随着勘探开发程度的不断加深,裂缝型储层逐渐成为油气勘探的重点领域。裂缝不仅可以作为油气的储存空间,还可以成为流体运移的优势通道。由于裂缝的存在,地下介质常表现出各向异性,当地震波在裂缝介质中传播时,由于介质弹性参数的非均质性,导致流体压力梯度的产生,从而造成流体的相对运动,导致地震波在传播过程中产生能量衰减和速度频散现象。地震波衰减和频散现象携带有地下介质的信息,因此研究地震波衰减和频散机理与地层弹性参数和孔隙流体性质之间的相互关系,对于地震勘探具有重要意义。对于地层中发育的低角度裂缝,本人将其看作是水平裂缝,然后根据前人对于水平裂缝的等效方法,将其等效为一具有高孔隙度、低弹性模量的薄层,从而给出了低角度裂缝介质的等效模型。然后以Biot弹性理论作为模型中孔隙流体的流动模型,通过求解运动控制方程,便可以求得模型在外力作用下流体相和固体相的位移场和应力场,而后根据单轴应力应变理论,便可以求得地震波的能量衰减和速度频散。文中所用方法得到的结果与前人利用裂缝介质刚度矩阵所得结果具有较好的吻合度,而且文中所用方法不仅可以研究多个特征单元的地震波响应,同时也可以直观的给出模型在外力作用下的应力应变场的分布,此外还可以研究不同组合模式裂缝介质模型的地震波响应。对于稀疏发育有高角度裂缝的地层,可将其等效为HTI介质,然后类比低角度裂缝介质中地震波衰减和频散的求解方法,得到地震波在HTI介质中的衰减与频散响应。随后研究了当HTI介质弹性参数和孔隙流体性质变化时的衰减和频散响应规律,通过分析发现孔隙流体在介质中的斑块分布是导致HTI介质产生强衰减现象的主要因素。而对于地层中高角度裂缝互相连通的情况,本人视其为双重孔隙介质,然后通过将纵波平面波解带入运动控制方程解得纵波复波数,最终求得双重孔隙介质的能量衰减与速度频散。通过研究双重孔隙介质不同参数的地震波衰减和频散响应发现,孔隙流体性质和裂缝孔隙度对能量衰减和速度频散有显著的影响。最后本人研究了地震波在HTI介质中能量衰减的方位特性,通过研究发现能量衰减系数随方位角变化呈余弦变化规律,沿裂缝带的垂向地震波能量衰减最为严重;通过对全方位的能量衰减系数进行椭圆拟合发现,能量衰减系数椭圆长轴指向裂缝发育带的垂向,而且裂缝密度越大衰减椭圆长短轴之比也越大,衰减系数的椭圆各向异性为预测裂缝发育提供了可能。