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地下介质广泛存在各向异性，实际油气储层中典型各向异性介质有水平薄互层和定向裂缝等。非水平定向裂隙是典型的方位各向异性介质，对于方位各向异性介质来说，速度、旅行时和振幅都会随方位的变化而变化。当沿不同方向进行地震观测时，观测到的地震响应也会有差异。研究旅行时和振幅随方位的变化规律，有助于研究地下介质的各向异性特征，指导裂隙性油气藏的勘探与开发。
本文主要研究了裂隙介质中纵波方位AVO和方位TVO特征，发展了三维纵波方位AVO反演方法，对理论模型和实际资料进行了试处理，最后对某地区多方位三分量地震资料进行了处理与分析。论文主要成果如下：
1.采用各向异性介质分界面上反射系数的计算方法，对含气裂隙、含水裂隙与页岩构成的分界面上纵波反射系数特征进行计算与分析。根据各向异性介质中的地震波传播规律，发展了任意各向异性介质中的反射波旅行时正演方法。针对含气裂隙和含水裂隙模型，计算了纵波反射时间随方位角、炮检距的变化特征，得出了一些有益的结论。
2.对TIH方位各向异性介质中几个三维纵波反射系数近似公式进行了比较，基于较高精度反射系数公式，发展了三维纵波方位AVO反演方法，并给出了相应的反演步骤。
3.采用所设计的模型，从噪声、观测方位角宽度、TIH对称轴方向和面元大小等四个方面，对论文所发展的三维纵波方位AVO反演算法的正确性、稳定性和适用性进行了较为详细的分析研究。
4.采用论文三维纵波方位AVO反演方法，对大港某地区的实际三维地震资料进行了方位AVO分析，然后利用方位AVO对K46井区储层非均质性进行了预测，取得了较好效果。
5.对某实际多方位三分量地震资料进行了处理与分析，得到了纵波和转换波剖面，并对资料的方位差异进行了分析。