裂缝是储层中油气的部分有效储存空间,同时也是主要的运移通道。随着油气勘探的不断发展,裂缝性油气藏成为了油气勘探中很重要的目标,而裂缝性油气藏的预测比较困难,研究地震波在裂缝介质中的传播特性有利于为预测裂缝提供理论基础,具有重要意义。目前对HTI介质裂缝的预测方法比较成熟,对VTI介质的水平裂缝很难进行成功预测,然而地层中广泛存在一些近似水平的低角度层理缝。因此,研究水平裂缝地震响应特征非常有必要,这是利用地震资料对低角度层理缝进行预测的前提。本文主要在Chapman(2003)等效介质理论基础上建立水平裂缝介质模型,分析VTI介质中地震波的频散和衰减性质,并依据Thomsen参数研究速度各向异性的频率相关性。然后根据Carcione(1997)给出的粘弹性VTI介质分界面反射系数精确公式计算弹性各向同性和裂缝介质界面的PP波频变反射系数,分析其对储层参数的敏感性。接下来建立含水平裂缝的非弹性薄互层模型,利用传播矩阵方法研究非弹性性质和调谐效应对频变AVO响应的影响。最后基于实际工区的岩样数据和测井数据对水平层理缝开展地震各向异性特征研究,形成了基于岩石物理模型的各向异性反演方法。以上针对层理缝介质地震波传播特性及地震响应的研究,为层理缝的预测和AVO反演提供了重要的理论依据。