对于孔隙介质中震电效应的研究,正成为勘探地球物理领域,特别是油气勘探开发领域关注的热点。目前,震电效应的相关研究已取得有意义的成果,但是由于对震电效应微观机理认识不足,尚未形成成熟系统、有普遍指导意义的微观机理与数学描述方法,缺乏岩石储渗特性和电化学参数对震电效应影响的定量描述与物理解释。本文基于毛管模型中渗流场和电流场耦合理论,建立水饱和孔隙介质中的震电方程组,对水饱和孔隙介质中的震电波电磁特性进行定量模拟,定量分析储层参数对震电耦合波的影响;并研究浓差极化和直流电场条件下的震电耦合波传播规律。首先,基于毛管模型的储层岩石电流场和渗流场耦合理论,利用Pride震电理论,建立水饱和孔隙介质中的震电方程组,定量描述了震电耦合波的传播特性。分析表明:随着频率增大,三种震电波波速、衰减常数以及电流密度与固相速度比值的模值增大,震电横波电场模值减小,震电快纵波、慢纵波电场模值增大。频率相同时,震电快纵波波速最大、衰减常数最小;震电慢纵波波速最慢,衰减最大;震电慢纵波电场强度与固相速度比值的模值最大,横波次之,快纵波最小。溶液浓度和阳离子交换量对三种震电波的波速和衰减影响很小;但是随着地层中溶液浓度越大或阳离子交换量越小,三种震电波电场强度、电流与固相速度比值的模值越小,震电快纵波和慢纵波电荷密度与固相速度比值的模值也减小,但是相位几乎都不变。然后,利用离散方法,将存在浓度差的岩石看成多个浓度均匀部分的排列组合,导出岩石宏观参数与浓差极化存在的关系;结合水饱和孔隙介质中震电理论,建立了考虑浓差极化效应的震电耦合波控制方程组,数值模拟了浓差极化、阳离子交换量和孔隙度对震电耦合波的影响规律。结果表明:随着浓度差的增大或阳离子交换量的减小,三种震电波的电场强度与固相速度之比的模值减小。随着孔隙度的增大,震电横波和震电快纵波的电场强度与固相速度之比的模值增大,而震电慢纵波减小。此外,浓差极化方向对震电波电场也有影响;浓差极化与固相运动方向垂直时的电场模值小于平行的状况。最后,从直流电场改变孔隙度角度入手,得到直流电场与孔隙度的数学关系;结合水饱和孔隙介质中的震电理论,建立直流电场和震电效应的数学模型,从理论上阐明了直流电场对震电效应的微观机制。数值模拟表明直流电场对震电横波和震电快纵波的渗流速度和电场强度有增强作用,对震电慢纵波有削弱作用;直流电场强度越大和离供电阴极越远,震电横波和震电慢纵波渗流速度和电场强度越大,震电慢纵波变化恰恰与之相反。同时,随着孔隙度、离子浓度或阳离子交换量的增大,直流电场对震电横波和快纵波渗流速度和电场强度的增幅越小,对慢纵波渗流速度和电场强度的削弱作用越小。此外,由于震电慢纵波衰减大,若只考虑震电横波和快纵波,数值模拟结果可以和现场试验相吻合。