低频伴影的研究一直是储层预测领域的一个重要研究方向,在过去的几十年间低频伴影对于识别油气藏位置有着重要的贡献,得到了科研工作者的广泛关注。但是对于低频伴影的原理机制却一直有着各种争议,地球物理学家在研究过程中对低频伴影原理机制有“气烟囱效应”,“高反射振幅”等近十种解释方法,低频伴影理论形成机制已成为当今地球物理学家研究的前沿和难题之一。本文拟从双相介质的理论基础上开展一系列研究工作模拟研究低频伴影现象产生机制并加以应用,具有一定的理论意义和应用价值。孔弹性Biot波传播模型的渐近分析表明,在薄互层气藏中存在着明显且异常的快、慢P波互相转换。本文首先结合胡克定律、动量和质量守恒方程以及Darcy定律,对双相介质孔弹性模型作低频渐近分析,推导得到低频特征频率和薄互层渗透介质界面的反射、透射系数的显式表达式;接着进行基于双相介质各向同性波动方程波场模拟研究,利用模拟结果分析双相介质波场特征和快慢纵波传播规律;然后通过固体骨架的弹性模量、储层岩石的渗透率、流体粘度以及储层厚度等参数建立一个由50层薄互层组成的双相介质储层低频伴影模型。模型结果直观的显示了快慢波反射系数与从储层表面出发的双向旅行时的关系,这些互相转换后的P波经历了高频相关衰减,其中某些转换波的慢P波,在薄互层情况下不会衰减完,它相对于快P波会有一定的延迟,这些延迟叠加形成油气储层区下方低频伴影区,从而由快-慢-快P波模型求取与低频伴影相关的特征频率及时延量,导出了基于快慢P波转换模式的低频伴影含气性预测方法。最后,形成了一套系统的基于双相介质波场模拟、渐近方程低频分析、时延量求取及特征频率确定方法并结合GST时频分析的低频伴影储层预测方法。本文将南海某工区实际数据应用上述低频伴影方法处理,成功预测了低频伴影的特征频率,和低频地震数据反射振幅的时间延迟,采用GST方法在地震剖面上验证了特征频率和时延,取得了较好的应用效果。