对于多孔岩石中的应力变化，不同频段的数据有其独特的响应特征。不同类型的数据记录不同频段的信息(勘探地震频段:10Hz～100Hz;天然地震频段:通常小于10Hz;测井数据经常在较高声波频段:1 kHz～20kHz;实验室实验常为超声波频段:100kHz～2MHz)，所以分析不同频段的地震数据对于研究岩石中应力变化响应是非常有必要的。因此，综合收集、分析地震观测的地下流体数据，勘探地震数据，测井数据和实验室岩芯超声波测试数据，使得研究多孔岩石中应力变化的地震响应(频段覆盖范围:小于10Hz～大于1 MHz)成为可能。　　(1)天然地震数据的研究:应力变化是影响孕震和地震触发的一个重要因素，触发的地震导致的流体压力的变化可能会影响和控制余震发生的时间和地点，并且可能会进一步触发地震。因此，研究岩石中应力变化的地震响应非常必要。本文通过分析多孔岩石中应力变化的地震响应(天然地震频段0 Hz～10Hz)，研究了天然地震引起井水位变化的机理。首先基于孔隙弹性理论和Skempton系数B分析近中场范围内水位变化的机理，得出此类同震水位变化主要是由地震引起的静态应力变化导致的。其次，获知中远场范围内的水位变化主要是由地震波传播导致的动态应力引起的，“远场地震波振动导致裂缝中淤积颗粒清空致使渗透率增大”理论被很多研究认可，并且被广泛应用于解释很多远场范围内的水位变化。　　(2)从测井数据中预测超高压，目前是石油工业界的一个大挑战，并且它很可能与地震预测相关联，因为地震的发生可能要归因于地区的应力积累以及相应的区域超高压。本文基于声波测井资料(～kHz)进行声-压相关性综合分析。首先，分析中小尺度功率谱指数与压力系数的关系。研究表明当压力达到一定程度，随着压力的增大孔隙度、渗透率等都会减小，介质被压实，砂质颗粒等杂质被排出，介质均匀性增强。其次，对异常地层高压转换带与千赫兹声波响应的速度转换带做相关性分析，发现声波速度随深度的变化率和孔隙压力随深度的变化率呈反相关关系。每个子区块内井的Wolf系数与剩余压力基本都呈现反相关关系。　　(3)用实验室超声岩芯测试以及相应的数值模拟(频段:100kHz～2MHz)，可以研究应力变化及其对地震波传播和衰减的影响。尾波，作为实验室超声波测试所得波形的尾部，是测量散射衰减的指标。虽然Guo and Fu(2007)已通过固定围压的多孔岩芯中的超声波实验证实尾波衰减会随着有效应力的减小而增大，但他们并没有考虑边界反射对尾波的影响。由于岩芯样品侧端和表面边界反射的干扰，导致很难从超声波实验测试波形中抽取纯的尾波。但通过数值模拟所得波形与实验室记录波形作对比，可以定量获知边界反射对实验所得P-波、S-波尾波产生的影响。本文克服了数值模拟存的在三大主要技术难点((1)通过高精度数值岩芯图片来获得详尽的非均匀岩石参数;(2)伴随有可控且精确的吸收边界的完善的数值模拟程序;(3)克服由高频传播和材料中的强非均匀性导致的数值频散。）将不分裂卷积完全匹配层吸收边界(CPML)结合到基于Biot孔隙弹性方程的旋转交错网格有限差分方法中，进而模拟各向同性流体饱和多孔介质中弹性波的传播。多孔岩芯数值模拟结果表明，边界反射很严重地影响着尾波，使得尾波品质因子偏高，因此实验室内测得的尾波品质因子低估了散射衰减。