目前我国已逐步进入非常规油气藏勘探阶段,该类油气藏储量总体超过常规油气资源,具有广阔的勘探开发前景。该类油气藏构造复杂,实际工作中地震解释困难、缺乏相应的地震响应规律总结。正演模拟是认识、研究地震波场传播规律的核心手段。波动方程正演模拟已广泛应用于识别解释陷阱、验证解释方案、深化地质认识等方面。基于正演模拟的储层解释验证及地震响应特征分析技术,可有效提升对复杂储层波场响应特征的认识水平,为储层预测和构造解释工作提供科学依据。 本文系统推导并实现了声波波动方程正演模拟方法,将其应用至实际地质问题的解决中,设计了多套模型并开展正演模拟:(1)构建楔状前端、梯形前端、前端含流体、前端属性渐变四种砂体储层,揭示储层边界与地震同向轴位置的对应关系;(2)建立多种连通性差异的三角洲模型,通过边界连通性明确其分属于不同物源体系;(3)建立含尖灭点潜山模型,明确目标区尖灭点与潜山接触模式;(4)构建潜山内幕泥岩接触关系各异的模型,阐明目标区潜山内幕泥岩互层的非接触构造特征;(5)建立速度变化剧烈的大倾角断层模型,验证叠前时间偏移算法在该类地层的偏移归位局限性;(6)设计X型复杂断层模型,明确其敏感属性为振幅类属性。 本文通过进一步定量化正演实验,深化了对复杂构造的认识:(1)潜山尖灭点模型中,量化了尖灭角度误差规律;并分析了埋深与互层速度对识别精度的影响;(2)缝洞系统研究中,总结了缝洞发育程度及流体赋存状态的地震响应特征;(3)建立了断层含油模式与缆长、缆深观测系统参数的响应关联模型。本研究通过系统性正演模拟,揭示了非常规油气藏的地震响应机制,为勘探实践提供了关键技术依据。