当地震波在复杂地下介质中传播时,如介质中存在多种流体类型或者存在裂缝等,此时地震波在传播过程中会产生频散和衰减。本文根据造成地震波频散和衰减的因素,构建了三相流体填充的周期层状介质模型,分析研究在地下含有多种流体时,地震波在该种介质中传播时所产生的频散和衰减特征,为储层预测及流体识别等方面的实际应用中提供了新思路。针对含多种流体的孔隙弹性介质,本文在Biot理论框架下,构建饱和三相流体的周期层状模型,经推导得到该模型下的地震波纵波频散和衰减表达式。对Biot理论的流固表达形式进行解耦,求出每一层的固体位移和流固位移表达式。随后本文在考虑了地下介质中所包含的多种流体类型、骨架非均匀性以及背景介质中的矿物成分,分别分析了可能造成地震波频散和衰减的因素,研究当三种流体的填充顺序不同时,地震波在该种介质中传播时的频散和衰减特征,进而发现,当孔隙介质中设置不同的含气饱和度值时,地震波的频散和衰减曲线呈现不同特征。利用地震波衰减和频散属性分析波形特征变化,可观测到波形极性的变化以及波形极性变化的快慢。本文以White周期成层模型为基础,构建具有不同饱和度、渗透率等物性参数模型,分析地震波衰减和速度频散同不同物性参数的关系,通过声波方程正演模拟,直观观察到层状衰减介质条件下的地震波衰减和频散特征。进而针对致密砂岩储层,构建岩石物理模型,利用实际的测井数据进行了横波预测,并与实际速度进行对比,取得了良好效果。在周期成层基础的地震波频散和衰减特征基础上,本文进一步根据地震波正演模拟来表征当地下介质存在多种流体时地震波频散和衰减特征,利用交错网格方法对二维Biot双相波动方程进行正演模拟,根据波场快照分析对比不同流体填充顺序所造成的频散和衰减差异。