在地质和地球物理领域,岩石弹性各向异性常被用于研究岩石结构和地质构造运动过程。相对于各向同性岩石,各向异性岩石存在一些独有的物理特性,会影响相关研究工作。本文通过数值模拟和物理实验手段来研究各向异性介质动态弹性性质和井眼应力分布,对于认识岩石结构、地球内部的构造运动以及推动地球物理勘探方法的发展都具有重要的科学意义和应用背景。本文针对各向异性介质动态弹性性质和井眼应力分布问题,首先基于射线追踪理论和自由界面反射理论,采用离散点源叠加方法,建立了模拟各向异性介质中超声脉冲透射实验响应的方法,并分析了波束偏移和波衍射等超声脉冲波束的特性对实验结果的影响及已有实验方法的缺陷;然后在此基础上改进了原有的实验方法,并将新方法应用于测量新西兰Alpine断裂带八块各向异性岩样品的动态弹性参数;最后建立了模拟各向异性地层中井眼附近应力分布的方法,并分析了岩石各向异性对井眼应力集中的影响。通过上述研究得到如下成果:1)数值模拟和物理实验结果表明波束偏移会影响超声脉冲透射实验结果,导致测量到的45^o纵波相速度偏慢约3.6%。此误差会导致测量的弹性刚度系数C₁₃偏小100%并影响所有动态弹性模量。改进后的实验方法提高了波速、各向异性强度和动态弹性模量等参数测量结果的准确度,减小了波束偏移和衍射等现象的影响。2)研究区岩样在室压下各向异性强度可达30%以上,在200MPa下仍具有约10%各向异性。分析表明,研究区岩石各向异性较强,其成因主要是云母矿物和微裂缝的定向排列。V_p/V_s值在不同测量方向和围压下差异显著,差值可达0.2以上,用此比值识别岩性时,需要注意数据对应的围压和方向。3)对各向异性介质井眼应力集中理论的研究和模拟结果表明提出的模拟方法可以正确的模拟不同方向井眼、地层和远场应力下井眼附近应力分布情况。本研究从两个方面改进了原有理论的不足,建立了适用于所有类型各向异性介质的地层产状与欧拉旋转角的转换关系,增强了理论实用性;提出了解决Lekhnitskij映射反函数符号问题的方法,使得方程的解更稳定。本研究对理解弹性波在各向异性介质中的传播和各向异性地层中井眼附近应力集中等问题具有重要的理论意义和应用价值。