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在我国油气勘探领域，特别在塔里木盆地和华南地区，孔洞型储集层占有重要地位。研究孔洞的地震响应特征对于寻找这类油气储层显得尤为重要。
本论文在总结前人研究成果基础上，采用数学、物理模拟相结合的方法，对孔洞这种地质体的地震响应特征进行了综合研究。首先通过对孔洞成因分析，建立了方形和三角形孔洞数学模型，在分析数模响应特征基础上，建立了不同尺度的柱状、球状、棍状和片状孔洞物理模型，并分别进行了二维和三维数据采集。其次，对物理模型资料进行处理解释，重点讨论了孔洞横向尺度与纵向尺度、孔洞形态和洞内充填物速度对散射波能量的影响，从地震垂直分辨力和水平分辨力两方面，对孔洞检测结果与模型进行了对比，指出孔洞垂直分辨力不仅与孔洞横向尺度、周围介质波阻抗差和时深转换速度误差有关，还与孔洞的形态有关，并对本次物理模型资料水平分辨力进行了定量分析。最后，对比模型资料，定性分析了“串珠"现象与剖面显示模式、子波形态、以及孔洞尺寸、形态的关系，文中还指出单孔洞由于以上原因也可能产生“串珠”现象。