本文围绕缝洞储层地震波场正演与偏移问题，研究了适用于横向变速波场延拓算子，建立了四个理论的缝洞模型和七个实际的缝洞模型，在总结、分析前人的研究成果的基础上，利用适合横向速度剧烈变化的相移加插值的波场延拓算子，在频率—波数域对上述的地质模型进行正演、偏移处理，最后得到了缝洞储层地震波场的一些特征。 首先，从波场延拓的单程波方程出发，研究了频率—波数域的波场延拓算子之间的相互关系和转换条件，并在此基础上改进了波场延拓方案和提高了运算效率，选择了适合于纵横向速度剧烈变化的PSPI方法求解波动方程，为整个研究打下了理论基础。 其次，在认识了缝洞密度、缝洞中充填物的性质和裂缝走向等因素对缝洞储层地震波场特征的影响之后讨论了缝洞储层中缝洞模型的建立问题。 最后，为了分析出缝洞储层地震波场的地震波场的特点，本文采用了数值模拟的方法。第一步，建立了四个理论模型(根据研究区域地质特征确定的)，并对四个模型进行了正演和偏移处理，得到了这些理论模型的地震响应特征。第二步，在第一步的基础之上建立了七个实际碳酸盐岩缝洞储层缝洞模型(由实际地震资料确定的)，同样利用高效的波场延拓算子对七个模型进行了正演模拟和偏移处理。第三步，在前两步的基础之上进行地震响应分析。一般而言，当地下介质复杂时，正演记录中反射杂乱，同相轴的连续性很差而且反映的能量差异很大；当地下介质简单时，其正演记录中反射也很规则。