据统计,碳酸盐岩油气储量占总储量的50%左右,油气产量占总产量的60%左右,碳酸盐岩的开发是勘探开发的重点。在均质地层开发过程中声波测井资料是表征和预测岩石力学参数最重要、最直接的矿场资料。但碳酸盐岩地层孔洞形状多变、孔洞空间多尺度发育、孔洞分布规律复杂,以首波触发机制记录的波速,反映的是沿着波阻抗最大路径传播的声波速度,不能准确反映岩石中的孔洞结构信息。因此应用波速反演地层孔隙度和强度参数时,预测结果与实际值偏差较大。大量的研究表明超声波中的动力学参数比运动学参数对孔隙结构的变化更敏感,为此本文主要研究动力学中的衰减和强度参数之间的关系,针对物理实验难以对单因素进行分析,本文开展了数值模拟研究,对孔洞形状、尺寸、分布、密度不同的数值模型,进行了超声波传播模拟实验和单轴压缩模拟实验,探讨了单因素对衰减和强度参数的影响,指出了基于衰减预测强度参数的适用条件。并通过对复杂孔洞结构模型进行数值模拟研究和物理模型实验研究,验证了在该适用条件下,基于衰减系数预测强度参数的可行性,对应用衰减系数预测岩石的强度参数具有指导意义。取得的主要成果如下：(1)孔洞形状对衰减系数与单轴抗压强度、杨氏弹性模量的函数规律影响较小；孔洞形状的纵横比与模型的衰减系数、单轴抗压强度、杨氏弹性模量、泊松比,均呈较好的幂函数关系；在0.86～1之间存在一个纵横比临界值,纵横比大于临界值时泊松比随着衰减系数的增加而增大,小于临界值时泊松比随着衰减系数的增大而减小,且纵横比与临界值偏差越大泊松比变化的速度越快。(2)孔洞尺寸是影响衰减系数与强度参数相关性的主要因素,不同频率振源存在不同的临界孔洞尺寸,当大于临界孔洞尺寸时,衰减系数不能反映强度参数的变化,频率250KHz和50KHz振源的临界孔洞尺寸分别为2.4mm和3.6mm。(3)孔洞分布状态对衰减系数与强度参数的相关性影响较小。不同分布状态下应用衰减系数预测强度参数时其RMSE较小,随着孔隙度的增加RMSE增加。(4)孔洞密度对衰减与强度参数相关性的影响较小,应用衰减系数预测强度参数的RMSE较小；孔隙度为9%是衰减系数与强度参数相关性的临界值,孔隙度大于9%时,衰减系数与强度参数的相关性变差。(5)孔洞尺寸组合对衰减系数与单轴抗压强度、杨氏弹性模量、泊松比的函数规律影响较小。(6)复杂孔洞模型的衰减系数与单轴抗压强度呈幂函数关系,与杨氏弹性模量、泊松比均呈二次多项式函数关系。基于衰减系数预测复杂孔洞模型强度参数的误差较小(7)物理实验研究证明数值模拟建立的衰减系数与强度参数关系的正确性,基于衰减系数预测强度参数的误差大于数值模拟的误差,但误差在工程允许范围内。