地震波在地层中传播，其速度是深度的函数，声波测井代表了直接对地震波速度的测量，地震勘探数据则从另一方面提供对速度的间接测量。根据这两方面的信息，地震勘探人员获得了名目繁多的各类速度如层速度、视速度、平均速度、均方根速度、正常时差速度、叠加速度和偏移速度等。 地震波的速度除了来自井孔和实验室的测量值之外，更多地依靠地震数据处理。影响地震资料速度估算的因素较多，如排列长度、叠加次数、资料的信噪比、子波差异等采集因素；静校正、切除、时窗宽度等处理因素；地质构造、各向异性等地质因素。随着石油勘探开发利用程度的不断深入，对构造图精度的要求越来越高。用常规构造成图方法已难以满足勘探开发的生产要求，这就要求我们寻求更好的速度研究方法，建立更加精细准确的速度场。 研究区内，前期的地震勘探资料解释成果表明，该区存在两大速度异常层：即浅层第四系西域组沿横向速度变化的高速砾岩层和深层上第三系吉迪克组形态变化较大的低速膏泥岩层。受两大速度异常的影响，常规三维时间剖面上表现的构造形态已不能真正反映地下真实的构造形态，由常规速度谱换算出的层速度误差较大，变速成图所需的高精度速度场难以建立。为了获得高精度的速度场，总结影响速度分析精度的采集、处理及地质因素，论文从天山南缘地区的地震地质模型的正演模拟研究出发，探讨该区速度变化规律和适合本区速度模型的方法。 首先针对地层结构的特点，利用正演模拟研究影响速度谱分析精度的主要地层因素，建立了背斜、向斜、透镜体(高速、低速)、构造起伏的单层和多层的各类模型4类35个，用于速度分析的地层结构模型；基于实际地震剖面建立了3个地震地质模型；通过理论模型的速度与实际计算的速度比较分析确定影响该区速度谱分析精度的主要地层因素。其次，研究速度计算的误差与地层因素的关联程度，研究该区由地层引起的叠加速度谱误差的消除方法。最后对计算出的层速度与现有的VSP速度资料、声波测井计算的速度资料进行比较确定速度误差，利用标定技术对速度误差进行校正，以获得高精度的速度场。 通过本文的研究，得到了一些有指导意义的结论 (1)构造界面起伏引起叠加速度沿横向变化的起伏方向与构造界面起伏成正相关，凸起界面对下伏地层速度分析的影响总是使得该地层速度比真实值低，凹陷界面对下伏层速度分析的影响总是使得该层速度比真实值高，该差异值随着起伏幅度的逐渐增大而增大； (2)浅层透镜体引起叠加速度沿横向变化的起伏方向与其速度变化方向成负相关，浅层高速体总是使下伏地层的叠加速度比真实均方根速度低，而浅层低速体总是使下伏地层的叠加速度比真实均方根速度高，该误差随着不均匀体的速度与围岩速度的差异的增大而增 火，并且，该影响随着目的层深度的增加而逐渐减弱。 (3)三类因素影响天山南缘速度建场精度，首先是目的层上方沿横向变化的高速地层，尤其是库1井附近深部层层内沿横向变化的高速层；其次是浅地表高速砾岩层；再就是深部低速膏盐层。横向速度递变使得迭加速度比真均方根速度小，在亚肯地区，横向平均速度变化梯度达160m／s／km，引起的迭加速度与真均方根速度的差异可达8％；浅层高速砾岩层的存在使得目的层的迭加速度比真均方根速度大，其误差总体随着排列的增大而减少，在排列为6000m时，目的层的叠加速度计算误差达16％。 (4)浅部高速砾岩层对时间成像影响较小，但使得砾岩层两端的深部地层的叠加速度偏大，导致深度剖面上的凹陷假象。而上覆高速地层的速度沿横向变化对下伏地层的时间成像会造成幅度达20ms的假构造。