塔里木盆地哈拉哈塘地区具有良好的油气成藏条件，该地区二叠系火成岩普遍发育，且火成岩的岩性和速度变化剧烈，火山喷发模式难以确定，影响其下覆圈闭的偏移成像以及变速成图。本文针对哈拉哈塘南部的JY工区，综合地质、测井、地震资料，划分了火成岩的地震相，并应用多种反演方法分析火成岩的空间展布，建立火成岩的精确速度场。首先，在对前人研究工作的基础上，收集资料并分析，了解工区地质概况。对工区内的测井曲线进行预处理剔除异常值，并采用均值方差法进行标准化校正；结合录井等地质资料对工区火成岩段的测井响应特征进行分析，并制作交会图版可知，火成岩整体上表现为低声波时差、高自然伽马；另外，分析火成岩地震响应特征，分别利用传统地震相分析方法以及基于波形分类的地震相分析方法，将工区内火成岩划分为四个地震相带。其次，针对工区火成岩，应用三种不同的地震反演方法，并综合对比分析。（1）分别利用约束稀疏脉冲反演，人工神经网络反演，测井多参数反演等方法进行反演；对于反演过程中几个关键环节：井震标定、子波提取、模型建立、反演质量控制参数等，不断调试设置达到最优，得到火成岩的波阻抗数据体；结合地质情况分析这三种反演方法，对于速度变化剧烈的火成岩，约束稀疏脉冲反演更为适合。（2）考虑到在反演过程中，声波时差测井曲线对波阻抗反演结果的约束作用，本文对原始声波时差曲线进行基于小波变换的分频重构，并参与地震反演；重构反演前后的数据体，虽然对速度影响较小，但在对岩性的识别能力上有一定提高。（3）综合利用多种属性的反演结果，波阻抗数据体和自然伽马数据体进行概率融合，生成描述火成岩空间展布的概率数据体，结合录井等地质资料，与波阻抗反演剖面对比分析，有效地展示了火成岩空间展布。（4）将得到的波阻抗数据体通过一定的计算转换，从而得到火成岩的速度体，对井点处的反演速度进行评价，JY工区中的重点井的速度误差在控制在了4%以内，满足了速度建场的精度要求。综上所述，本文在对火成岩地震相分析的基础上，利用多种地震反演方法对比分析，建立了精确的二叠系速度场，为后续低幅构造的偏移成像和变速成图提供了有利支撑。