在地球物理勘探中,地震速度是地下地层介质的重要地球物理参数之一,也是地震勘探的核心问题,只有求取准确的地震速度,才能准确的获得地震反射界面的地层深度及地层倾角等信息,以及根据地层的层速度研究地层岩性及空隙流体的性质。最常用的地层层速度求取方法是利用地震处理中的叠加(偏移)速度,由Dix公式来求取地层层速度,它是建立在速度场横向不变的均匀介质的假设基础上,但随着勘探的不断深入,地质情况越来越复杂,这种速度求取方法的前提条件已经不满足,特别是在油气勘探新区地表条件复杂、地下介质各向异性强、速度纵横向变化大、地下构造多为大倾角逆冲断层控制的高陡构造区域,Dix公式计算的层速度误差更大,导致构造图误差较大。因此准确求取地层层速度、建立高精度速度场和变速成图是地球物理勘探研究的重要内容之一。变速成图技术是指应用地层层速度建立空间速度场,再使用图偏移的方法对时间构造图进行时深转换,获得深度构造图。它是研究低幅度构造和高陡复杂构造的有效手段和方法之一。在建立速度深度模型的过程中,射线偏移起到了非常重要的作用,它可以把时间域层位转换成深度域层位,在提出波动方程偏移之前,地球物理工作者们就已经可以用射线偏移进行地层的层位归位,即把叠加剖面的时间反射层位归位到偏移剖面的时间层位。现在已用该概念来建立深度域层位,利用成像射线把时间偏移剖面上层位通过层速度转化为深度域层位,并根据几何扩散因子对速度场进行校正,得到较为准确的深度速度模型,从而得到目的层的构造图。主要解决高陡地区构造偏移不准确的问题。本文采用了成像射线追踪的思想,设计了模型层析法的变速流程。模型层析法是利用射线传播理论,以地震波作自激自收为切入点,在建立时间域T0层位模型及层速度空间模型的基础上,对层位界面X、Y方向求导,得出折射点的出射角和反射点偏离入射点的空间偏移量,从而求取各层的层速度和确定反射界面的准确位置;其层速度计算摈弃了Dix公式,解决了倾斜地层和速度倒转等问题。利用模型层析法求取层速度,在计算出层速度和反射界面的同时,也计算出了反射点偏离入射点的水平距离,也就是空间偏移量。从而可以由深度反射界面和时间模型求出反射层之上的平均速度,即在已知第n-1层的层速度和反射界面时,通过迭代求取第n层的层速度和确定第n个反射界面位置,最终建立工区的空间平均速度场。作者在实际工作中创立并一直从事双狐系列软件的研发工作,本文结合双狐变速构造成图系统,利用Windows操作系统下的Visual C++开发工具,结合可视化的界面设计及面向对象的编程技术进行软件的设计与实现,开发完成了成像射线追踪变速构造成图的软件模块。该模块采用流程式的应用模式,使用户可以快速上手进行变速成图工作,在软件测试及实际应用过程中取得了较好的效果,并根据用户使用情况进行了改进升级,满足了目前用户的实际需求。在西部,多为山前逆冲地层,地层倾斜度高,速度横向变化比较大,甚至还有速度倒转的现象,为了验证本文的软件成果,最后将方法应用于西部某工区。通过对比发现,该方法有效地避免了误差逐层传递的问题,解决了高陡地层的构造高点偏移归位不准的问题,提高了构造图的横向及纵向精度,在实践的应用过程中取得了显著的成效,得到的构造形态与后期新钻井证实的情况基本一致,钻井深度误差更小,为后期的油气勘探起到了极积的推动作用。