地震波的传播速度不仅是处理、解释地震数据的主要依据，而且其本身就是反映地下介质构造和岩性的重要数据。因此，求取地震波在地下传播的精确速度显得尤为重要。井间地震层析成像技术是反演井间介质传播速度的有力工具。因此，利用井间地震层析成像技术求取较为精确的井间介质传播速度一直都是值得深入研究的问题。井间地震波旅行时速度层析反演是根据观测得到的地震波旅行时建立模型，从而反演地下介质结构以及相关参数等的一种反演方法。这是一类非线性问题，仅仅利用一种波的旅行时信息是难以准确、完整地反演出地下介质的速度信息。因此，能够充分利用有限的实际资料进行反演一直都是研究的重点。初至波容易识别、追踪，稳定性较好。但是初至波只能反演出地层速度，不能准确地反演出地层界面形态，故不能满足勘探和开发的要求。而反射波走时附带较为丰富的地下信息，对地层界面较为敏感，可以精确反演出地下中深度的速度信息。因此本文提出了一种井间地震初至波与反射波旅行时联合层析反演方法，此方法可以同时发挥初至波和反射波的优势，不仅可以反演得到精确的地层速度，还可以得到较为准确的地层界面形态，为高精度地震勘探、油藏以及矿产资源开发提供重要的数据信息和可靠的依据。本文提出的井间地震初至波与反射波旅行时联合层析反演，是以拾取的初至波和反射波旅行时为观测数据，以地层单元节点上的慢度为模型参数，建立了迭代联合层析反演方程。此问题中需要解决正演和反演两个步骤，文中正演部分采用改进的旅行时线性插值(简称LTI)射线追踪法，反演部分采用的是带阻尼的LSQR法。编程实现了LTI射线追踪和带阻尼的LSQR算法。主要的研究成果如下：1)在井间地震层析反演过程中，通过在边界上加入次生节点，减少了计算时间，提高了计算精度；2)本文提出了分区多步思想，将传统的LTI方法应用于反射波的射线追踪，进行了反射波的层析反演。同时建立了初至波与反射波联合层析方程组；3)通过四组理论模型资料试算及结果分析，验证了文中提出方法的可行性和可靠性。