随着国内外油气田勘探开发市场的不断拓展和国际石油形势的日益严峻,山地、沙漠等复杂地区成为油气田勘探开发的重点和难点,同时深层油气勘探也日趋成为国内外地球物理学专家学者的关注焦点。但是,上述两种情况下地震数据有效信号较弱,信噪比较低,对数据的优质成像难度较大。共反射面元叠加和CRS层析速度建模方法,在对数据信噪比带来提升的同时,可解决弱信号同相轴识别困难所导致的速度建模难题,能在低信噪比数据勘探及深层油气勘探中具有较高的应用价值。共反射面元(Common Reflection Surface,即CRS)叠加的理论基础是几何地震学,它考虑了反射层的局部特征和第一菲涅耳带内的全部反射。利用CRS叠加可以补齐缺失地震道,实现叠前数据规则化,并提高信噪比。从而使得提高质量后的叠前道集中的反射同相轴有更好的连续性,有利于识别和追踪。地震资料数据处理及偏移成像的另一个关键问题在于如何建立一个合适的速度模型。作为目前已知的最佳零偏移距叠加成像方法,共反射面元(CRS)叠加还可以得到本征波波场的运动学属性。它包含了地下反射层构造形态的信息如倾角、曲率等,这使得利用法向入射点波(NIP波)进行速度反演成为可能。但是,目前国内对CRS属性的研究还处于理论研究阶段,尚未有应用研究的实例。本文采用基于共反射面元的立体层析速度建模方法,对其从理论和实际应用方面进行了充分验证。反演流程概括如下:首先通过对叠前地震数据执行CRS叠加,拾取高质量CRS属性参数作为反演的输入;随后建立初始模型,以NIP波反向聚集点为起始点做射线追踪,并沿射线路径正演模拟CRS波属性参数,直至地面;最后根据拾取所得的波场属性和模拟属性的残差,计算速度更新量达到更新速度模型的目的。该速度反演方法继承了CRS叠加的优势,具有很强的抗噪能力,而且反演速度快、算法稳定,经多次迭代得到的最终速度模型可直接用于叠前深度偏移,也可为其他更精细的速度反演方法提供高质量的初始模型,有望为低信噪比情况下的速度反演难题提供一种新的解决思路和技术储备,具有一定的研究意义和工程应用价值。