针对莺歌海盆地L气田受浅层气吸收衰减的影响,地震数据处理过程中,利用速度拾取或反射波层析等常规方法建立的浅层气云区速度不准,造成浅层气下覆地层同相轴下拉,影响构造解释与储层预测的问题。本文提出了一套基于三维初至波旅行时层析速度反演的解决方案,并对莺歌海盆地L气田实验工区内的三维地震数据进行了处理试验。结果表明:该方案能够比较准确地求取浅层气云区的速度模型,速度精度较常规方法提高9%~15%。用此速度模型进行深度偏移成像,偏移成像道集同相轴平整,偏移叠加剖面成像改善明显,浅层气下覆地层同相轴得到恢复,较好地消除了地震剖面上浅层气下覆地层同相轴下拉现象,为构造解释与储层预测等后续研究提供更加了可靠的地震资料。