地震波在地层的传播过程中,由于地层的粘弹性性质,导致了地震波能量的衰减。这部分衰减的能量转化为热能,通常用品质因子Q来描述地层介质对地震波的吸收衰减强弱程度。近地表地层对地震信号的吸收衰减尤为强烈,严重的影响了对深层地层的进一步勘探。求取准确的Q值,建立近地表吸收结构模型,对于Q值补偿、提高地震记录的分辨率具有重要的现实意义。本文结合近地表勘探的特点,将谱比法及质心频移法与改进的微测井观测系统结合,提出了基于射线追踪的衰减层析反演方法。衰减层析成像是在速度层析成像的基础上建立的,主要分为三个模块,分别是射线路径的求取、衰减走时的计算及反演方程的求解。由于微测井的单个井位所覆盖的范围尺度较小,横向变化可忽略,因此我们假设介质是水平层状的。在射线路径的追踪时采用试射法即可获得较高的精度,而且方法计算简单。在衰减走时的计算中,根据透射直达波的特点进行拾取,并尽量去除噪音的干扰,在有效频带的范围内计算衰减走时,从而获得可信的衰减走时。反演方法的选择中,利用代数重建法、联合迭代重建法、阻尼最小二乘法皆可获得较准确反演结果。设计并开发了近地表吸收结构层析反演软件。该软件首先加载微测井地震数据及相应的观测系统信息,通过对数据进行预处理后,用户可以根据需求,选择直达波走时层析成像、常规的谱比法计算Q值、质心频移法计算Q值、谱比法衰减层析反演、质心频移法层析反演等方法进行资料处理。该软件初至时间拾取、初至波的视窗选择及频谱分析等环节,提高了处理过程的效率,其交互式的处理方式更有利于操作者根据经验提取更准确的数据。综上所述,近地表吸收结构层析反演软件的开发为近地表速度、吸收结构的调查提供了有利的工具。最后利用该软件对大港油田实际微测井地震资料进行处理,处理了沧县隆起、沧东凹陷、东光-徐黑潜山等三个工区共计232口微测井数据,获得了工区内近地表的速度三维模型、Q值三维模型,为这些工区的近地表吸收结构调查提供了可信的资料。