油砂储层在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发生产过程中，时移地震资料监测的信号差异主要由油藏温度变化引起，因此时移地震技术是SAGD开发过程中蒸汽腔发育及温度监测的重要技术手段之一。但是应用时移地震信息进行油藏内部温度场监测面临两方面问题：一是时移地震信号的差异直接反应的是油藏弹性参数的变化，如何构建温度变化与弹性参数变化的定量关系？二是多期时移地震资料受采集、处理等因素影响，一致性差，如何消除非油藏因素引起的信号差异，保证蒸汽腔发育及温度场定量预测的可靠性？针对上述两方面的问题，本文从油砂SAGD开发岩石物理机理试验出发，明确油砂SAGD热采不同生产阶段下，地震弹性参数随温度变化的特征规律，建立地震敏感弹性参数图版，为时移地震定量预测蒸汽腔空间展布特征奠定基础。同时基于2003年、2013年和2015年三期时移地震实际资料，从噪音类型及特征、复杂地表和富砂地层对地震成像质量影响以及采集因素对时移地震匹配处理影响进行详尽分析，并提出一套适用于复杂地表的富砂储层时移地震匹配处理技术流程，解决复杂地表带来的信噪比、一致性和匹配处理问题，消除非油藏因素引起的时移地震信号差异。最后，基于时移地震差异信息及敏感弹性参数图版，实现温度场的定性与定量预测，为油田调整井设计与实施提供依据。