偏移是地震勘探数据处理的主要技术之一,与时间偏移相比,叠前深度偏移能够更好地解决复杂地质构造的问题。叠前深度偏移一般分为两类:第一类是基于绕射扫描迭加原理的Kirchhoff积分算法,第二类是基于波动方程理论的偏移方法(例如有限差分偏移方法、付立叶偏移方法等)。Kirchhoff积分法是由波动方程的积分解理论为基础发展起来的叠前深度偏移技术,通过近似处理,它实际上等同于射线理论,符合Snell定律,遵守波的绕射、反射和折射定律。Kirchhoff积分法叠前深度偏移是由两部分组成:一部分是旅行时的计算,另一部分是Kirchhoff积分处理。偏移成像的准确性主要依赖于走时的计算精度。在本文中,走时的计算建立在最短路径射线追踪法的基础上,即地下两点间的所有可能路径中实际路径对应于最小旅行时间。本论文从基于Kirchhoff积分算法叠前深度偏移的基本原理出发,在前人工作的基础上,研究了Kirchhoff积分法的偏移公式推导以及最短路径法射线追踪计算走时,用Fortran语言编程实现了纵波及转换波的叠前深度偏移;分析了转换波的特点,建立单散射点模型验证了Kirchhoff积分法P-SV转换波叠前深度偏移的正确性;介绍了叠前时间偏移和叠前深度偏移的成像效果,证明了叠前深度偏移可以避免成像位置发生横向偏离,具有更好的横向分辨率;分别建立水平模型和倾斜模型,验证了过小或过大的偏移孔径会使偏移剖面出现假水平同相轴形式的随机噪声,并且使陡倾界面不能正确归位;建立一系列理论模型,如断层组合、向斜组合、不整合面、侵入体等,通过该方法对各个模型进行P-SV转换波偏移计算,得到了较好的成像效果,模型界面基本可以准确归位,这为以后的进一步研究工作打下了基础。