针对南海深水区复杂的地质条件,开展了地震资料采集设计和处理关键技术研究。在地震资料采集设计方面,通过对大量不同气枪阵列组合震源开展子波模拟试算,所设计的高分辨率梯形立体组合气枪震源,有效地压制了鬼波,拓展了频带宽度,提高了地震分辨率;所设计的大容量平行四边形立体组合气枪震源,激发的子波主脉冲大,频谱中低频丰富,穿透力强,大大增强了中深层信号能量,同时有效地压制了鬼波,提高了地震分辨率。在地震资料处理方面,采用波动方程反馈迭代法压制多次波技术,有效地压制了多次波,突出了有效信号能量;采用各向异性介质速度分析及动校正技术,将长电缆道集中远偏移距同相轴校平,保留了远偏移距信息,提高了成像质量;采用多次聚焦共反射面元叠加技术,增强了中深层弱反射信号能量,提高了信噪比。南海不同深水靶区野外采集、处理试验结果表明,通过综合应用上述深水区地震资料采集设计和处理关键技术,中深层地震资料的信噪比、成像质量得到了显著提高,凹陷结构、地层充填特征明确,为深水区构造解释、烃源研究提供了可靠的地震资料基础,有力地支持了南海深水区的油气勘探工作。