当前地震勘探面临的最大问题是面向复杂的区域来寻找隐蔽的油气藏。常规的处理手段针对复杂地质条件难以得到准确成像和偏移结果,一些新的成像和偏移方法应运而生。共反射面元(Common Reflection Surface,即CRS)叠加技术就是其中一种,可以实现对低信噪比、低覆盖次数地震资料的处理。CRS叠加中,波场的运动学参数决定了叠加效果。以往采用一些方法寻找最佳参数,例如暴力搜索、逐点计算等,这些方法存在计算量大的弊端。本论文尝试采用模拟退火算法和粒子群算法的组合优化,实现对三步法CRS参数的搜索。本文利用粒子群算法的更新函数来实现三步法中多参数的搜索,同时引入模拟退火算法的接受准则等思想,在一定程度上既保证算法的收敛性,又能避免陷入局部极值。二维CRS叠加中,实现了利用组合优化搜索CRS地震三参数,得到了叠加剖面。拓展到三维,尝试对包含八参数的CRS叠加算子进行分裂后优化搜索,并将得到的剖面与常规CMP叠加剖面进行对比。通过模型试算,证实了基于多种优化搜索CRS叠加属性参数这一方法的可行性。该方法与常规CRS叠加相比,得到的叠加效果基本一致,但耗费时间缩短,效率得到提升。无论是二维还是三维的实际资料处理中,基于多种优化参数搜索的CRS叠加得到的剖面与CMP叠加剖面相比,效果得到明显改善,特别是对于中深层反射同相轴表现更为清晰。