近年来,海洋油气勘探逐渐成为能源勘探的主要战场。石油和天然气超过一半的发现来自于海洋,尤其是深海。中国南海深水区超过300米水深海域面积二百余万平方公里,深水区盆地八十余万平方公里,拥有丰富的油气资源,深水油气勘探已经成为重要的领域。我国深水区油气勘探成熟度相对较低,并且钻探成本高风险大。现今仍然存在诸多需要解决的问题,例如凹陷结构厘定、构造样式解析、沉积特征分析等。针对存在的问题,改善深水区地震资料品质及地震剖面质量,提高储层和油气预测成功率,从而降低油气勘探风险是海洋深水区地震勘探的重要工作。本文针对深水区地震资料特点,深入开展了高精度地震成像技术研究。包括压制鬼波处理、高精度去噪处理、高精度速度建模及成像技术等。其中全波形反演是一种高分辨率、高精度的速度建模方法,通过将初始模型所对应的理论地震记录向实际采集资料匹配,从而对速度模型不断更新,最终获得可以正确描述地下介质速度分布情况的深度域速度模型。深水区地震资料具备信噪比高的特点,据此先天优势,再通过压制鬼波处理后,得到了宽频地震资料,在实际应用中取得了较好的效果。在全波形反演研究中,针对目前在深水区地震资料速度建模时全波形反演所面临的问题和难点,提出了相应的解决方案。本文以全波形反演为核心内容,提出了一套面向深水区常规拖缆地震资料的速度建模处理流程。主要流程包括两部分内容:第一部分,地震资料宽频处理,包括压制鬼波处理、高保真叠前去噪、压制多次波等前期处理;第二部分,利用初始速度模型并确定全波形反演参数,利用全波形反演重构深度域速度模型;最后,基于反演所得速度模型,通过叠前深度偏移和叠加处理来验证全波形反演的模型好坏。本文将该处理流程应用于二维拖缆地震数据和斜缆地震数据,既取得了较好的处理效果,又发现了全波形反演工业化推广的不足,提出了部分解决方案。