莺琼盆地位于南海北部大陆边缘西部,近来多个勘探发现证实其为油气富集区,勘探前景非常广阔,该区复杂的多次波严重影响了资料的信噪比和中深层成象。莺琼盆地的多次波受水深从百余米到几千米的巨大变化,陆坡带,浅层气,高温超压地层等多种因素的影响,严重的制约了莺琼盆地油气资源勘探进程。随着勘探的推进,走向中深层勘探和岩性目标勘探,对资料的品质要求也越来越高,多次波向来是海洋资料处理的难点,多次波的研究一直都在进行,近来随着处理方法和计算能力不断发展,多次波压制技术得到较大的提升,在SEG年会上,都会有关于多次波的技术专题,对多次波问题的研究,虽然一些科研人员已经尝试利用多次波进行成象,但目前多次波主要还是作为一种严重的干扰波进行消除,也产生了众多的多次波压制方法,尽管各项处理技术近来有了较大发展,多次波衰减仍是莺琼盆地地震资料处理面临的关键难题。目前多次波衰减技术较多,传统主要分为基于多次波的周期性的预测方法,基于一次波和有效波速度差异产生的动校正时差的方法等,近来基于波动理论的波场外推,SRME等多次波压制技术已经显现出明显的优势,相比传统的预测反褶积和二维滤波等多次波压制技术,其需要更少的先验信息,可以预测出多次波模型,并通过匹配相减的方法衰减多次波,具有更好的保幅性。但实际资料处理中仍面临诸多多次波压制难题,如浅水区近偏移距和海底缺失严重影响SRME的建模;宽缆采集及观测系统的变化影响方法的适用性;深水崎岖海底的多次波具有三维特性需拓展到三维空间衰减多次波;且单一的方法不能解决全部问题需要优化组合衰减复杂波场的多次波。为了更好压制该海域的复杂多次波,需要分析莺琼盆地多次波的类型、特征,并进行不同针对性的多次波压制技术应用研究,选取合适的方法,最大限度的压制好多次波,才能恢复出真实的地层反射并提高信噪比,为后续的目标勘探及中深层勘探打下坚实基础。本文首先从莺琼盆地的资料特点出发,建立地质模型,并进行正演模拟,分析主要多次波类型及形成的机理,为研究该海域合理的多次波压制技术提供支撑;其次本文进行波场外推、褶积SRME等多次波模型预测方法及其适用性优化的应用研究;最后针对莺琼盆地的复杂环境,进行不同多次波压制流程优化及优选,最后总结出合适的最优多次波压制流程,取得了较好处理成果。通过优化及优选适合莺琼盆地多次波压制的技术方案,大幅提升了靶区的资料品质,对其下一步的岩性勘探和中深层勘探有着重要意义。本文重点对模型预测多次波压制技术进行了应用研究,总结不同SRME方法的差异及应用效果;发展了基于Tau-P域波场延拓的浅水多次波方法,取得了较好的浅水多次波压制效果;对基于模型预测多次波的技术流程进行优化,使其具有更好的适用性和多次波压制效果;对层间多次波压制进行尝试,取得了一定效果。通过正演及实际地震资料分析了莺琼盆地存在复杂的多种多次波的类型,浅水包含极强的鸣震和强阻抗界面相关的多次波,中深层由于高温高压影响有效波和多次波速度差异非常小;深水受海底的起伏变化多次波有明显的三维特性。并根据在莺琼盆地不同类型的地震数据上测试、优化应用技术方法和组合流程,优选出适合莺琼盆地几种典型地貌地质条件下的多次波压制技术方法系列和流程,即针对莺琼盆地浅水多次波衰减采用SDM+PSRME+预测反褶积+RADON方法流程;针对莺琼盆地深水位置处的多次波采用3DSRME+RADON+DIMAT的流程效果明显;针对陆坡位置提出了一种分频信号保护的组合多次波衰减流程。