为了解决地震勘探复杂构造成像难题,近年来研究者提出基于目标勘探的海洋二次三维采集多以宽方位、高覆盖为主,施工难度及采集费用成倍增加。根据当今降本提质增效的需求,通过试验对比5种不同拖缆采集观测系统正演模拟地震剖面,得出“插线式”采集融合地震剖面与高密度采集地震剖面效果相当。该研究以模型正演结论为导向在国内首次创新设计了一种新旧三维“插线式”高密度拖缆采集观测系统;同时针对新旧三维地震资料融合处理开展了技术攻关研究,形成了一套新旧三维“插线式”高密度采集处理技术系列。对比常规采集观测系统,新旧三维“插线式”采集增加了单位面积内炮道密度,缩小了采集面元,大幅提高了覆盖次数,能够达到获取较高质量的高密度地震资料成果的目的。在南海M区古近系复杂构造带应用实践表明,新旧三维“插线式”采集成果能有效改善地震资料成像品质,有效支撑勘探目标评价;为其他海域二次三维勘探部署具有较好的借鉴意义。