我国南海北部天然气水合物勘探中,采用了准三维地震技术,以期获得三维数据体,实现天然气水合物矿体的准确定位以及研究其空间展布情况。但是受观测系统不规则、横向覆盖次数变化剧烈以及空间假频的影响,难以取得良好的效果,在很大程度上制约了天然气水合物研究的发展,因此,有必要深入研究针对天然气水合物准三维地震资料的处理技术。本文从国内外天然气水合物准三维地震资料处理技术研究现状入手,开展了针对天然气水合物目标的叠前噪声压制、反褶积、三维偏移成像等技术研究,提出宏速度的概念,结合南海北部准三维地震资料,采用双角偏移软件系统来解决天然气水合物准三维地震资料的偏移成像问题,有效地压制噪音,提高了分辨率,成像清晰,水合物地震反射特征明显,进而建立了一套针对天然气水合物目标的准三维高分辨率地震资料处理技术,为我国南海北部天然气水合物的钻探提供了重要的技术支持。本论文是依托国家“863”计划“南海北部海域天然气水合物首钻目标优选关键技术”快速反应课题(项目编号2005AA611050)课题和国家十一五863课题“天然气水合物矿体的三维与海底高频地震联合探测技术”完成的,在准三维处理技术应用实现的过程中,重点做了五方面的工作:1.首先进行了准三维观测系统定义,通过理论计算和叠加、偏移试验确定了准三维叠前偏移的面元网格为12.5m×25m;2.对地震资料叠前去噪;3.进行反褶积;4.精细速度分析.5.运用宏速度模型,应用双角偏移软件系统完成了准三维地震资料的叠前时间偏移。通过和常规Kirchhoff偏移方法所得到的偏移剖面的比较,双角叠前时间偏移效果有了明显的改善。通过对三维数据的解释与研究,建立了研究区天然气水合物地震直接检测的模式,证明三维数据能够满足解释和研究的需要,即本论文研究的实用价值。