我们知道,目前在石油勘探领域,由于探区在向西部偏斜,但是西部地区的地表比较复杂,地表高程变化剧烈,老岩层出落,造成地表低速带的速度比较高,有的甚至接近下覆地层速度,地下的地质情况复杂,逆掩断层发育多,造成速度建模很困难,从而影响地震偏移成像精度。目前在实际应用中的弯曲射线克希霍夫叠前时间偏移以它的优势得到广泛的应用,但是常规的处理应用软件(比如CGG,GEODEPTH等)都是应用水平浮动基准面或者最终基准面进行叠前时间偏移。在这些面上偏移只适合地表比较平缓、地下地质条件相对简单的情况。但目前在西部地区,复杂的地表以及地下地质情况在应用常规的叠前时间偏移方法已经很难得到高精度的成像。因此,在本文中提出,应用非对称走时克希霍夫叠前时间偏移的算法,在偏移孔径平滑面上进行叠前时间偏移来解决复杂的地表地震偏移成像精度差的问题。非对称走时克希霍夫叠前时间偏移从理论上在走时公式中引入了奇次项,而普通的弯曲克希霍夫走时公式中,只存在偶次项。奇次项的引入考虑了地层横向变化对地震波速度的影响。这样就能为提高地震成像的精度提供了可能。并且提出以偏移孔径对地表的高程进行平滑,然后在这个平滑后的面上进行叠前时间偏移计算,实现了共偏移孔径面的叠前时间偏移技术,这能够提高在复杂地表的情况下,偏移成像的精度。除了以上两个方面,本文还对起伏地表叠前时间偏移的速度建模进行了讨论。在目前实际的应用中,叠前时间偏移的计算量很大,耗费的时间在整个地震资料的常规处理中也是最长的。本文通过目前的新技术,讨论了用中央处理器与图形处理器结合实现并行计算。最后本文通过了大量的理论与实际数据对起伏地表的方法进行了验证。