石油勘探开发的现实需求迫切要求提高地震资料反映薄层结构和层序内幕的能力。随机分布和最小熵等地层反射结构的数学模型与实际地层结构的矛盾,以及最小相位子波假设与实际地震子波相位特征的矛盾,无论在理论上还是在实践中,都已经成为地震资料分辨率向前突破的技术瓶颈。　　 本文首先通过对实际测井数据得到的反射系数进行统计分析,得出了反射系数非高斯分布且频谱偏蓝的结论,并把这一结论运用到混合相位子波提取和反褶积处理。在对高阶累积量混合相位子波提取方法系统分析的基础上,为避免相位卷绕和累计误差对相位估算精度的影响,提出了基于多路径平均双谱法的混合相位子波估算方法。实际地震数据的试处理表明,本文方法有效地改善了地震记录的分辨率,增强了地震记录反映薄层结构的能力。　　 常规反褶积方法通过线性褶积压缩子波提高地震记录的分辨率,其能力受到有效信号频带的限制,为此,本文对随机稀疏脉冲非线性反褶积进行了探索和研究。与压缩子波的传统方法不同,随机稀疏脉冲反褶积的核心思想是检测反射系数位置和大小来较大幅度地提高地震记录的分辨率,同时结合对反射系数统计特征的有效约束,减小了反褶积结果的多解性。