从勘探的角度出发,世界上的许多盆地正在或将要变成成熟的盆地.也就是说,人们必须不断地使用更先进的技术和手段来发现剩余的碳氢储量:去寻找复杂的隐蔽型的圈闭.多波多分量地震学以横波地震学和纵波地震学为基础越来越受到人们的重视.随着我国油气勘探、开发工作的深入和稳定东部发展西部战略的实施,上"山"(山地及前陆盆地勘探)、下"海"(沙海和浅海勘探)、岩性(隐蔽油气藏)勘探的工作量比例明显增大.油气勘探目的层越来越深,地质目标的识别越来越难,主要表现在以下四个方面的变化:由简单构造勘探转向盐下高陡构造和超深度低幅度构造勘探；由构造勘探转向岩性及隐蔽油气藏勘探:由均质砂岩勘探转向非均质碳酸盐岩勘探；由中浅层勘探转向深层古潜山勘探.这些新的勘探目标无一不是世界级的物探技术难题,都是对传统物探装备、方法和技术的挑战.正是面对这些难题和需求,中石油开展了多波多分量二维和三维地震勘探. 本论文以中石油多波多分量二维和三维地震勘探科研项目为依托,针对目前黄土塬地区油气勘探中迫切需要解决的储层预测技术难题,对多波多分量二维和三维地震数据处理方法进行了深入的研究和探讨.研究内容主要包括:(1)叙述了地震波在各向异性介质传播的规律,为后续的转换波处理和解释方法研究奠定理论基础；(2)阐述了纵、横波的传播速度与岩石弹性参数的关系,以便在纵波和横波联合解释过程中,用速度来识别岩性为储层预测和油、气藏描述提供依据.(3)重点探讨了转换波地震数据处理方法,提出了复杂地表区转换波静校正计算方法.对于复杂地表区低、降速层厚度大、速度底,折射层面起伏相对小、稳定的特点,该方法精度高、计算速度快,适用于黄土塬、沙漠覆盖区等复杂地表条件的长波长静校正问题.同时,提出了时变反褶积方法.重点探讨了转换波的坐标旋转、共转换点道集生成、转换波速度分析、转换波DMO、转换波叠前时间偏移以及纵波和转换波剖面时间刻度关系的计算方法.提出了适用于复杂地表区的转换波地震数据处理配套技术；(4)重点探讨了转换波地震数据解释方法,尝试了河流相薄砂层气藏的储层预测和气藏描述工作,对实际勘探工作具有一定的指导意义；(5)重点分析了转换波数据处理和解释的应用效果. 利用上述转换波处理方法和处理配套技术对大量实际转换波地震数据进行了处理和解释,在复杂地表区的地震勘探中解决了一定的问题并取得了一定的效果.通过实际应用表明,上述方法和转换波地震数据处理、解释配套技术是正确和有效的.目前,转换波地震数据处理和解释技术尚属前沿技术,无论是数据处理还是解释都有许多问题值得探讨和研究.