随着人类对能源需求量的日益加大，对海底天然气水合物的勘探与开发已经引起了世界各国的极大关注。近年来，OBS（海底地震仪）地震勘探技术在海底天然气水合物勘探中得到了较快的发展和完善，但在OBS资料处理方面，由于OBS独特的布设形式，还没有形成商用的数据处理软件。因此，加强OBS资料的处理方法研究，形成具有自主知识产权的OBS数据处理系统已经成为当今海上地震勘探领域的重要目标之一，对我国天然气水合物等资源的勘探与开发具有重要意义。由于OBS资料采集观测系统的特殊性，需要研究针对OBS资料的特殊处理方法。本文简单介绍了OBS资料处理的基本流程，主要针对OBS二次定位、速度分析和偏移成像方法等环节进行初步的探讨与研究。在OBS二次定位方面，提出了一种结合三点定位法、最小平方法、搜索法为一体的OBS混合定位方法，克服了OBS二次定位不唯一的问题，提高了定位精度；在速度分析方面，给出了OBS资料中反射波旅行时的近似计算公式，提出了一种基于OBS资料的速度分析方法；在偏移成像方面，将Kirchhoff叠前时间偏移方法应用于OBS资料，并就偏移孔径等问题进行了探讨。理论模型测试表明，本文给出的OBS资料处理方法，可获得良好的处理效果。本文针对实际OBS资料，进行了波场识别与特征分析，按文中提出的处理流程和方法进行了处理，给出了处理结果。