本文首先对叠前远偏移距的时差进行了研究，由于远偏移距时差是可以测量的，而单层介质的时移时差(零偏移距时)可以用远偏移距时差求出，因此，实现了用可测已知量求不可测未知量的过程。但单层介质毕竟与实际的层状介质相差甚远，因此，本文又针对层状介质分两种情况对水驱前后地震波的传播路径发生变化的条件下进行了时移时差研究。一种情况是直接求出水驱前后的层速度差，但不具实际意义，因为水驱后地震射线传播的地面位置是无法确定的。另一种情况是改变水驱后的入射角，使地震射线的地面接收位置在水驱前后保持不变。通过计算可以发现，在这种情况下，远偏移距的时差仍明显大于时移时差，当原始油藏的速度已知时，可以用理论上的量板和实际测得的远偏移距时差来估算油藏速度的变化。 时移地震振幅特性的研究是本文的另一项工作。本文分别对单层和薄互层振幅谱及其差值进行了分析研究，发现不同的薄互层参数(厚度、速度)组合，其谱的特征不同，薄互层组合与谱模式具有一定的对应关系，不同的薄互层组合具有不同的谱模式。对于同一组合的谱模式，当薄互层中某一层的速度发生变化时，其谱的模式并不发生大的变化，而只是谱的纵横向幅度大小发生变化。当单层厚度较薄时，随着速度的增加，谱的峰值对应的频率略微向高频方向移动，即谱峰值随频率的陡度减小。而当单层厚度较大时，这种特征并不明显，即谱峰值随频率的陡度增加。 本文还利用Zoeppritz方程对三层介质水驱油后振幅的变化进行了分析计算，得出了在地面接收到的透射横波的振幅变化要强于透射纵波的结论，因此，用横波来研究时移地震的效果会更好。 本文最后从处理的角度对影响时移地震的处理因素进行了实际分析。 时移地震是一项复杂的系统工程，其实施过程中涉及到许多因素。本文主要对时差、振幅和振幅谱进行了深入的分析研究，并得出了十分有意义的结论，相信这些结论会对薄互层四维地震的研究与应用起到重要的推动作用。