随着勘探程度的提高，复杂地区的油气勘探已成为了地球物理工作者的主要目标工作。我国西部地区是油气资源勘探的重点和难点地区，其地面条件多变、地下构造复杂。由于特殊的地表及地下地质条件，该区地震反射波往往以非双曲线形式出现，加之各种噪声的影响以及较大的静校正量和不合适的动校时差等因素，使得该区地震资料处理异常困难。对于非水平地表叠前成像问题，本论文尝试直接在非水平地表情况下叠前偏移处理，以期在一定程度上解决西部地震资料构造成像问题。常规叠后地震偏移处理技术在国内外各大油气田的勘探开发过程中发挥了重要作用，但随着油气藏勘探开发难度越来越大、成本越来越高，叠后地震偏移已不能满足日益增长的精细构造成像和储层描述的要求。叠前时间偏移是地震叠前成像的方法之一，不仅可以在一定程度上解决复杂构造共反射点变模糊、受倾角影响水平叠加不可靠以及DMO与叠后偏移相结合都无法解决的准确归位等问题，而且提供振幅保真度好、适于AVA/AVO叠前岩性分析和反演研究的共成像点道集，同时与叠前深度偏移相比受地质认识等人为因素影响小，实现容易，处理周期短、成本低。随着高性能计算机和微机群的广泛应用，叠前时间偏移已成为叠前成像处理中一个不可缺少的流程，而且正在逐步取代叠后地震偏移成为石油工业勘探领域的一项常规处理技术。本文首先对叠前时间偏移方法进行了概述。为了提高Kirchhoff叠前时间偏移的成像精度，以弯曲射线理论代替直射线求取旅行时，另外加入权函数的概念，旨在提高Kirchhoff叠前时间偏移的保幅性。随着地表条件的复杂化以及生产的需要，要求有一套更好的更具普适性的叠前时间偏移（包括水平地表和起伏地表）流程。本文先从水平地表Kirchhoff叠前时间偏移开始论述，介绍和讨论水平地表Kirchhoff叠前时间偏移的基本方法和原理，以及相关的提高叠前时间偏移成像质量的关键技术。然后以水平地表Kirchhoff叠前时间偏移为基础，研究对起伏地表数据直接偏移成像方法，以期在前人的研究基础上找出更适合处理复杂地表条件数据的叠前偏移成像方法。