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在野外观测中，通常沿地震测线等间距布置多个地震检波器来接收地震波信号。布置测线采用垂直于地质构造走向的方向。根据观测仪器的不同，地震检波器或地震检波器组的数量少则24或48，多则96，120，240甚至1000。每个探测器组相当于该组中心的单个探测器。每个地震检波器组接收的信号经过放大器和记录器，得到地震波形记录，称为道。为了满足地震勘探的不同要求，检波器组之间有不同的排列方式，如中间爆破排列和末端爆破排列。记录器以一定的时间间隔对放大的电信号进行离散采样，并将其以数字形式记录在磁带上。磁带上的原始数据可以回放并显示为图形。
常规观测是沿直线测线进行的，得到的数据反映的是测线以下二维平面的地震信息。这种二维数据形式难以确定横向反射的存在和断层走向。为了利用地震资料细致地调查地层和描述储层，有时要在地面的某个区域布置几条测线，以获得足够密度的三维数据体。这种工作方法称为三维地震勘探。三维地震勘探中的测线分布有多种形式，但一般采用反射点在震源和接收器中点正下方的事实来设计震源和接收器的位置，使中点分布在一定的区域内。
地震数据处理
数据处理的任务是对野外观测获得的原始地震数据进行处理，把地震数据变成地质语言——地震剖面图或构造图。通过分析解释，确定了地下地层的产状和构造关系，找出了有利的含油气区。还可以用测井资料和钻井资料综合解释(见井内物探)，描述储层，预测油气，划定油水边界。
削弱干扰，提高信噪比和分辨率是地震资料处理的重要目的。根据需要的反射和波形中不需要的干扰的不同和差异，可以减弱干扰。当震源波形已知时，信号校正处理可以校正波形的变化，有利于反射的追踪和识别。通过叠加高阶覆盖记录和速度滤波提供的重复信息，可以削弱多种类型的相干波列和随机干扰。预测反褶积和* * *深度点叠加可以消除或减弱多次反射波。统计反褶积有助于消除浅层混响，展宽反射波频带，压缩地震子波，提高分辨率。
地震数据处理的另一个重要目的是实现正确的空间归位。各种类型的波动方程地震偏移处理是构造解释的重要工具，有助于在复杂构造地区提供正确的地震图像。
地震数据处理需要大量的数据运算，现代地震数据处理中心是由高速电子数字计算机及其相应的外围设备组成的。常规地震数据处理程序是一个复杂的软件系统。
地震数据解释
包括地震构造解释、地震地层解释和地震油气解释或地震地质解释。
地震构造解释以水平叠加时间剖面和偏移时间剖面为主要数据，分析剖面上各种波的特征，确定反射标准层的级别和对比追踪，解释时间剖面反映的各种地质构造现象，构造反射地震标准层构造图。
地震地层解释以时间剖面为主要资料，或进行区域地层研究，或分析局部构造的岩性岩相变化。地震层序的划分是地震地层解释的基础。以此为基础，研究地震层序的沉积特征和地质时代，进而进行地震相分析，将地震相转换为沉积相，绘制地震相平面图，划分含油气有利相带。
地震油气解释利用反射振幅、速度和频率等信息，分析有利含油气区的油气指标。通常需要综合利用钻井资料和测井资料进行标定分析和模拟解释，对地震异常进行定性和定量分析，进一步识别烃类指标的性质，描述储层，估算油气层的厚度和分布范围。
在研究浅或深界面和寻找特殊高速地层时，折射法比反射法更有效。但折射法的应用必须满足下层波速大于上层波速的特定要求，因此折射法的应用范围受到限制。反射波法由于只需要改变岩石波阻抗，容易满足，在地震勘探中得到了广泛的应用。
反射式探伤法
利用反射波波形记录的地震勘探方法。当地震波在传播过程中遇到具有不同介质性质的岩石界面时，部分能量被反射，部分能量继续通过界面传播。
在垂直入射的情况下，反射波的强度受反射系数的影响。在强噪声背景条件下，通常只能检测和识别反射系数大的反射界面。地下波阻抗变化的每一个界面都可以产生反射波，比如地平面、不整合面(见不整合面)、断层层面(见断层)。接收地表不同界面的反射波，可以详细查明地下地层的层状结构和几何形态。
反射波的到达时间与反射面的深度有关，从中可以了解地层的埋深及其波动情况。随着检测点到震源距离(炮检距)的增加，同一界面反射波的旅行时按双曲线关系变化，可据此确定反射面以上介质的平均速度。反射波的振幅与反射系数有关，由反射系数可以计算地下波阻抗的变化，进而可以预测地层岩性。
一般来说，反射勘探中使用的最大偏移距不超过最深目的层的深度。除了反射波信号外，往往还能记录到面波、浅层折射波和各种沿表面传播的混沌振动波。这些与目的层无关的波会干扰反射波信号，称为噪声。衰减噪声的主要方法是采用组合检测，即用多个检测器的组合代替单个检测器，有时也用组合源代替单个源。此外，在地震数据处理方面应采取进一步的措施。反射波在返回地面的途中，被界面再次反射，这样就可以在地面上记录多次反射的地震波。比如地层中反射系数大的界面，可能会产生多次强振幅的反射波，造成干扰。
多次覆盖技术广泛应用于反射观测。连续相应地改变排列中震源和检测点的位置，在水平界面的情况下，地震波总能在同一个反射点反射回地面，该反射点就在炮检距中心点的正下方。对应* * *同心反射点的道构成* * *中心点道集，是地震资料处理中使用的基本道集，称为CDP道集。多重覆盖技术具有很大的灵活性。除了CDP道集外，根据数据处理或解释的需要，还可以采用不同的道集，如* * *检测点道集与* *相同检测点道集，* * *炮点道集与* *相同炮点道集，以及* * *炮检距道集与相同炮检距道集。使用多次覆盖技术的一个好处是可以削弱这种多次波干扰，同时需要特殊的地震资料处理方法来进一步削弱多次反射。
反射方法可以使用纵波反射和横波反射。岩石孔隙中含有不同的流体成分，因此岩层的纵波速度不同，从而改变了纵波反射系数。当所含流体为气体时，岩层的纵波速度明显降低，含气层顶底反射系数的绝对值往往很大，造成局部振幅异常，这是“亮点”出现的物理基础。横波速度与岩层孔隙中所含流体无关，流体性质变化时横波振幅不相应变化。然而，当岩石本身的性质在横向上发生变化时，纵波和横波的反射振幅也随之变化。因此，联合应用纵波和横波可以对振幅变化的原因做出可靠的判断，进而做出可靠的地质解释。
能否观测到地层的特征，取决于其相对于地震波波长的大小。一般来说，地震波的波速随着深度的增加而增加，高频成分随着深度的增加而迅速减少，从而频率变低，所以波长一般随着深度的增加而增加。波长限制了地震分辨率，深层特征必须比浅层特征大得多，才能产生类似的地震显示。如果反射界面距离很近，相邻界面的反射往往组合成一个波组，反射信号难以分辨，需要特殊的数据处理方法来提高分辨率。
折射法
一种利用折射波(也称为明特罗普波或弓形波)的地震勘探方法。如果地层的地震波速度大于上覆地层的地震波速度，它们之间的界面就可以形成一个折射面。临界角入射的波沿界面滑动，沿折射面滑动的波离开界面，回到原来的介质或地面。这种波叫做折射波。折射波的到达时间与折射面的深度有关，折射波的时距曲线(折射波到达时间与炮检距的关系曲线)接近于一条直线，其斜率由折射层的波速决定。
在震源附近一定范围内无法接收到折射波，称为盲区。折射波的炮检距往往是折射面深度的数倍，当折射面深度很大时，炮检距可长达几十公里。
井底爆炸
直接测量地震波速度的方法。震源位于井口附近，检波器沉在钻孔中。在此基础上，测量井深和时差，计算平均地层速度和某一深度段的地层速度。地震测井获得的速度数据可用于反射法或折射法的数据处理和解释。在地震测井条件下也可以记录反射波。这种工作方法称为垂直地震剖面(VSP)测量。这种工作方法不仅可以精确地测量速度数据，而且可以详细调查钻孔附近的地质结构。