高角度波动方程(Arbitrarily Wide-angle Wave Equation,简记为AWWE)可以避免双程波方程带来的低频噪音干扰,并且比逆时偏移拥有更高的计算效率,和其他单程波方程相比有着更高的成像角度和精度。垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)数据相较于地面地震数据信噪比和分辨率更高,因而VSP资料在地震勘探中发挥着越来越重要的作用。随着石油勘探的重点由构造油气藏转向岩性油气藏,为了满足复杂构造成像的要求,提高横向变速介质地震波波动方程偏移成像的精度,叠前深度偏移方法成为地震勘探领域的研究热点。因此本文的研究对象定为基于AWWE的VSP数据叠前深度偏移方法。本文首先介绍VSP数据正演模拟方法以及AWWE的VSP数据叠前深度偏移原理,并针对AWWE偏移的噪音问题,分析了偏移噪音的产生原因及其压制方法,用脉冲响应测试去噪方法的有效性。而后利用MPI(Message Passing Interface)并行计算,有效地提高了计算效率。最后,对理论VSP模型和实际VSP数据进行了测试。通过本文的研究,得到基于AWWE的VSP数据叠前深度偏移成像方法,针对实际VSP资料数据量较大的问题,利用MPI并行计算提高计算效率,最后将其应用到模拟数据和实际资料的计算中,均取得了良好的效果。