在地震勘探领域,反褶积和波阻抗反演是提高地震资料垂向分辨率以及预测储层的重要手段。反褶积的目的是压缩子波,尽可能使地震道接近反射系数序列。波阻抗反演将叠加剖面转换为阻抗剖面,便于解释人员与测井资料对比,直观的掌握地下高、低阻抗变化规律^[1][2]。脉冲反褶积是最常见的提高地震分辨率的方法。它以子波最小相位和反射系数为白噪为假设条件,用地震道自相关作为子波自相关的近似计算滤波因子,进而与原始地震道褶积压缩子波^[1]。在实际生产中,反射系数一般不满足白噪假设,子波往往是混合相位。为了突破脉冲反褶积的应用局限,学者们提出正则化约束的稀疏脉冲反褶积。稀疏脉冲反褶积以反射系数具有稀疏性为假设条件,可以获得振幅较大、数量较少的脉冲组合成的反射序列,该结果有利于突出地下波阻抗剧烈变化的界面,能有效提高递归反演的精度^[3]。递归阻抗反演利用地层反射系数与波阻抗的数学关系将近似反射系数序列转换为阻抗值。本文首先利用常规脉冲反褶积得到的结果进行递归反演,数值实验表明:脉冲反褶积的结果与实际反射系数序列差别较大,而且对噪声敏感,存在误差累计现象,反演结果很不理想。然后对常规的稀疏脉冲反褶积,从噪声水平、子波精度、薄层厚度三个方面分别进行分析各个因素对反褶积结果的影响。最后,为验证该方法的实用性进行了实际资料处理。基于模型的波阻抗反演目前应用非常广泛,与递归反演是波阻抗反演方法两个不同的发展方向,各有特点,在不同的情况下各有优势^[4]。本文对基于模型的阻抗反演公式进行了推导,除了基本的拟合误差项约束外,将测井资料获得的低频背景信息加入目标函数用于补充反演结果的低频成分,采用TV（全变分）约束以增强反演算法的抗噪性,并起到保护阻抗分界面的作用。模型测试和实际资料处理部分验证了该方法的有效性和实用性。稀疏脉冲反褶积和波阻抗反演在进行之前均需要提供相对精确的地震子波。目前存在很多子波估计算法,大多数方法过程繁琐,工作量大。有些方法假设条件苛刻,导致提取结果不理想。本文利用子波褶积矩阵属于Toeplitz矩阵这一特点,将子波矩阵进行稀疏矩阵分解,被分解后的子波褶积矩阵可以作为约束条件加入反演目标函数,改进的目标函数可同时反演反射系数（或波阻抗）和地震子波。模型测试和实际资料处理表明:改进后的稀疏脉冲反褶积和波阻抗反演可以得到稳定可靠的结果,与测井曲线标定后吻合度较高。