Данная работа посвящена исследованию возможностей применения сейсмической инверсии в связке с миграцией для глубинной обработки сейсмических данных. Сейсмическая инверсия используется на практике как инструмент для прогнозирования свойств коллектора. Она позволяет получить из сейсмических данных детальную модель. В данной работе реализован алгоритм сейсмической инверсии полной вариации с ограничениями. Входными данными для инверсии являются глубинные изображения в истинных амплитудах и миграционная скоростная модель. Также в рамках данной работы разрабатывается и исследуется итерационный совместный алгоритм акустической сейсмической инверсии и глубинной миграции для уточнения гладкой низкочастотной миграционной скоростной модели. Численно исследуются возможности совместного алгоритма для восстановления глубинной скоростной модели как для известной, так и для неизвестной модели плотности. Численные эксперименты проведены с использованием синтетических данных и реалистичной модели Marmousi.