本发明涉及一种基于模型统计拾取的深水OBC资料多次波压制方法，包括以下步骤：1)原始地震资料预处理；2)预处理后的地震资料道集分选；3)确定需要压制的多次波同相轴；4)读取一个道集，在该道集上拾取出需要压制的多次波同相轴；5)平滑拾取的多次波同相轴；6)以平滑后的多次波同相轴为中线，对共偏移距道集上的各道做静态时移，将平滑后的多次波同相轴拉平，再沿多次波同相轴分时窗统计时窗内各道多次波的振幅特征，建立多次波模型；7)从拉平的地震资料中减去多次波模型；8)将减去多次波模型后得到的一次波数据沿步骤6)中的多次波同相轴中线反向静态时移；9)以步骤5)得到的平滑后的多次波同相轴为参考，在下一个道集上重复步骤4)～8)。