地震信号在采集过程中受到岩性和采集方式的影响,导致地震数据储层与非储层之间的差异性较小且伴随着噪声和杂乱反射影响。大部分储层埋藏较深,所采集的数据无法有效的观测到油气信息。属性提取已经成为油气检测必不可少的工具之一,通过属性分析能够有效反映地层内部的变化,而单一的时间域或频率域不能很好地满足成像精度的要求,时频属性和瞬时属性能有效揭示地震资料隐含的油气相关信息,已成为检测油气的重要方法与手段。本文从时频分析方法入手,介绍了常规时频分析方法和基于经验模态分解的系列时频分析方法原理。基于每种时频分析方法各自的特点与优势,本文针对实际工区数据采用了不同时频分析方法为基础的油气检测手段。本文重点介绍了基于变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）的油气检测技术,并引入了基于时频分析方法的分频反演技术,模型测试与实际资料处理结果表明油气检测结果与井资料吻合程度较高,取得较好的实际应用效果。论文具体研究内容如下:（1）研究了基于模态分解的相关算法,通过对比对信号的分解,介绍了不同模态分解方法的特点。本文主要研究方法为变分模态分解（VMD）该方法是一种具有严格的数学推导的分解方法,相比经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）、集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）和互补集合经验模态分解（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD）分解的结果更加精确。并在此基础上提出了基于VMD的瞬时属性提取技术,利用VMD的维纳滤波特性减少了噪声的干扰,使提取的瞬时属性更有利于储层预测和相关解释工作。（2）本文在希尔伯特黄（HHT）算法上,使用VMD代替EMD进行了希尔伯特谱的提取,将改进后的算法称为VHT算法,并与HHT算法进行了对比研究突出了其优越的时频聚焦性。利用VHT的高时频聚焦性对地震数据做时频谱分解,对实际工区含气储层进行了预测,并在此基础上进一步引入了Teager能量算子,能量算子处理得到的单频剖面分辨率更高,然后利用低频能量增强,高频能量衰减的“低频伴影”技术对实际数据的含油气性进行了准确的检测,结合实际测井数据对所提方法进行了检验。（3）研究了基于2D-VMD的衰减梯度提取算法并在南海进行了含气性检测。经过VMD可以分解出含油气信息的主要分量,本文利用二维变分模态分解（2D-VMD）对其分解,并利用广义S变换对分解后的数据进行了衰减梯度的提取,结合实际钻井资料对比说明了所提取的衰减梯度对于油气检测的准确性。（4）结合VMD与时频分析方法,研究了近期较为先进的反演技术-分频反演。该技术基于时频分析技术利用振幅、频率和厚度之间的关系,将地震数据和测井数据相结合进行反演。通过对南海实际数据的处理表明,反演结果准确的识别出了含油气储层。