随着油气勘探和开发技术的不断提高,油气勘探领域逐渐向深层化发展,勘探的目标也变得愈来愈复杂、愈来愈隐蔽,对深层地震资料的质量要求也变得越来越高。然而,由于地震波在地下传播的过程中,受到了各种因素的影响,从而使得获取的资料信噪比和分辨率较低,这就需要对信号的能量进行恢复和保持处理,并尽量保证在提高地震资料分辨率的同时,提高地震资料的信噪比和保真度。本文首先对影响地震波振幅衰减的各种因素进行了分析研究,主要探讨了由球面扩散、地层吸收以及透射散射现象所引起的深层能量衰减,进而针对这些影响因素,深入研究了各种振幅恢复的方法。对于振幅恢复的处理,常规的方法有单道振幅均衡、球面扩散补偿、反Q滤波、谱白化、地表一致性振幅补偿及剩余振幅补偿等,在此基础上,还有基于时频分析的各种地层吸收补偿方法。这些振幅补偿方法之间有着紧密的联系,有效的组合才能保证相对振幅的保持。基于非零时移相关振幅,实现了地表一致性振幅补偿方法,由此在空间上保证了能量的一致性,消除了地表因素的影响。在此基础上,引入并实现了基于Hilbert-Huang变换(HHT)技术的相对振幅保持方法,通过对高中低频的成分进行分频有效分析,与各种振幅补偿技术综合运用,提高了相对振幅保持关系的可靠性,并通过模型试算和实际资料试处理验证了方法的正确性和有效性。