随着油气勘探开发深度的增加以及地震数据采集受外界的干扰严重,地震资料处理解释人员对于油气圈闭、含油气层的识别以及对储层的综合评价也变得更加困难。油气公司更多的是关注产量,而油气圈闭、储层的连通性、流体的性质是决定油气产量的重要因素之一。许多学者研究发现,频率属性可以较好的识别储层含油气性,亦能精确地刻画断层信息。为了得到更为准确的频率属性信息,研发高分辨率的时频分析方法是十分必要的。传统的时频分析方法由于受到海森堡不确定性因素的影响,使得其时频聚焦能力有限,无法很好地实现对地层的精细刻画以及准确的进行含油气性检测。本文在传统的时频分析方法基础上,研究了一种高分辨率时频变换方法,通过信号模型分析,论证了该方法和传统的时频变换方法的优劣,并将其应用于地震数据断裂识别以及储层含油气性检测中,并结合反演结果对该方法进行验证,以说明该方法对断层精细刻画以及含油气检测的高精度和准确性。本文主要的研究工作有以下内容:(1)通过分析对比傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换、S变换以及广义S变换等传统时频分析方法。可以发现,尽管广义S变换具有较高的时频分辨率,但是依旧受海森堡不确定因素的影响,使得其时频谱存在虚假的频带。为了能够进一步提升广义S变换结果的时频聚焦性,本文在广义S变换的理论基础上,结合了最近学者提出的同步挤压变换,开展了对同步挤压广义S变换的研究。在对同步挤压广义S变换的数学公式推导基础上,通过对合成信号运用不同时频变换方法得到的时频谱,讨论同步挤压短时傅里叶变换、广义S变换、同步挤压广义S变换与其他时频分析方法的优缺点。(2)储层预测首先需要开展储层内的断裂识别,以便于寻找优质储层。地震相干属性在地层断裂解释中具有较强的实用性,但是对于复杂的断裂带,地震相干技术将会受限于地震资料分辨率低以及地层产状所造成的背景噪声的影响,使得地下地质信息无法准确识别。因此本文利用同步挤压广义S变换的高时频多分辨率技术,将地震数据体进行谱分解得到不同频率的单频数据体,并结合多道倾角导向相干技术对单频数据体进行相干计算。结果表明:同步挤压广义S变换分频多道倾角导向相干技术能够有效削弱因地震资料分辨率以及地层产状所造成的背景噪声影响。利用该方法对南海某工区三维地震数据体进行多分辨率分析,其结果表明该方法更有利小断层的精细刻画以及断裂系统的整体研究,由此可以证明该方法的准确性以及实用性。以该技术所探明的储层内断裂系统特征,为后续的含油气性检测提供基础。(3)基于实际地震数据,运用广义S变换以及同步挤压广义S变换对工区储层进行含油气性分析,结果表明:两种时频变换方法对储层的含油气性的预测,结果有着明显的差异。并通过与测井曲线对比发现,同步挤压广义S变换对薄储层含油气性识别更加准确,可以有效地检测储层含油气的有利区域。(4)地震低频阴影现象是经验性的,具有多解性,暂无数学公式推导以及完整的理论基础。因此需要利用其它方法技术对低频阴影结果进行验证。而地震反演方法在严格的数学理论知识推导下经过了多年发展,是可信的和准确的。因此,可以利用地震反演所得到的结果来验证低频阴影结果的准确性。