薄互层油气藏是一种重要的油气藏资源。但是,由于目前应用地震数据对薄互层进行分辨的能力是有限的,因此对此种类型储层的研究就显得尤为重要。利用地球物理方法来识别薄互层一直都是地球物理工作者需要重视并突破的技术难关。砂泥岩薄互层在我国分布广泛,在诸多的含油气盆地中均有一定程度的分布。根据前人研究结果显示,砂泥岩薄互层的地层岩性和厚度在横向上变化大,并且由于地震数据具有的主频小、频带窄等特点,研究人员从地震资料中直接进行识别和区分砂泥岩薄互层是有一定难度的。所以,利用地震资料对砂泥岩薄互层进行定性和定量识别具有重要的研究意义和现实意义。首先,本文对工区地震资料进行了高分辨率处理,采用了反Q滤波及分频反褶积方法,同时设计了薄层模型对两种方法进行了效果验证,通过比较发现反Q滤波方法对提高地震资料分辨率效果更好并将其最终应用于实际地震资料;其次,对贝叶斯随机反演方法进行详细分析,针对研究工区的地质条件和地震资料特点,在层位精细追踪解释的基础上进行了敏感参数优选和贝叶斯随机反演,得到了能够刻画目的层段薄砂岩储层的反演剖面;然后,本文为了模拟实际地层情况设计了几种比较典型的薄互层反射系数序列模型,并且对设计的反射系数模型进行了频谱特征分析,在理论上对反射系数的时间域和频率域进行了探讨,从而进一步研究了薄互层地层单层厚度、反射系数的极性和多互层反射系数的大小对地震波波形特征的影响来细致研究影响薄互层地震波特征的因素,通过对比楔形模型和不等厚介质模型经过S变换与广义S变换后的频谱特征,广义S变换方法对于提高时频谱剖面的分辨率具有的优越性,并对“低频阴影”识别油气做了简单的说明;最后,通过对研究目标区采用高分辨率地震数据进行反演处理得到了工区的砂体厚度分布图,同时利用地震时频分析方法应用低频阴影现象检测目的层段的含油气性,将两者结合实现了对工区有利油气富集区的划分。本文通过采用广义S变换以及贝叶斯随机反演方法,针对薄互砂岩储层横向变化大识别困难的特征,实现了薄互砂岩储层的检测和含油气特征识别,达到了预期效果,为薄互砂岩储层的预测与评价奠定了基础。