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与油气有关的地震信息是找油找气时的第一手资料,利用谱成像技术对其分析可以在频率域预测和解释储层,具有重要的现实意义。谱成像方法的核心是时频分析方法。论文首先对地震信息优化方法进行了研究,之后概括了常用的几种时频方法,并研究其在薄层、旋回、含气砂岩检测以及与地震信息优化方法相结合方面的应用。地震信息优化方面,验证了常用的小波阈值收缩法和广义S变换时频滤波法的去噪效果,并将近年来在图像处理领域发展较好的多尺度几何分析方法引入地震随机噪声压制方面,对其原理、优缺点及应用前景进行了总结,研究重点为Curvelet变换方法和Contourlet变换方法,讨论了阈值函数对两种方法去噪效果的影响。在此基础上,应用这几种地震信息优化方法对不同信噪比的合成地震剖面进行去噪处理,从定性与定量方面说明了多尺度几何分析方法与小波变换相比,在随机噪声压制方面的优势。从傅里叶变换存在的局限性出发,总结了几种常用的时频分析技术:短时傅里叶变换、小波变换、小波包变换、S变换、广义S变换和Wigner-Ville分布。重点为广义S变换方法,通过对其窗参数的讨论从理论上说明它具有更为灵活的时频分辨率。选用线性调频信号验证了几种时频分析方法的时频聚集性。通过模型与实际资料相结合的方式讨论谱成像方法的应用。(1)比较深入的探讨了反射系数模型与薄互层模型的时频特征,在此基础上,通过对楔形体模型和实际资料提取单频剖面实现了对薄互层的识别;(2)建立了正旋回、反旋回及复合旋回模型,对其时频特征进行研究,并根据所得结论对实际资料进行了地震旋回划分;(3)讨论了噪声对时频分布的影响,将地震信息优化方法与广义S变换方法相结合对实际资料进行分析,所得的谱特征更为可靠;(4)研究了地震信息的频谱分解属性在层位、断点识别方面的应用;(5)在对某工区过井三维数据体分析的基础上说明了谱成像方法在含气砂岩检测方面应用的有效性。