地震波在地层介质传播的过程中,散射和吸收衰减等都与频率有关,信号的功率谱密度是时变的,属于非平稳信号,时频分析是分析它们的重要手段。本文通过对时频分析方法研究对比,对其优劣做出了初步的分析,优选出HHT、广义S变换以及匹配追踪来进行应用。HHT可以根据信号本身的特点自适应的分解出一系列不同频率的分量,不用考虑基函数或者窗函数的选取等其他非自身因素的干扰,得到的结果能更好的反映信号本身的特点;将HHT自适应分解地震信号的能力与谱白化拓频能力有效的结合,根据模型和实际资料效果显示,此方法能有效的拓展地震资料的频带,从而提高其分辨率。准确而有效的时频工具是进行地震资料多尺度分解的基础,通过对各种时频分析的对比研究表明,广义S变换具有良好的时频分辨率能力,分频参数可调,且具有无损可逆变换的特点,非常适用于地震资料的多尺度分解。根据含油气频谱异常“高频衰减,低频增加”的特点,使用小波变换和广义S变换做高频衰减、低频增加剖面用于检测含气异常。在强振幅异常区,用匹配追踪和能量均衡归一化广义S变换来进行改进,能有效减少强振幅对含气检测的影响。