由于大地介质的沉积层序结构不同，每层的厚度、密度、组成的岩石成份不同，及其孔隙度、渗透率和所含流体性质的不同，必然造成地震波的反射频率有所不同。因而，利用地震波的反射频率的差异，可以进行储层预测和流体检测。小波变换和S变换在时域和频域中均具有较高的时频局部性。本文在前人研究的基础上，进一步做了理论分析、公式推导；利用小波变换和S变换等数学工具，研究了地震数据在频域的特征；在频率域的储层预测和油气检测方法上提出了四项内容：小波域时频分析公式推导及其实现、基于离散小波变换的分频方法及分频地震相、联合小波变换和广义S变换的频谱分解储层成像、基于广义S变换的“三瞬”属性的推广及其在油气检测中的应用。四项内容环环相扣、逐渐深入。通过谱分析法对小波母函数做了深入探讨，推导出了衰减因子与主频的关系、衰减因子与尺度参数的关系以及衰减因子与频率域滤波器品质因子(带宽)之间的关系；实现了小波域的时频分析。时域信号经过小波变换后表示为若干描述子频带的所有分量之和。在Mallat算法的基础上，实现了基于离散小波变换的分频技术。依据小波域时频分析的结果，将地震道经小波变换和反变换后得到不同频率范围内的地震数据体，再利用StratiMagic地震相软件进行地震相的划分，得到分频地震相。利用小波分频技术，将地震资料中大的低频构造背景趋势去掉，这样可以突出岩性信息，再进行广义S变换，实现了联合小波变换和S变换的频谱分解储层成像。地震道经S变换后得到单频段的复地震道，在单频段复地震道进一步提取“三瞬"属性，实现了低频瞬时能量油气检测技术。以上方法均用在了实际资料中，并与傅氏法做了对比，取得了良好的效果。