[发明专利]一种基于横向约束的分步叠前弹性参数反演方法及系统

权利要求书

1.一种基于横向约束的分步叠前弹性参数反演方法，其特征在于，包括：

1)基于经过同相轴匹配一致的PP波和PS波角道集，获得PP波和PS波角度域反射系数；

2)利用Stewart反射系数公式进行多波联合反演，并且利用卡尔曼滤波算法对反演方程进行横向约束，获得纵波速度变化率和横波速度变化率；

3)基于所述纵波速度变化率和横波速度变化率，代入Aki-Richards三参数反射系数公式，并同时利用卡尔曼滤波算法对反演方程进行横向约束，得到密度变化率；

4)对步骤2)和步骤3)中获得的反演结果进行低频补偿获得最终的叠前弹性参数的绝对值。

2.根据权利要求1所述的基于横向约束的分步叠前弹性参数反演方法，其中，在步骤2)中利用以下Stewart纵波反射系数公式和Stewart转换波反射系数公式获得纵波速度变化率和横波速度变化率

其中，R_PP、R_PS分别为纵波、转换波反射系数；V_P＝(V_P1+V_P2)/2，ΔV_P＝V_P2-V_P1，V_P1、V_P2分别为界面上、下层的纵波速度；V_S＝(V_S1+V_S2)/2，ΔV_S＝V_S2-V_S1，V_S1、V_S2分别为界面上、下层的SV波速度；ρ＝(ρ₁+ρ₂)/2，Δρ＝ρ₂-ρ₁，ρ₁、ρ₂分别为界面上、下层的密度；θ＝(θ₁+θ₂)/2，θ₁、θ₂分别为P波入射角和透射角；分别为转换波反射角和透射角。

3.根据权利要求1所述的基于横向约束的分步叠前弹性参数反演方法，其中，在步骤3)中通过如下公式得到密度变化率

其中，R'_PP为新推导得到的反射系数，V_P＝(V_P1+V_P2)/2，ΔV_P＝V_P2-V_P1，V_P1、V_P2分别为界面上、下层的纵波速度；V_S＝(V_S1+V_S2)/2，ΔV_S＝V_S2-V_S1，V_S1、V_S2分别为界面上、下层的SV波速度，θ＝(θ₁+θ₂)/2，θ₁、θ₂分别为P波入射角和透射角。

4.根据权利要求1中所述的基于横向约束的分步叠前弹性参数反演方法，其中，在步骤2)中，通过如下步骤进行横向约束：

2-1)根据第k道反演的纵、横波速度变化率预测第k+1道的反演结果；

2-2)基于卡尔曼增益利用测量方程对步骤2-1)中预测的第k+1道反演结果进行修正进而获得最优化反演结果。

5.根据权利要求1中所述的基于横向约束的分步叠前弹性参数反演方法，其中，在步骤3)中，通过如下步骤进行横向约束：

3-1)根据第k道反演的密度变化率预测第k+1道的反演结果；

3-2)基于卡尔曼增益利用测量方程对步骤3-1)中预测的第k+1道反演结果进行修正进而获得最优化反演结果。