[发明专利]基于岩石物理关系约束的叠前稀疏层反演方法及系统

权利要求书

1.一种基于岩石物理关系约束的叠前稀疏层反演方法，其特征在于，包括：

步骤1：读取角度叠加数据和角度子波，并根据所述角度子波建立角度子波褶积矩阵；

步骤2：根据测井数据，建立岩石物理关系；

步骤3：根据所述岩石物理关系与Aki-Richards近似式，建立基于岩石物理关系约束的AVO近似公式；

步骤4：根据所述角度叠加数据、所述角度子波褶积矩阵以及所述AVO近似公式，建立AVO正演方程组；

步骤5：确定目的层段的薄层最大时间厚度，根据反射系数奇偶分解理论，构建反射系数奇偶分解矩阵；

步骤6：根据所述AVO正演方程组与所述反射系数奇偶分解矩阵，并在最小化弹性参数奇偶分量系数的1范数的约束下，建立反演目标函数；

步骤7：根据所述反演目标函数，计算弹性参数反演结果并进行低频补偿，获得最终的弹性参数反演结果；

其中，所述步骤2包括：

步骤21：根据测井数据，通过拟合纵波速度曲线与横波速度曲线的线性关系，获得Castagna经验公式的斜率C_αβ；

步骤22：根据测井数据，通过拟合纵波速度曲线与密度曲线的指数关系，获得Gardnar经验公式的指数C_αρ；

步骤23：根据所述Castagna经验公式的斜率，并结合弹性参数反射率之间的转换关系，利用公式(1)建立纵波速度反射率与纵横波速度比反射率之间的岩石物理关系：

其中，R_α表示纵波速度反射率，R_γ表示纵横波速度比反射率，ΔR_α表示纵波速度反射率的扰动量，表示背景纵横波速度比；

步骤24：根据所Gardnar经验公式的指数与所述Castagna经验公式的斜率，并结合弹性参数反射率之间的转换关系，利用公式(2)建立密度反射率与纵横波速度比反射率之间的岩石物理关系：

其中，R_ρ表示密度反射率，ΔR_ρ表示密度反射率的扰动量。

2.根据权利要求1所述的基于岩石物理关系约束的叠前稀疏层反演方法，其中，所述AVO近似公式为：

R_pp(θ)＝A(θ)R_γ+B(θ)ΔR_α+C(θ)ΔR_ρ (3)

其中，R_pp(θ)表示入射角为θ的角度反射系数。

3.根据权利要求1所述的基于岩石物理关系约束的叠前稀疏层反演方法，其中，所述AVO正演方程组为：

d＝Gr (4)

其中，d(θ_i)表示入射角为θ_i的角度叠加数据，其中i＝1,2,…K，K表示入射角的个数；R_γ、ΔR_α和ΔR_ρ分别表示纵横波速度比反射率向量、纵波速度反射率扰动量向量和密度反射率扰动量向量；W(θ_i)表示入射角为θ_i的角度子波褶积矩阵，其中i＝1,2,…K；A(θ_i)、B(θ_i)、C(θ_i)均为对角阵，其中i＝1,2,…K；其对角阵元素为：

其中，j＝1,2,…N，N表示反射系数的采样点个数。

4.根据权利要求3所述的基于岩石物理关系约束的叠前稀疏层反演方法，其中，所述反射系数奇偶分解矩阵为：

D＝[D_e D_o] (5)

其中，D_e表示反射系数偶分量矩阵，D_o表示反射系数奇分量矩阵，其中，M表示薄层最大时间厚度对应的采样点个数。