叠前AVO反演是获取地下弹性参数的关键技术。传统方法通常基于弹性参数与反射系数之间的正向关系构建反演问题。由于缺乏直接求解的反演算子,往往依赖正则化以确保反演的稳定性。因此,本文提出一种稳定的AVO反演算子构建模式,可直接从反射系数预测弹性参数。通过引入稀疏增量选择收缩算子(SISSO)回归算法,直接构建了反射系数与弹性参数之间双向且显式的数学表达式,从而实现正向与反演算子的同步建立。所建立的正向算子在形式和精度上均符合经典的Aki-Richards近似,验证了其理论可靠性。反演算子可直接从反射系数预测弹性参数,从而减少对正则化等先验约束的依赖,同时阐明了弹性参数与入射角变化时反射系数之间的依赖关系。基于单井合成数据、Marmousi模型和现场地震记录的实验结果表明,与传统方法相比,所提出的方法在先验信息较弱的情况下,能够实现更直接且稳定的弹性参数估计。这为提高叠前AVO反演的稳定性和可靠性提供了一条新的技术路径。

图1.稳定的叠前弹性参数反演算子构建
图2. 各方法下Vp、Vs和ρ的预测结果。(a) 本文方法下的弹性参数预测结果,(b) 基于Aki-Richards近似方程的弹性参数反演结果(红线为预测结果,黑线为真实结果)
相关研究成果近期发表在地球物理领域国际重要期刊《Petroleum Science》。论文通讯作者为中国石油大学(华东)曹丹平教授,第一作者为博士生彭真。研究得到国家自然科学基金和国家重点科技项目的资助。
论文信息:Peng Zhen., Cao Danping. A stable AVO inversion operator: Direct prediction of elastic parameters from reflection coefficient[J]. Petroleum Science, 2026. Doi: https://doi.org/10.1016/j.petsci.2026.09.036.
