[发明专利]用于确定地质地层中的分子结构的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及通过核磁共振测量分析来确定地质地层中的有机分子的分子结构。

背景技术

已知确定诸如油母岩质或煤炭的地质地层中的有机分子的分子结构。这些常规确定中的一些基于在该地质地层中采取的核磁共振测量。

常规技术中的第一步骤，获取给定样本的高分辨率¹³C CP/MAS谱，接着在离散的处理中将多个不同截断(cutoff)应用至该谱，以便确定不同的分子结构和动力学的组的摩尔分数(例如，芳香碳和脂肪碳；脂肪族状态下的甲基、乙烯/次甲基、以及甲氧基；羟基碳和芳香碳；醛/酮和酸/酯酰胺基；质子化和非质子化芳环；以及桥头酯、烷基连接芳环酯，以及苯酚/酚酯；和/或其它结构)。这些离散的处理在计算和/或人力资源方面可能耗时且昂贵。常规技术可以假定NMR谱来自所有分子都具有相同结构的纯样本。常规技术通常不测量和/或使用静态和动态参数分布形状，该形状表征分子结构的异质性和分子迁移率的变化。

发明内容

本公开的一方面涉及确定地质地层中的有机分子的分子结构的计算机实现方法。该方法在包括被配置成执行计算机程序模块的一个或多个物理处理器的计算机系统中实现。所述方法包括以下步骤：针对混合时间的多个不同长度，获得从在关注地质体积处采取的核磁共振测量结果所导出的多个化学位移谱，其中，已经针对对应于一给定化学位移谱的混合时间，从核磁共振测量结果导出了所述给定化学位移谱；向所述多个化学位移谱应用变换，所述变换产生作为化学位移和所述核磁共振测量结果的一个或多个动态参数的函数的强度的多维分布，其中，所述变换被单独地应用至具有共同化学位移值的化学位移测量结果的分离的集合，以使所述变换针对一给定化学位移值包括：从跨所述多个化学位移谱获取在所述给定化学位移值和获取所述测量结果的混合时间值下的强度测量结果；并且反演所述给定化学位移处的所述强度测量结果，以提供作为所述化学位移的所述一个或多个动态参数的函数的强度，其中，这种反演包括执行拉普拉斯变换；以及基于强度的多维分布及其形状的分析，确定所述地质地层中的有机分子的分子结构。

一种系统，被配置成确定地质地层中的有机分子的分子结构。该系统包括：一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置成执行计算机程序模块。该计算机程序模块包括：谱模块、变换模块、以及分析模块。该谱模块被配置成，针对混合时间的多个不同长度，获取从在关注地质体积处采取的核磁共振测量结果所导出的多个化学位移谱，其中，已经从针对对应于一给定化学位移谱的混合时间的核磁共振测量结果导出了所述给定化学位移谱。该变换模块被配置成，向产生作为化学位移和所述核磁共振测量结果的一个或多个动态参数的函数的强度的多维分布的所述多个化学位移谱应用变换。所述变换模块被配置成，使得所述变换被分别应用至分离的具有共同化学位移值的化学位移测量结果集，以使所述变换针对一给定化学位移值包括：跨所述多个化学位移谱获取所述给定化学位移值下的强度测量结果、和获取所述测量结果的混合时间的值；并且反演所述给定化学位移处的所述强度测量结果，以提供针对所述给定化学位移的作为一个或多个动态参数的函数的强度，其中，这种反演包括执行拉普拉斯变换。该分析模块被配置成基于强度的多维分布的分析，确定所述地质地层中的所述有机分子的分子结构。

一种存储有处理器可执行指令的非暂时电子存储介质，该处理器可执行指令被配置成使一个或多个处理器执行确定地质地层中的有机分子的分子结构的方法。该方法包括以下步骤：针对混合时间的多个不同长度，获取从在关注地质体积处采取的核磁共振测量结果所导出的多个化学位移谱，其中，已经针对对应于一给定化学位移谱的混合时间，从核磁共振测量结果导出了所述给定化学位移谱；向产生强度的多维分布的所述多个化学位移谱应用变换，所述强度的多维分布是化学位移和所述核磁共振测量结果的一个或多个动态参数的函数，其中，所述变换被分别地应用至分离的具有共同化学位移值的化学位移测量结果集，以使所述变换针对一给定化学位移值包括：跨所述多个化学位移谱获取所述给定化学位移值下的强度测量结果和获取所述测量结果的混合时间的值；并且反演所述给定化学位移下的所述强度测量结果，以提供作为所述给定化学位移的一个或多个动态参数的函数的强度，其中，这种反演包括执行拉普拉斯变换；以及基于强度的多维分布分析，确定所述地质地层中的所述有机分子的分子结构。