用于確定地質(zhì)地層中的分子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。該有機(jī)分子可以包括：油母巖質(zhì)、煤炭和/或其它有機(jī)分子。具體來(lái)說(shuō)，所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)可以操作以將核磁共振數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多維空間，其準(zhǔn)許通過(guò)比較跨該多維空間的強(qiáng)度信息與該空間的截?cái)鄨D來(lái)識(shí)別分子結(jié)構(gòu)。這不僅可以簡(jiǎn)化有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的識(shí)別，而且還使用針對(duì)混合物樣本的精確數(shù)學(xué)模型，以導(dǎo)出結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)參數(shù)兩者以及它們的變化。
【專利說(shuō)明】用于確定地質(zhì)地層中的分子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及通過(guò)核磁共振測(cè)量分析來(lái)確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知確定諸如油母巖質(zhì)或煤炭的地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。這些常規(guī)確定中的一些基于在該地質(zhì)地層中采取的核磁共振測(cè)量。
[0003]常規(guī)技術(shù)中的第一步驟，獲取給定樣本的高分辨率13C CP/MAS譜，接著在離散的處理中將多個(gè)不同截?cái)?cutoff)應(yīng)用至該譜，以便確定不同的分子結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的組的摩爾分?jǐn)?shù)(例如，芳香碳和脂肪碳；脂肪族狀態(tài)下的甲基、乙烯/次甲基、以及甲氧基；羥基碳和芳香碳；醛/酮和酸/酯酰胺基；質(zhì)子化和非質(zhì)子化芳環(huán)；以及橋頭酯、烷基連接芳環(huán)酯，以及苯酚/酚酯；和/或其它結(jié)構(gòu))。這些離散的處理在計(jì)算和/或人力資源方面可能耗時(shí)且昂貴。常規(guī)技術(shù)可以假定NMR譜來(lái)自所有分子都具有相同結(jié)構(gòu)的純樣本。常規(guī)技術(shù)通常不測(cè)量和/或使用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)分布形狀，該形狀表征分子結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性和分子遷移率的變化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本公開(kāi)的一方面涉及確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。該方法在包括被配置成執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊的一個(gè)或多個(gè)物理處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。所述方法包括以下步驟:針對(duì)混合時(shí)間的多個(gè)不同長(zhǎng)度，獲得從在關(guān)注地質(zhì)體積處采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果所導(dǎo)出的多個(gè)化學(xué)位移譜，其中，已經(jīng)針對(duì)對(duì)應(yīng)于一給定化學(xué)位移譜的混合時(shí)間，從核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出了所述給定化學(xué)位移譜；向所述多個(gè)化學(xué)位移譜應(yīng)用變換，所述變換產(chǎn)生作為化學(xué)位移和所述核磁共振測(cè)量結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度的多維分布，其中，所述變換被單獨(dú)地應(yīng)用至具有共同化學(xué)位移值的化學(xué)位移測(cè)量結(jié)果的分離的集合，以使所述變換針對(duì)一給定化學(xué)位移值包括:從跨所述多個(gè)化學(xué)位移譜獲取在所述給定化學(xué)位移值和獲取所述測(cè)量結(jié)果的混合時(shí)間值下的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果；并且反演所述給定化學(xué)位移處的所述強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，以提供作為所述化學(xué)位移的所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度，其中，這種反演包括執(zhí)行拉普拉斯變換；以及基于強(qiáng)度的多維分布及其形狀的分析，確定所述地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。
[0005]一種系統(tǒng)，被配置成確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)包括:一個(gè)或多個(gè)處理器，該一個(gè)或多個(gè)處理器被配置成執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊。該計(jì)算機(jī)程序模塊包括:譜模塊、變換模塊、以及分析模塊。該譜模塊被配置成，針對(duì)混合時(shí)間的多個(gè)不同長(zhǎng)度，獲取從在關(guān)注地質(zhì)體積處采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果所導(dǎo)出的多個(gè)化學(xué)位移譜，其中，已經(jīng)從針對(duì)對(duì)應(yīng)于一給定化學(xué)位移譜的混合時(shí)間的核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出了所述給定化學(xué)位移譜。該變換模塊被配置成，向產(chǎn)生作為化學(xué)位移和所述核磁共振測(cè)量結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度的多維分布的所述多個(gè)化學(xué)位移譜應(yīng)用變換。所述變換模塊被配置成，使得所述變換被分別應(yīng)用至分離的具有共同化學(xué)位移值的化學(xué)位移測(cè)量結(jié)果集，以使所述變換針對(duì)一給定化學(xué)位移值包括:跨所述多個(gè)化學(xué)位移譜獲取所述給定化學(xué)位移值下的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果、和獲取所述測(cè)量結(jié)果的混合時(shí)間的值；并且反演所述給定化學(xué)位移處的所述強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，以提供針對(duì)所述給定化學(xué)位移的作為一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度，其中，這種反演包括執(zhí)行拉普拉斯變換。該分析模塊被配置成基于強(qiáng)度的多維分布的分析，確定所述地質(zhì)地層中的所述有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。
[0006]一種存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行指令的非暫時(shí)電子存儲(chǔ)介質(zhì)，該處理器可執(zhí)行指令被配置成使一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括以下步驟:針對(duì)混合時(shí)間的多個(gè)不同長(zhǎng)度，獲取從在關(guān)注地質(zhì)體積處采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果所導(dǎo)出的多個(gè)化學(xué)位移譜，其中，已經(jīng)針對(duì)對(duì)應(yīng)于一給定化學(xué)位移譜的混合時(shí)間，從核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出了所述給定化學(xué)位移譜；向產(chǎn)生強(qiáng)度的多維分布的所述多個(gè)化學(xué)位移譜應(yīng)用變換，所述強(qiáng)度的多維分布是化學(xué)位移和所述核磁共振測(cè)量結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)，其中，所述變換被分別地應(yīng)用至分離的具有共同化學(xué)位移值的化學(xué)位移測(cè)量結(jié)果集，以使所述變換針對(duì)一給定化學(xué)位移值包括:跨所述多個(gè)化學(xué)位移譜獲取所述給定化學(xué)位移值下的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果和獲取所述測(cè)量結(jié)果的混合時(shí)間的值；并且反演所述給定化學(xué)位移下的所述強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，以提供作為所述給定化學(xué)位移的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度，其中，這種反演包括執(zhí)行拉普拉斯變換；以及基于強(qiáng)度的多維分布分析，確定所述地質(zhì)地層中的所述有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。
[0007]當(dāng)參照附圖考慮下面的描述和所附權(quán)利要求書(shū)時(shí)，在此公開(kāi)的系統(tǒng)和/或方法的這些和其它目的、特征以及特性，連同操作方法和結(jié)構(gòu)與組合部分的相關(guān)部件的功能以及制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更清楚，附圖形成了本說(shuō)明書(shū)的一部分，其中，相同標(biāo)號(hào)指定各個(gè)圖中的對(duì)應(yīng)部分。然而，應(yīng)當(dāng)明白，附圖僅僅是出于例示和描述的目的，而非旨在作為對(duì)本發(fā)明的限制的解說(shuō)。如在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的，單數(shù)形式“一(a)”、“一個(gè)(an)”，以及“該/所述(the) ”包括多個(gè)指示物，除非上下文另外清楚地規(guī)定。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1例示了一種確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的方法。
[0009]圖2例示了化學(xué)位移譜的多個(gè)標(biāo)繪圖，并且每一個(gè)譜對(duì)應(yīng)于混合時(shí)間的不同長(zhǎng)度。
[0010]圖3例示了化學(xué)位移譜的多個(gè)標(biāo)繪圖，并且每一個(gè)譜對(duì)應(yīng)于混合時(shí)間的不同長(zhǎng)度。
[0011]圖4例示了強(qiáng)度的二維分布。
[0012]圖5例示了強(qiáng)度的三維分布。
[0013]圖6例示了針對(duì)通過(guò)化學(xué)位移和偶極去相時(shí)間常數(shù)參數(shù)化的強(qiáng)度的二維分布的截?cái)鄨D。
[0014]圖7例示了強(qiáng)度的二維分布。
[0015]圖8例示了將化學(xué)位移信息變換成通過(guò)化學(xué)位移和一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)所參數(shù)化的強(qiáng)度的多維分布的方法。
[0016]圖9例示了被配置成確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本技術(shù)可以按一系統(tǒng)和要通過(guò)一計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)方法的一般背景來(lái)描述和實(shí)現(xiàn)。這種計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可以包括程序、例程、對(duì)象，組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、以及可以被用于執(zhí)行特定任務(wù)和處理抽象數(shù)據(jù)類型的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。本技術(shù)的軟件實(shí)現(xiàn)可以按用于多種計(jì)算平臺(tái)和環(huán)境中的應(yīng)用的不同語(yǔ)言來(lái)編碼。應(yīng)當(dāng)清楚，本技術(shù)的范圍和基本原理不限于任何特定計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。
[0018]而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，本技術(shù)可以利用硬件和軟件配置中的任一個(gè)或組合來(lái)實(shí)踐，包括但不限于，具有單一和/或多處理器計(jì)算機(jī)處理器系統(tǒng)的系統(tǒng)、手持式裝置、可編程消費(fèi)類電子設(shè)備、迷你計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等。本技術(shù)還可以在其中通過(guò)經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的服務(wù)器或其它處理裝置執(zhí)行任務(wù)的分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)兩者中。
[0019]而且，用于與計(jì)算機(jī)處理器一起使用的制造品(如⑶、預(yù)記錄盤或其它等同裝置)可以包括計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)介質(zhì)和記錄在其上的、用于引導(dǎo)計(jì)算機(jī)處理器以易于實(shí)現(xiàn)和實(shí)踐本技術(shù)的程序裝置。這種裝置和制造品也落入本技術(shù)的精神和范圍內(nèi)。
[0020]下面，參照附圖，對(duì)本技術(shù)的實(shí)施例進(jìn)行描述。本技術(shù)可以按許多方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如包括系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng))、方法(包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法)、裝置、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、圖形用戶接口、門戶網(wǎng)站、或者有形地固定在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。下面，對(duì)本技術(shù)的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行討論。附圖僅例示了本技術(shù)的典型實(shí)施例，并由此，不應(yīng)被視為對(duì)其范圍和寬度的限制。
[0021]圖1例示了確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的方法10。該有機(jī)分子可以包括:油母巖質(zhì)、煤炭、和/或其它有機(jī)分子。具體來(lái)說(shuō)，方法10可以操作以將核磁共振數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多維空間，其準(zhǔn)許通過(guò)比較跨該多維空間的強(qiáng)度和形狀信息與該空間的截?cái)鄨D來(lái)識(shí)別分子結(jié)構(gòu)。這不僅可以簡(jiǎn)化有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的識(shí)別，而且還使用針對(duì)混合物樣本的精確數(shù)學(xué)模型，以導(dǎo)出結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)參數(shù)兩者加上它們的變化。然而，現(xiàn)有技術(shù)僅使用針對(duì)純樣本的數(shù)學(xué)方程，而不考慮任何變化。
[0022]在操作12，獲取地質(zhì)地層的核磁共振數(shù)據(jù)。獲取核磁共振數(shù)據(jù)可以包括:執(zhí)行核磁共振測(cè)量，從核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出信息，訪問(wèn)先前存儲(chǔ)的核磁共振數(shù)據(jù)，接收核磁共振數(shù)據(jù)的用戶輸入和/或用于獲取核磁共振數(shù)據(jù)的其它技術(shù)。
[0023]核磁共振數(shù)據(jù)通過(guò)在地質(zhì)地層上執(zhí)行核磁共振測(cè)量來(lái)生成。核磁共振測(cè)量通常涉及兩個(gè)階段，極化和獲取。在極化期間，將一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)應(yīng)用至該地質(zhì)地層，以定向該地質(zhì)地層內(nèi)的氫原子。這可以包括施加靜態(tài)磁場(chǎng)，以向氫原子提供初始取向，跟著施加一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)(例如，振蕩磁場(chǎng))。該動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)使氫原子產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)，其產(chǎn)生一信號(hào)。該信號(hào)的衰變通過(guò)核磁共振測(cè)量來(lái)測(cè)量。該測(cè)量可以包括確定一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)，其特征化分子中的原子或原子核的連接性和/或遷移率。該動(dòng)態(tài)參數(shù)例如可以包括:偶極去相時(shí)間常數(shù)、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系縱向馳豫時(shí)間、交叉極化傳遞時(shí)間常數(shù)、和/或其它動(dòng)態(tài)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。它們的值反映了分子的遷移率，并且它們的形狀指示因分子結(jié)構(gòu)的變化而造成的遷移率變化。操作12處獲取的核磁共振數(shù)據(jù)可以包括針對(duì)混合時(shí)間的多個(gè)不同長(zhǎng)度采取的測(cè)量結(jié)果、和/或由其導(dǎo)出的信息。例如，測(cè)量可以利用混合期期間的不同接觸時(shí)間、混合時(shí)段期間的不同偶極去相時(shí)間、和/或其它不同混合時(shí)間來(lái)采取。核磁共振測(cè)量結(jié)果可以在基于魔角旋轉(zhuǎn)(magic angle spinning)原理的偶極去相實(shí)驗(yàn)中、基于魔角旋轉(zhuǎn)原理的常規(guī)交叉極化實(shí)驗(yàn)中、和/或其它核磁共振實(shí)驗(yàn)和/或方法中采取。
[0024]在操作14，獲取多個(gè)化學(xué)位移譜。從在多個(gè)不同的混合時(shí)間在地質(zhì)地層處采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出各個(gè)化學(xué)位移譜。該化學(xué)位移譜指示作為化學(xué)位移的函數(shù)的強(qiáng)度。該化學(xué)位移對(duì)應(yīng)于相對(duì)于一標(biāo)準(zhǔn)的核子的諧振頻率，如通過(guò)核磁共振數(shù)據(jù)指示的?；瘜W(xué)位移值因其唯一性而在結(jié)構(gòu)確定中用作分子的指紋識(shí)別。并且，其單峰值的變化指示類似分子結(jié)構(gòu)的變化。
[0025]通過(guò)例示的方式，圖2示出了化學(xué)位移譜的多個(gè)標(biāo)繪圖，并且每一個(gè)譜對(duì)應(yīng)于不同的混合時(shí)間。在一些實(shí)現(xiàn)中，圖2所示的標(biāo)繪圖對(duì)應(yīng)于從在不同偶極去相時(shí)間基于魔角旋轉(zhuǎn)原理的偶極去相實(shí)驗(yàn)中采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果所導(dǎo)出的化學(xué)位移譜。該各個(gè)譜分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)偶極去相時(shí)間。
[0026]作為另一例示，圖3示出了根據(jù)不同組的核磁共振數(shù)據(jù)的化學(xué)位移譜的多個(gè)標(biāo)繪圖。圖3所示的標(biāo)繪圖已經(jīng)根據(jù)利用不同接觸時(shí)間在魔角旋轉(zhuǎn)方法下的常規(guī)交叉極化實(shí)驗(yàn)中采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出。該各個(gè)譜分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)接觸時(shí)間。
[0027]返回至圖1，在操作16，向產(chǎn)生強(qiáng)度的多維分布的所述多個(gè)化學(xué)位移譜應(yīng)用變換，所述強(qiáng)度的多維分布作為化學(xué)位移和一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)，所述參數(shù)特征化分子中的原子或核子的連接性和/或遷移率。在此，參照?qǐng)D6對(duì)該變換的一些實(shí)現(xiàn)進(jìn)行描述。
[0028]通過(guò)例示的方式，圖4描繪了強(qiáng)度的二維分布(其中強(qiáng)度用陰影指示)。該二維分布根據(jù)化學(xué)位移和一動(dòng)態(tài)參數(shù)來(lái)參數(shù)化。例示例中的動(dòng)態(tài)參數(shù)是偶極去相時(shí)間常數(shù)。圖4所示強(qiáng)度的分布可以是在圖2描繪的化學(xué)位移譜上執(zhí)行變換的結(jié)果。
[0029]作為另一例示，圖5描繪了強(qiáng)度的三維分布(并且強(qiáng)度用彩色指示)。該三維分布根據(jù)化學(xué)位移和兩個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)來(lái)參數(shù)化。這兩個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)是旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系縱向馳豫時(shí)間和交叉極化傳遞時(shí)間常數(shù)。圖5所示強(qiáng)度的分布可以是在圖3描繪的化學(xué)位移譜上執(zhí)行變換的結(jié)果。
[0030]返回至圖1，在操作18，可以獲取針對(duì)在操作16生成的強(qiáng)度的多維分布的截?cái)鄨D。該截?cái)鄨D可以關(guān)聯(lián)該多維分布內(nèi)的特定區(qū)域與特定分子結(jié)構(gòu)。給定區(qū)域內(nèi)的升高的強(qiáng)度指示在地質(zhì)地層中的有機(jī)分子中存在與給定區(qū)域相關(guān)聯(lián)的分子結(jié)構(gòu)。獲取截?cái)鄨D可以包括基于分布信息確定截?cái)鄨D(例如，后期核磁共振測(cè)量和/或?qū)?yīng)分析、校準(zhǔn)、和/或基于其它信息)、存取先前生成的截?cái)鄨D(例如，從電子存儲(chǔ)部、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、和/或從其它源)、和/或獲取來(lái)自其它源的截?cái)鄨D。
[0031]通過(guò)例示的方式，圖6示出了針對(duì)通過(guò)化學(xué)位移和偶極去相時(shí)間常數(shù)參數(shù)化的強(qiáng)度的二維分布的截?cái)鄨D20。截?cái)鄨D20包括多個(gè)區(qū)域22，其中各個(gè)區(qū)域22分別對(duì)應(yīng)于不同分子結(jié)構(gòu)(例如，如圖6標(biāo)注的)。
[0032]圖7示出了通過(guò)化學(xué)位移和偶極去相時(shí)間常數(shù)參數(shù)化的強(qiáng)度的二維分布(例如，通過(guò)圖1所示操作16生成的和在此描述的)，并且強(qiáng)度用陰影指示。該標(biāo)繪被截?cái)鄨D20交疊。截?cái)鄨D20的各個(gè)區(qū)域20中的升高強(qiáng)度指示地質(zhì)地層中存在與強(qiáng)度升高的區(qū)域22相對(duì)應(yīng)的分子結(jié)構(gòu)。
[0033]返回至圖1，在操作24，地質(zhì)地層中存在的分子結(jié)構(gòu)基于在操作16生成的多維分布和在操作18獲取的截?cái)鄨D來(lái)識(shí)別。該識(shí)別通過(guò)確定截?cái)鄨D中哪些區(qū)域的強(qiáng)度升高來(lái)執(zhí)行。檢測(cè)升高強(qiáng)度可以自動(dòng)地和/或通過(guò)可視檢查人工地進(jìn)行。作為一非限制例，升高強(qiáng)度可以根據(jù)超過(guò)閾值強(qiáng)度的單個(gè)強(qiáng)度讀數(shù)、違背閾值等級(jí)的給定區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)度聚集(例如，平均值、加權(quán)平均值，和/或其它聚集)、和/或用于識(shí)別給定區(qū)域內(nèi)的升高強(qiáng)度的其它分析工具來(lái)識(shí)別。
[0034]圖8例示了將化學(xué)位移信息變換成通過(guò)化學(xué)位移和一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)所參數(shù)化的強(qiáng)度的多維分布的方法30。在一些實(shí)現(xiàn)中，方法30可以被實(shí)現(xiàn)為方法10的操作16 (圖1所示并且在此描述)。應(yīng)當(dāng)清楚，這不是旨在進(jìn)行限制，因?yàn)榉椒?0可以在多種其它背景下應(yīng)用。針對(duì)方法30的輸入包括表示按不同混合時(shí)間采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果的多個(gè)化學(xué)位移譜，以使各個(gè)譜分別對(duì)應(yīng)于不同混合時(shí)間。這例如可以包括在方法10的操作14處獲取的一組化學(xué)位移譜(圖1所示并且在此描述)。
[0035]在操作32，對(duì)于當(dāng)前化學(xué)位移值，跨所述多個(gè)化學(xué)位移譜獲取強(qiáng)度和對(duì)應(yīng)混合時(shí)間。這包括:針對(duì)給定化學(xué)位移譜，獲取當(dāng)前化學(xué)位移值下該給定化學(xué)位移譜中的強(qiáng)度、和與該給定化學(xué)位移譜相對(duì)應(yīng)的混合時(shí)間的長(zhǎng)度。
[0036]在操作34，當(dāng)前化學(xué)位移值下的強(qiáng)度和混合時(shí)間的長(zhǎng)度被反演，以提供作為特征化分子中的原子和/或核子的連接性和遷移率的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度。所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)可以特征化分子中的特定類型的核子。該反演可以包括對(duì)強(qiáng)度和混合時(shí)間的長(zhǎng)度執(zhí)行拉普拉斯變換。該動(dòng)態(tài)參數(shù)例如可以包括:偶極去相時(shí)間常數(shù)、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系縱向馳豫時(shí)間、交叉極化傳遞時(shí)間常數(shù)、和/或其它動(dòng)態(tài)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。
[0037]在操作36，進(jìn)行有關(guān)是否存在尚未對(duì)其執(zhí)行操作32和34的另外的化學(xué)位移值的確定。響應(yīng)于確定存在要處理的另外的化學(xué)位移值，方法300針對(duì)下一化學(xué)位移值返回至操作32。響應(yīng)于確定不存在要處理的另外的化學(xué)位移值，方法30進(jìn)行至操作38。
[0038]在操作38，被確定為所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的、針對(duì)各個(gè)化學(xué)位移值的強(qiáng)度被用于生成根據(jù)化學(xué)位移和所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)所參數(shù)化的強(qiáng)度的多維分布。如上討論的，圖4-6示出了這種分布的例示例。
[0039]在此呈現(xiàn)的方法10和30的操作旨在例示。在一些實(shí)施方式中，方法10和/或30可以利用未描述的一個(gè)或多個(gè)附加操作和/或不利用所討論操作中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)完成。另外，其中圖1和8例示和在此描述的方法10和30的操作的次序不旨在進(jìn)行限制。
[0040]在一些實(shí)施方式中，方法10和/或30可以在一個(gè)或多個(gè)處理裝置(例如，數(shù)字處理器、模擬處理器、被設(shè)計(jì)成處理信息的數(shù)字電路、被設(shè)計(jì)成處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)、和/或用于電子地處理信息的其它機(jī)構(gòu))中實(shí)現(xiàn)。該一個(gè)或多個(gè)處理裝置可以包括響應(yīng)于電子地存儲(chǔ)在電子存儲(chǔ)介質(zhì)上的指令來(lái)執(zhí)行方法10和/或30的一些或全部操作的一個(gè)或多個(gè)裝置。該一個(gè)或多個(gè)處理裝置可以包括通過(guò)要具體設(shè)計(jì)用于執(zhí)行方法10和/或30的一個(gè)或多個(gè)操作的硬件、固件和/或軟件配置的一個(gè)或多個(gè)裝置。
[0041]圖9例示了被配置成確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)40。在一些實(shí)現(xiàn)中，系統(tǒng)40可以包括至少一個(gè)處理器42、用戶接口 44、電子存儲(chǔ)部46、和/或其它組件中的一個(gè)或多個(gè)。
[0042]處理器42被配置成執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊。計(jì)算機(jī)程序模塊可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè):測(cè)量模塊48、譜模塊50、變換模塊52、截?cái)鄨D模塊54、結(jié)構(gòu)模塊56、和/或其它模塊。
[0043]測(cè)量模塊48被配置成獲取針對(duì)地質(zhì)地層的核磁共振數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)中，測(cè)量模塊48被配置成提供在此與操作12相關(guān)聯(lián)的一些或全部功能(如圖1所示和在此所述的)。
[0044]譜模塊50被配置成獲取根據(jù)核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出的多個(gè)化學(xué)位移譜。針對(duì)混合時(shí)間的多個(gè)不同長(zhǎng)度，從在地質(zhì)地層處采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出一組化學(xué)位移譜。在一些實(shí)現(xiàn)中，譜模塊50被配置成提供在此與操作14相關(guān)聯(lián)的一些或全部功能(如圖1所示和在此所述的)。
[0045]變換模塊52被配置成向所述多個(gè)化學(xué)位移譜應(yīng)用變換。該變換產(chǎn)生強(qiáng)度的多維分布，作為化學(xué)位移和一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)，所述動(dòng)態(tài)參數(shù)特征化分子中的原子或核子的連接性和/或遷移率。變換模塊52被配置成使得將變換分別地應(yīng)用于分離的具有共同化學(xué)位移值的化學(xué)位移測(cè)量結(jié)果集。在一些實(shí)現(xiàn)中，變換模塊52被配置成提供在此與操作16 (如圖1所示和在此所述的)和/或方法30 (如圖8所示和在此所述的)相關(guān)聯(lián)的一些或全部功能。
[0046]該截?cái)鄨D模塊54被配置成獲取針對(duì)通過(guò)變換模塊52生成的強(qiáng)度的多維分布的截?cái)鄨D。該截?cái)鄨D可以關(guān)聯(lián)該多維分布內(nèi)的特定區(qū)域與特定分子結(jié)構(gòu)。給定區(qū)域內(nèi)的升高強(qiáng)度和形狀指示在地質(zhì)地層中的有機(jī)分子中存在與給定區(qū)域相關(guān)聯(lián)的分子結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)現(xiàn)中，該截?cái)鄨D模塊54被配置成提供與操作18相關(guān)聯(lián)的一些或全部功能(如圖1所示和在此所述的)。
[0047]結(jié)構(gòu)模塊56被配置成，基于通過(guò)變換模塊52生成的強(qiáng)度和形狀的多維分布的分析和/或通過(guò)截?cái)鄨D模塊54獲取的截?cái)鄨D來(lái)確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)現(xiàn)中，結(jié)構(gòu)模塊56被配置成提供與操作24相關(guān)聯(lián)的一些或全部功能(如圖1所示和在此所述的)。
[0048]處理器42被配置成在系統(tǒng)40中提供信息處理能力。同樣地，處理器42可以包括數(shù)字處理器、模擬處理器、被設(shè)計(jì)成處理信息的數(shù)字電路、被設(shè)計(jì)成處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)、和/或用于電子地處理信息的其它機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)。盡管處理器42在圖9中被示出為單一實(shí)體，但這僅僅是出于例示性目的。在一些實(shí)現(xiàn)中，處理器42可以包括多個(gè)處理單元。這些處理單元可以物理地位于同一裝置內(nèi)，或者處理器42可以表示協(xié)作操作的多個(gè)裝置的處理功能。處理器42可以被配置成通過(guò)軟件，硬件，固件，軟件、硬件和/或固件的某一組合，和/或用于配置處理器42上的處理能力的其它機(jī)制來(lái)執(zhí)行模塊48、50、52、54、和 / 或 56。
[0049]應(yīng)當(dāng)清楚，盡管模塊48、50、52、54和/或56在圖9中被例示為共同位于單一處理單元內(nèi)，但在其中處理器42包括多個(gè)處理單元的實(shí)現(xiàn)中，模塊48、50、52、54和/或56中的一個(gè)或多個(gè)可以相對(duì)于其它模塊遠(yuǎn)程定位。下面描述的對(duì)由不同模塊48、50、52、54和/或56提供的功能的描述出于例示性目的，而非旨在進(jìn)行限制，如模塊48、50、52、54和/或56中的任一個(gè)可以提供比所述的更多或更少的功能。例如，模塊48、50、52、54和/或56中的一個(gè)或多個(gè)可以消除，并且其一些或全部功能可以由模塊48、50、52、54和/或56中的其它模塊提供。作為另一實(shí)施例，處理器42可以被配置成執(zhí)行可以執(zhí)行下面歸因于模塊48、50、52,54和/或56中的一個(gè)的一些或全部功能的一個(gè)或多個(gè)附加模塊。
[0050]電子存儲(chǔ)部46可以包括電子地存儲(chǔ)信息的電子存儲(chǔ)介質(zhì)。電子存儲(chǔ)部46的電子存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)40集成地(即，基本上不可去除)設(shè)置的系統(tǒng)存儲(chǔ)部和/或例如經(jīng)由端口(例如，USB端口、固件端口等)或驅(qū)動(dòng)器(例如，盤驅(qū)動(dòng)器等)可去除地連接至系統(tǒng)40的可去除存儲(chǔ)部。電子存儲(chǔ)部46可以包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，光盤等)、磁可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，磁帶、磁硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器等)、基于電荷的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如、EEPROM、RAM等)、固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，閃存驅(qū)動(dòng)器等)、和/或其它電子可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。該電子存儲(chǔ)部46可以包括一個(gè)或多個(gè)虛擬存儲(chǔ)資源(例如，云存儲(chǔ)部、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、和/或其它虛擬存儲(chǔ)資源)。電子存儲(chǔ)部46可以存儲(chǔ)軟件算法、由處理器42確定的信息、經(jīng)由用戶接口 44接收的信息、和/或使得系統(tǒng)40能夠如在此所述地起作用的其它信肩、O
[0051]盡管基于當(dāng)前被認(rèn)為是最有用且優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)，出于例示的目的對(duì)本公開(kāi)的系統(tǒng)和/或方法進(jìn)行了詳細(xì)描述，但要明白的是，這種細(xì)節(jié)僅用于該目的，并且本公開(kāi)不限于所公開(kāi)的實(shí)現(xiàn)，而是正相反，其旨在覆蓋在所附權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍內(nèi)的修改例和等同布置。例如，要明白的是，本公開(kāi)設(shè)想，在盡可能的情況下，可以將任何實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)特征與任何其它實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)特征相組合。
【權(quán)利要求】
1.一種確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，該方法在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括被配置成執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊的一個(gè)或多個(gè)物理處理器，所述方法包括以下步驟: 針對(duì)混合時(shí)間的多個(gè)不同長(zhǎng)度，獲取從在關(guān)注地質(zhì)體積處采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果所導(dǎo)出的多個(gè)化學(xué)位移譜，其中，已針對(duì)對(duì)應(yīng)于一給定化學(xué)位移譜的混合時(shí)間，從核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出了所述給定化學(xué)位移譜； 向產(chǎn)生強(qiáng)度的多維分布的所述多個(gè)化學(xué)位移譜應(yīng)用變換，所述強(qiáng)度的多維分布是化學(xué)位移和所述核磁共振測(cè)量結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)，其中，所述變換被分別地應(yīng)用至分離的具有共同化學(xué)位移值的化學(xué)位移測(cè)量結(jié)果集，以使所述變換針對(duì)一給定化學(xué)位移值包括: 跨所述多個(gè)化學(xué)位移譜獲取所述給定化學(xué)位移值下的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果和獲取所述測(cè)量結(jié)果的混合時(shí)間的值；并且 反演所述給定化學(xué)位移下的所述強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，以提供作為針對(duì)所述給定化學(xué)位移的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度，其中，這種反演包括執(zhí)行拉普拉斯變換；以及 基于對(duì)所述強(qiáng)度的多維分布及其形狀的分析，確定所述地質(zhì)地層中的所述有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括偶極去相時(shí)間常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述核磁共振測(cè)量結(jié)果是利用混合期期間的多個(gè)去相時(shí)間基于魔角旋轉(zhuǎn)原理在偶極去相實(shí)驗(yàn)中獲取的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述多維分布是二維的，并且其中，所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括偶極去相時(shí)間常數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述核磁共振測(cè)量結(jié)果是利用混合期期間的多個(gè)不同接觸時(shí)間基于魔角旋轉(zhuǎn)在常規(guī)交叉極化實(shí)驗(yàn)中獲取的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述多維分布是三維的，并且其中，所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系縱向馳豫時(shí)間和交叉極化傳遞時(shí)間常數(shù)。
7.—種被配置成確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: 一個(gè)或多個(gè)處理器，被配置成執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊，所述計(jì)算機(jī)程序模塊包括: 譜模塊，被配置成針對(duì)混合時(shí)間的多個(gè)不同長(zhǎng)度，獲取從在關(guān)注地質(zhì)體積處采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果所導(dǎo)出的多個(gè)化學(xué)位移譜，其中，已經(jīng)針對(duì)對(duì)應(yīng)于一給定化學(xué)位移譜的混合時(shí)間，從核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出了所述給定化學(xué)位移譜； 變換模塊，被配置成向產(chǎn)生強(qiáng)度的多維分布的所述多個(gè)化學(xué)位移譜應(yīng)用變換，所述強(qiáng)度的多維分布是化學(xué)位移和所述核磁共振測(cè)量結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)，其中，所述變換模塊被配置成使得所述變換被分別地應(yīng)用至分離的具有共同化學(xué)位移值的化學(xué)位移測(cè)量結(jié)果集，以使所述變換針對(duì)一給定化學(xué)位移值包括: 跨所述多個(gè)化學(xué)位移譜獲取所述給定化學(xué)位移值下的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果和獲取所述測(cè)量結(jié)果的混合時(shí)間的值；并且 反演所述給定化學(xué)位移下的所述強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，以提供作為針對(duì)所述給定化學(xué)位移的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度，其中，這種反演包括執(zhí)行拉普拉斯變換；以及 分析模塊，被配置成基于對(duì)所述強(qiáng)度的多維分布的分析，確定所述地質(zhì)地層中的所述有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述變換模塊被配置成使得所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括偶極去相時(shí)間常數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述譜模塊被配置成，使得利用混合期期間的多個(gè)去相時(shí)間，基于魔角旋轉(zhuǎn)原理在偶極去相實(shí)驗(yàn)中獲取所述核磁共振測(cè)量結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述變換模塊被配置成使得所述多維分布是二維的，并且使得所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括偶極去相時(shí)間常數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述譜模塊被配置成，使得利用混合期期間的多個(gè)不同接觸時(shí)間基于魔角旋轉(zhuǎn)在常規(guī)交叉極化實(shí)驗(yàn)中獲取所述核磁共振測(cè)量結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述變換模塊被配置成使得所述多維分布是三維的，并且使得所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系縱向馳豫時(shí)間和交叉極化傳遞時(shí)間常數(shù)。
13.一種存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行指令的非暫時(shí)性電子存儲(chǔ)介質(zhì)，所述處理器可執(zhí)行指令被配置成，使一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行確定地質(zhì)地層中的有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括以下步驟: 針對(duì)混合時(shí)間的多個(gè)不同長(zhǎng)度，獲取從在關(guān)注地質(zhì)體積處采取的核磁共振測(cè)量結(jié)果所導(dǎo)出的多個(gè)化學(xué)位移譜，其中，已針對(duì)對(duì)應(yīng)于一給定化學(xué)位移譜的混合時(shí)間，從核磁共振測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出了所述給定化學(xué)位移譜； 向產(chǎn)生強(qiáng)度的多維分布的所述多個(gè)化學(xué)位移譜應(yīng)用變換，所述強(qiáng)度的多維分布是化學(xué)位移和所述核磁共振測(cè)量結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)，其中，所述變換被分別地應(yīng)用至分離的具有共同化學(xué)位移值的化學(xué)位移測(cè)量結(jié)果集，以使所述變換針對(duì)一給定化學(xué)位移值包括: 跨所述多個(gè)化學(xué)位移譜獲取所述給定化學(xué)位移值下的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果和獲取所述測(cè)量結(jié)果的混合時(shí)間的值；并且 反演所述給定化學(xué)位移下的所述強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，以提供作為針對(duì)所述給定化學(xué)位移的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的函數(shù)的強(qiáng)度，其中，這種反演包括執(zhí)行拉普拉斯變換；以及 基于對(duì)所述強(qiáng)度的多維分布的分析，確定所述地質(zhì)地層中的所述有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括偶極去相時(shí)間常數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述核磁共振測(cè)量結(jié)果是利用混合期期間的多個(gè)去相時(shí)間基于魔角旋轉(zhuǎn)原理在偶極去相實(shí)驗(yàn)中獲取的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述多維分布是二維的，并且其中，所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括偶極去相時(shí)間常數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述核磁共振測(cè)量結(jié)果是利用混合期期間的多個(gè)不同接觸時(shí)間基于魔角旋轉(zhuǎn)在常規(guī)交叉極化實(shí)驗(yàn)中獲取的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述多維分布是三維的，并且其中，所述一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系縱向馳豫時(shí)間和交叉極化傳遞時(shí)間常數(shù)。
【文檔編號(hào)】G01R33/46GK104428662SQ201380032782
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月22日
【發(fā)明者】M·O·維甘德, 孫伯勤 申請(qǐng)人:雪佛龍美國(guó)公司
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