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申请/专利权人：西安石油大学

摘要：本发明公开了一种表面活性剂‑CO2‑原油混相界面行为的研究方法，属于CO2驱油技术领域。所述表面活性剂‑CO2‑原油混相界面行为的研究方法包括：提供表面活性剂‑CO2‑原油混相体系模型，并开发以及优化粗粒度分子动力学力场之后，基于所述粗粒度分子动力学力场进行粗粒度分子动力学模拟，每隔1ps采集数据计算模拟体系的界面参数。本发明在页岩储层的有机质‑矿物狭缝中研究并分析多组分原油对表面活性剂降低CO2混相驱最小混相压力的影响规律以及具有不同官能团的亲CO2表面活性剂对油气界面稳定性的影响行为，从而在分子层面揭示表面活性剂对油气界面的影响规律，便于筛选出适合页岩油藏CO2驱的最佳表面活性剂。

主权项：1.一种表面活性剂-CO2-原油混相界面行为的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：S101：提供表面活性剂-CO2-原油混相体系模型；S102：开发并优化粗粒度分子动力学力场，具体包括：将所述表面活性剂-CO2-原油混相体系模型模拟成全原子体系模型，并进行全原子分子动力学模拟，得到全原子体系初始模型；将所述全原子体系初始模型转化为粗粒度分子结构，并将所述粗粒度分子结构以预定义的珠子表示，得到粗粒度体系模型；在所述粗粒度体系模型中统计粗粒度珠子结构的键长和键角，并利用公式1和2分别计算相同粗粒度珠子之间相互作用的势能参数Kb、R0、K0和θ0； 其中，公式1中，Ub为键伸缩势能、Kb为因子、R为键长、R0为键长平衡值；公式2中，Uθ为键角弯曲势能、K0为因子、θ为键角、θ0为角度平衡值；以及，利用公式3拟合不同粗粒度珠子之间相互作用的自由能曲线，得到Lennar-Jones势能参数D0和R0； 其中，公式3中，ULJ9-6为范德华力、R为键长、R0为键长平衡值、D0为势阱深度；对Lennar-Jones势能参数D0和R0进行拟合优化，使得粗粒度体系模型的宏观性能参数与实验数据相吻合，得到粗粒度分子动力学力场；S103：开展分子动力学模拟，具体包括：基于所述粗粒度分子动力学力场，将所述表面活性剂-CO2-原油混相体系模型在正则系综下进行预模拟10-20ps，使得模拟体系弛豫平衡，然后在正则系综下开展模拟2.0ns，每隔1ps采集数据，并计算模拟体系的界面参数；所述表面活性剂-CO2-原油混相体系模型的构建方法包括：提供原油分子模型、表面活性剂分子模型和有机质-矿物狭缝模型；将CO2、所述原油分子模型和所述表面活性剂分子模型同时填充在所述有机质-矿物狭缝模型中，得到表面活性剂-CO2-原油混相体系模型。

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百度查询： 西安石油大学 一种表面活性剂-CO₂-原油混相界面行为的研究方法