Совместная исследовательская группа Сколковского научно-технического института России и Московского физико-технического института опубликовала результаты исследований в журнале « Коллоиды и поверхности А: физико-химические и инженерные аспекты » и успешно разработала новый алгоритм молекулярного моделирования. Алгоритм молекулярного моделирования нефти значительно повышает точность моделирования поведения потока нефти в пористых средах путем построения сложной модели нефти, содержащей 15 компонентов.

Исследовательская группа сосредоточилась на точном расчете угла контакта системы кварц-нефть-соленый раствор и создала модель молекулярной динамики, учитывающую ключевые компоненты, такие как асфальтены и метан. "Новый метод численного расчета угла контакта использует линейное сложное определение угла на каждом системном этапе, исключая необходимость отдельной тонкой настройки алгоритма для растворенного метана и воды",-говорит первый автор диссертации, докторант Сколковского научно-технического института Петер Ховенсаль. Этот метод повышает эффективность обработки данных при обеспечении точности расчета.

Алгоритм нефтяного молекулярного моделирования выявляет внутреннюю корреляцию между различными факторами и смачиваемостью путем моделирования влияния переменных, таких как температура, содержание метана и соленость соленой воды, на угол антенны. Исследования показали, что повышение температуры уменьшает угол контакта, в то время как увеличение содержания метана увеличивает угол контакта и снижает смачиваемость. « Исследования подтверждают ключевую роль асфальтенов в изучении смачиваемости, и игнорирование компонентов с большой долей массы повлияет на точность моделирования »,-отметил старший научный сотрудник Центра вычислительной физики Московского физико-технического института Илья Копаничук.

Новый алгоритм молекулярного моделирования нефти имеет низкую стоимость применения и контролируемые параметры системы, а конфигурация компонентов сырой нефти может быть регулирована в соответствии с конкретными данными месторождения. Хотя алгоритм в настоящее время не может моделировать структуры, превышающие 0,1 микрона, результаты его расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными и демонстрируют практическую ценность в области исследований микрофлюидности. Исследовательская группа планирует создать на этой основе единый стандарт расчета угла контакта и в конечном итоге разработать универсальную цифровую нефтяную модель для новых технологий добычи и переработки.

Это инновационное исследование алгоритма молекулярного моделирования нефти предлагает новые решения для оптимизации стратегии добычи нефти и процесса фильтрации, а также закладывает научную основу для технического прогресса в нефтедобывающей отрасли путем точного моделирования механизма межмолекулярного взаимодействия.