俄罗斯斯科尔科沃科技学院与莫斯科物理技术学院联合研究团队在《胶体与表面A：物理化学与工程方面》期刊发表研究成果，成功开发出一种新型分子模拟算法。该石油分子模拟算法通过构建包含15种组分的复杂油模型，显著提升了石油在多孔介质中流动行为的模拟精度。

研究团队专注于石英-油-盐水体系接触角的精确计算，建立了考虑沥青质和甲烷等关键组分的分子动力学模型。论文第一作者、斯科尔科沃科技学院博士研究生彼得·霍文萨尔表示：“新型数值接触角计算方法在每个系统步骤中使用线性复杂角度确定，无需为溶解甲烷和水单独微调算法。”这种方法在保证计算精度的同时提高了数据处理效率。

该石油分子模拟算法通过模拟温度、甲烷含量和盐水盐度等变量对接触角的影响，揭示了各因素与润湿性的内在关联。研究显示温度升高会使接触角减小，而甲烷含量增加则会增大接触角并降低润湿性。莫斯科物理技术学院计算物理中心高级研究员伊利亚·科帕尼丘克指出：“研究证实沥青质在润湿性研究中具有关键作用，忽略质量占比较大的组分将影响模拟准确性。”

新型石油分子模拟算法的应用成本较低且系统参数可控，能够根据具体油田数据调整原油组分配置。虽然该算法目前尚不能模拟超过0.1微米的结构，但其计算结果与实验数据高度吻合，在微流体研究领域展现出实用价值。研究团队计划在此基础上建立统一的接触角计算标准，并最终开发适用于新型生产和炼油技术的通用数字石油模型。

这项石油分子模拟算法的创新研究为优化石油采收策略和过滤工艺提供了新方案，通过精确模拟分子间相互作用机制，为石油开采行业的技术进步奠定科学基础。

更多信息： Petr Khovental 等人，利用一种新的接触角计算方案对油藏条件下原油/盐水体系中石英润湿进行分子模拟，《胶体与表面 A：物理化学与工程方面》(2024 年)。