基于深層原油物性模擬的分子力場優選及驗證

作者：張英男,李汝傳,于順昌,郭牧之,燕友果,郭文躍,張軍

摘要：利用分子動力學模擬方法優選適用于深層高溫高壓條件下流體物性模擬的分子力場。基于OPLS、COMPASS、CVFF和PCFF力場模擬計算5種典型深層原油組分在不同溫度和壓力條件下的密度和黏度,并與AP1700物質物性平臺數據進行對比,驗證OPLS力場的可靠性。以正辛烷和間二甲苯為例,采用從頭算分子動力學模擬與分子動力學模擬相結合的方法研究2種原油分子內碳原子間的成鍵特征,考察溫度條件對成鍵性質的影響。結果表明OPLS力場可為深層原油的物性模擬提供準確的計算結果,為最適用的分子力場;在當前深層油藏條件下,從頭算分子動力學模擬與分子動力學模擬所得的成鍵特征均沒有隨溫度改變而產生明顯變化,原油分子的成鍵特征對溫度條件不敏感;模擬所得成鍵特征吻合良好,證實OPLS力場在深層條件下模擬原油物性時具備較高的可靠性。

發文機構：中國石油大學（華東）材料科學與工程學院 中國石油大學（華東）石油工程學院

關鍵詞：深層原油物性分子力場分子動力學模擬分子成鍵特征deep oilphysical propertymolecular force fieldmolecular dynamics simulationmolecular bonding characteristics

分類號： TE19[石油與天然氣工程—油氣勘探]