分子动力学模拟表面活性剂降黏效果

作者：田浩

来源：中外能源, 2023, 28(05): 91-95.

• 表面活性剂
• 分子动力学
• 降黏
• 界面生成能
• 原油密度
• 油水黏附力

目前应用于原油降黏方面的表面活性剂种类众多，宏观实验方法无法全面准确地描述降黏机理。利用计算机模拟实验过程及结果，对油田自主研发的三种表面活性剂PS-30、BS-12以及复配型表面活性剂FP1进行降黏效果对比，以分子动力学方法按照油水混相模拟分析并得到以下结论：三种加剂油水体系中，BS-12油水体系的界面生成能为-615.04kJ/mol,PS-30油水体系为-2312.42kJ/mol,FP1复配油水体系为-4156.32kJ/mol。界面生成能的绝对值越大，说明其降低油水界面张力的能力越强，降低界面张力的能力为：FP1>PS-30>BS-12。分子模拟中各表面活性剂加入体系后，FP1、PS-30和BS-12油水体系模型的密度分别降低至0.84g/cm3、0.85g/cm3和0.87g/cm3左右，降黏效果的排序为：FP1>PS-30>BS-12。根据各原油体系石油分子的径向分布函数显示，BS-12、PS-30、FP1原油体系的峰值依次为9.784、9.202、8.347，峰值越低，油水黏附力越小，故FP1的降黏效果最佳。