Vários mecanismos de recuperação de petróleo com CO₂ têm sido amplamente reconhecidos, mas, devido a fatores do reservatório, a eficácia da recuperação com CO₂ varia significativamente sob diferentes condições do reservatório. Portanto, é necessário aprofundar o estudo dos mecanismos microscópicos de interação entre CO₂ e petróleo cru, esclarecer os modos de recuperação de petróleo por CO₂ em diferentes condições de reservatório para maximizar o potencial da recuperação com CO₂. Utilizou-se o método de simulação de dinâmica molecular para estudar o efeito da composição, temperatura e pressão na interação gota de óleo-CO₂. Foram obtidos parâmetros cinéticos para caracterizar quantitativamente a interação entre a gota de óleo e o CO₂, esclarecendo as regras de interação microscópica sob diferentes condições. Os resultados da simulação mostram que a força de dispersão é a principal energia que domina a interação entre as moléculas de CO₂ e alcanos. A interação inclui principalmente dois aspectos: primeiro, as moléculas de CO₂ superam a obstrução estérica entre as moléculas de alcano para se dissolver e difundir no interior da gota de óleo; segundo, as moléculas de CO₂ exercem um efeito de extração-atração sobre as moléculas da camada externa da gota de óleo. Com a diminuição do comprimento da cadeia das moléculas de alcano, a redução da temperatura e o aumento da pressão, o parâmetro de solubilidade da gota de óleo e o número de coordenação do CO₂ aumentam, enquanto a curvatura das moléculas da camada externa diminui, aumentando a interação entre ambos. Os resultados indicam que em reservatórios leves e médios-leves com baixa temperatura e alta pressão, a recuperação por CO₂ em fase mista e quase mista deve ser maximizada, enquanto em reservatórios médios e pesados com alta temperatura e baixa pressão, as vantagens da recuperação não miscível por CO₂, como dissolução para redução da viscosidade, expansão do volume do petróleo cru e suplementação de energia, devem ser plenamente aproveitadas. Os resultados podem fornecer orientação teórica para pesquisas laboratoriais e implementação de recuperação por CO₂ em campo.

Recuperação de petróleo com CO2; mecanismo de interação microscópica; simulação de dinâmica molecular; energia de dispersão; dissolução e difusão