Многочисленные механизмы заводнения CO₂ получили широкое признание, однако эффективность заводнения CO₂ значительно варьируется в различных условиях месторождений из-за факторов месторождения. Поэтому необходимо углубленное изучение микроскопических механизмов взаимодействия CO₂ с сырой нефтью, а также четкое определение способов заводнения CO₂ при различных условиях месторождения для максимального раскрытия потенциала заводнения CO₂. Методом молекулярной динамической симуляции исследовано влияние состава, температуры и давления на взаимодействие капли нефти с CO₂. Вычислены кинетические параметры для количественной характеристики взаимодействия капли нефти с CO₂, установлен закономерности микроскопического взаимодействия при различных условиях. Результаты моделирования показывают, что дисперсионные силы являются основным энергией, управляющей взаимодействием молекул CO₂ с алканами. Взаимодействие включает две основные стороны: во-первых, молекулы CO₂ преодолевают стерику алкановых молекул и растворяются с диффузией внутри капли нефти; во-вторых, молекулы CO₂ оказывают экстрактивно-притягивающее воздействие на молекулы внешнего слоя капли нефти. С уменьшением длины цепи алканов, снижением температуры и повышением давления параметры растворимости капли нефти и координационное число CO₂ увеличиваются, а изгиб молекул внешнего слоя уменьшается, усиливая взаимодействие между ними. Результаты исследования показывают, что в легких и среднелегких нефтяных месторождениях с низкой температурой и высоким давлением следует максимально использовать смешанное и близкое к смешанному заводнение CO₂, а в средних и тяжелых нефтяных месторождениях с более высокой температурой и низким давлением - полностью использовать преимущества несмешанного заводнения CO₂ для растворения, снижения вязкости, расширения объема сырой нефти и восполнения энергии. Результаты исследования могут служить теоретическим руководством для лабораторных исследований и полевого внедрения заводнения CO₂.

Заводнение CO2; микроскопический механизм; молекулярная динамика; дисперсионная энергия; растворение и диффузия