耐温耐盐表面活性剂与聚合物聚集结构的多尺度模拟

二元复合驱中烷基苯磺酸盐耐温耐盐性能要强于其它阴离子表面活性剂，且与聚丙烯酰胺有良好的配伍性，多尺度的模拟方法可以在微观上对此加以解释，并为后续驱油实验提供理论指导。研究内容包括：1）第一性原理计算表面活性剂与聚合物单体性质；2）构建粗粒力场，采用分子动力学模拟表面活性剂与聚合物聚集结构，探讨其耐盐机理；3）根据模拟结论设计耐温耐盐表面活性剂。.本项目主要针对特定聚合物和表面活性剂模型体系，在时间和空间尺度上，结合理论和实验结果填补不同尺度模拟方法间的断层，通过粗粒化模型实现从微观到介观的粗粒化贯通，进而与实验性质研究相衔接。模拟中在粗粒水平上重点解决两个问题：1）聚合物与表面活性剂聚集结构的形成机理和稳定机制，2）聚集结构的耐温耐盐驱油机理和规律。从粗粒化水平上观察表面活性剂与聚合物体系，其特点包含两方面：一是可以忽略不必要的细节；二是可以加快分析速度，提高分析效率。

二元复合驱中烷基苯磺酸盐耐温耐盐性能要强于其它阴离子表面活性剂，且与聚丙烯酰胺有良好的配伍性，多尺度的模拟方法可以在微观上对此加以解释，并为后续驱油实验提供理论指导。首先，通过量子化学方法研究表面活性剂与聚合物单分子结构性质，探讨微观结构与宏观性质之间的关系；随后构建适合表面活性剂分子双亲特性的粗粒力场，选择分子动力学方法模拟表面活性剂与聚合物的聚集结构，讨论无机盐离子对聚集结构的影响；最后根据模拟结论设计耐温耐盐表面活性剂，为驱油实验提供理论指导。项目的开展主要围绕驱油实验中表面活性剂分子的设计，通过量子化学和分子动力学方法，依据从头算、全原子模型和粗粒模型，从单分子结构到多分子聚集结构，在不同尺度下探讨微观结构与宏观性质的关系，解释实验现象、总结规律，为二元复合驱油实验提供理论参照。