基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附

關(guān)鍵詞:分子動力學(xué),吸附,競爭吸附,CH4/CO2/H2,頁巖油,LAMMPS,GROMACS

摘要:MS軟件可視化程度高,操作簡便,但是速度慢,效率低。為此,我們使用LAMMPS/GROMACS軟件進行氣體和頁巖油吸附,競爭吸附的研究。我們基于LAMMPS/GROMACS研究不同頁巖孔隙(石英,蒙脫石,伊利石,高嶺石,方解石,石墨烯,真實干酪根)中氣體(CO2,CH4,H2,N2等)和 頁巖油(NC6,NC8,NC12等)的吸附和競爭吸附行為,涉及到不同壁面類型,不同寬度,不同油氣類型,不同摩爾比例,不同溫度壓力的設(shè)置,可以分析模擬快照,密度分布,擴散系數(shù),相互作用能等。

整個分子動力學(xué)過程通過Lammps實現(xiàn),其中部分壁面需要在MS中進行調(diào)整。全部流程如下:

1,建立壁面模型(干酪根,石墨烯,二氧化硅,蒙脫石,高嶺石,伊利石,方解石等);建立原油組分分子結(jié)構(gòu);建立注入氣(CO2, CH4, N2)的分子結(jié)構(gòu);

2,賦予干酪根CVFF力場,粘土礦物ClayFF力場,CO2, N2分別用fix rigid設(shè)為剛體,CH4用聯(lián)合原子/OPLS力場,原油組分用OPLS-AA力場。

3,利用in文件將壁面,油,CO2氣體等組合成data文件。

4,進行能量最小化,設(shè)置平板移動速度進行分子動力學(xué)模擬。

可以提供代碼和一對一教學(xué),可以進行答疑,可以針對特定需求來建模和代碼。

可以在論文中分析的圖和數(shù)據(jù)有:

1 初始模型

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖1

2 平衡模型(不同摩爾比)

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖2

3 密度分布

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖3

4 氣體吸附量

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖4

5 相互作用力(靜電力與范德華力)

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖5

6 不同含水量的吸附圖像

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖6

7 不同含水的密度分布

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖7

8 不同含水下的氣體吸附量

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖8

9 氣體損失率

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖9

10 擴散能力

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖10

11 封存效率

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖11

12 力場驗證

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖12

13 吸附氣/自由氣判定

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖13

14 模型隨機性

基于LAMMPS實現(xiàn)頁巖納米孔多組分氣體和頁巖油的競爭吸附的圖14

最后,有相關(guān)模擬需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)。

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