El equipo de investigación conjunta del Instituto Politécnico de Skolkovo de Rusia y el Instituto de Física y Tecnología de Moscú ha publicado resultados de investigación en la revista Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, desarrollando exitosamente un nuevo algoritmo de simulación molecular.

El equipo de investigación se centró en el cálculo preciso del ángulo de contacto del sistema cuarzo-aceite-agua salada, estableciendo un modelo de dinámica molecular que considera componentes clave como asfaltenos y metano. El primer autor del artículo, el estudiante de doctorado del Instituto Politécnico de Skolkovo, Peter Khovansky, indicó: "El nuevo método de cálculo numérico del ángulo de contacto utiliza determinación de ángulos complejos lineales en cada paso del sistema, sin necesidad de ajustar finamente el algoritmo por separado para metano y agua disueltos". Este método mejora la eficiencia de procesamiento de datos mientras garantiza la precisión del cálculo.

Este algoritmo de simulación molecular de petróleo revela la correlación inherente entre factores como temperatura, contenido de metano y salinidad del agua salada con el ángulo de contacto mediante la simulación de su impacto en el ángulo de contacto. El estudio muestra que el aumento de temperatura reduce el ángulo de contacto, mientras que el aumento del contenido de metano lo incrementa y reduce la humectabilidad. El investigador senior del Centro de Física Computacional del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, Ilya Kopanichuk, señaló: "El estudio confirma que los asfaltenos juegan un rol clave en los estudios de humectabilidad; ignorar componentes con proporciones de masa significativas afectará la precisión de la simulación".

La aplicación del nuevo algoritmo de simulación molecular de petróleo tiene costos bajos y parámetros del sistema controlables, permitiendo ajustar la configuración de componentes de crudo según datos específicos de campos petroleros. Aunque actualmente el algoritmo no puede simular estructuras mayores a 0,1 micrómetros, sus resultados de cálculo coinciden altamente con los datos experimentales, mostrando valor práctico en el campo de la investigación de microfluídica. El equipo de investigación planea establecer estándares unificados de cálculo de ángulo de contacto en esta base y, finalmente, desarrollar modelos digitales de petróleo universales aplicables a nuevas tecnologías de producción y refinación.

Esta investigación innovadora del algoritmo de simulación molecular de petróleo proporciona nuevos esquemas para optimizar estrategias de recuperación de petróleo y procesos de filtrado, estableciendo una base científica para el progreso técnico en la industria de extracción de petróleo mediante la simulación precisa de mecanismos de interacción intermolecular.