基于LAMMPS实现页岩纳米孔多组分气体和页岩油的竞争吸附

关键词：分子动力学，吸附，竞争吸附，CH4/CO2/H2，页岩油，LAMMPS,GROMACS

摘要：MS软件可视化程度高，操作简便，但是速度慢，效率低。为此，我们使用LAMMPS/GROMACS软件进行气体和页岩油吸附，竞争吸附的研究。我们基于LAMMPS/GROMACS研究不同页岩孔隙（石英，蒙脱石，伊利石，高岭石，方解石，石墨烯，真实干酪根）中气体（CO2，CH4，H2，N2等）和 页岩油（NC6,NC8,NC12等）的吸附和竞争吸附行为，涉及到不同壁面类型，不同宽度，不同油气类型，不同摩尔比例，不同温度压力的设置，可以分析模拟快照，密度分布，扩散系数，相互作用能等。

整个分子动力学过程通过Lammps实现，其中部分壁面需要在MS中进行调整。全部流程如下：

1，建立壁面模型(干酪根，石墨烯，二氧化硅，蒙脱石，高岭石，伊利石，方解石等)；建立原油组分分子结构；建立注入气(CO2, CH4, N2)的分子结构；

2，赋予干酪根CVFF力场，粘土矿物ClayFF力场，CO2, N2分别用fix rigid设为刚体，CH4用联合原子/OPLS力场，原油组分用OPLS-AA力场。

3，利用in文件将壁面，油，CO2气体等组合成data文件。

4，进行能量最小化，设置平板移动速度进行分子动力学模拟。

可以提供代码和一对一教学，可以进行答疑，可以针对特定需求来建模和代码。

可以在论文中分析的图和数据有：

1 初始模型

2 平衡模型（不同摩尔比）

3 密度分布

4 气体吸附量

5 相互作用力（静电力与范德华力）

6 不同含水量的吸附图像

7 不同含水的密度分布

8 不同含水下的气体吸附量

9 气体损失率

10 扩散能力

11 封存效率

12 力场验证

13 吸附气/自由气判定

14 模型随机性