在经济增长和绿色发展的双重要求下,天然气水合物成为我国重点开发利用的一种新型能源,同时,抑制油气管道中水合物的生成和聚集对于保障运输安全至关重要。甲烷-盐水和油-水界面在天然气工业中普遍存在,确定其界面性质对天然气水合物的开采和防治具有重大意义。本文在263.15 K～283.15 K,1 MPa～10 MPa,离子质量分数为0wt%～25wt%的条件下,对甲烷-盐水体系进行了一系列分子动力学模拟。计算得到界面张力、密度分布、相对吸附、电荷分布、界面厚度等性质,在分子层面上分析了体系的界面特征。结果表明:随着压力和离子浓度增加,甲烷和水之间的界面张力增大。从密度分布和体系可视化观察到界面处甲烷分子的聚集和离子数量的减少,并通过甲烷的相对密度衡量温度、压力和离子浓度对其界面密度的影响。甲烷在吉布斯分界面上呈正吸附状态,相对吸附量在高压和低温的条件下更大;而离子的相对吸附为负值,并且由于离子水合作用的影响,Na+离子的负吸附强于Cl-离子。由“10-90”方法计算了甲烷和水两相体系的界面厚度,发现其随着压力和离子浓度的增加而增大,但温度对界面厚度的影响与压力有关。另外,体系界面与体相的电荷分布有显著差异,并且离子的存在使电荷密度曲线波动更剧烈。在对油-水-防聚剂体系的模拟中,温度和压力分别为273.15 K和5 MPa,防聚剂的界面覆盖率为90?2/分子～240?2/分子。研究发现:加入季铵盐防聚剂使界面层结构稳定,体系能量降低,有效降低油-水界面张力。防聚剂的吸附改变了水和油分子在界面处的密度分布,防聚剂分子数越多,变化越显著,同时防聚剂增大了油-水体系的界面厚度。此外,季铵盐防聚剂分子在界面的分布状态、亲疏水基团与水相和油相中轻油组分的相互作用强度与其浓度有关。当界面上防聚剂浓度过大时,界面性质出现显著变化,此时界面的稳定性降低。本文基于分子动力学模拟结果,量化分析了甲烷-盐水体系和油-水-防聚剂体系的界面特性,明确了界面的微观结构,阐明温度、压力、离子浓度对气-水界面和防聚剂浓度对油-水界面性质的影响规律。本文结论有助于进一步理解甲烷-水-离子和油-水-防聚剂之间的相互作用,为水合物开采、防治,以及新型水合物防聚剂的设计和开发提供指导。