Значения удельной теплоемкости горных пород находятся в пределах

Удельная теплоемкость пород зависит от их минералогического состава, обычно возрастает с увеличением влажности и температуры, а также с уменьшением плотности, и не зависит от строения, структуры, дисперсного состояния минералов.

0.4 < с < 2 ,

объемной теплоемкости:

15 < ср < 3∙10^{3 ,}

· Коэффициентом теплопроводности λ - характеризующим количество теплоты, переносимой через единицу площади породы S в единицу времени t в направлении x:

(1.7.1)

Или в соответствии с 1-м законом Фурье

, (1.7.2)

где q - тепловой поток.

Коэффициент теплопроводности горных пород – очень низкая по сравнению, например, с металлами величина и лежит в пределах:

0.1< λ <7 .

Наибольшая теплопроводность у кварца: 7< λ <12 ;

водонасыщенного керна: 4< λ <7 ,

песчаника: 1,4 < λ < 3,2 ,

воды: 0,58 , Нефти 0,14 .

глинистых пород: 1,2 < λ <1,6 .

Поэтому для прогрева пород на 60-70К даже на расстояние 2-3 м нагревать нужно в течение нескольких десятков часов (мощность электрических печей для прогрева призабойной зоны скважины обычно равна 10-20 кВт).

· Коэффициентом температуропроводности а, характеризующим скорость прогрева породы, т.е. скорость распространения в них изотермических границ, и связанным с предыдущими характеристиками следующим соотношением:

. (1.7.3)

Коэффициент температуропроводности входит, как известно, во 2-й закон Фурье (уравнение теплопроводности), которое и позволяет определить тепловое поле заданной области продуктивного пласта:

, (1.7.4)

где Δ-оператор Лапласа.

Температуропроводность характеризует скорость выравнивания температуры среды при нестационарной теплопередаче и зависит от теплопроводности и теплоемкости рассматриваемой среды.

При нагреве породы расширяются. Способность пород к расширению характеризуются коэффициентами линейного α_L и объемного α_V расширения:

α_L = , α_V = ,

где L и V – длина и объем образца горной породы.

Значения коэффициента линейного теплового расширения различных горных пород меняется в пределах от 4 до 15^.10⁶ К^-1.

Вдоль напластования горной породы теплопроводность и температуропроводность выше, чем поперек на 10-15%.

Дата добавления: 2014-12-16