Петрофизика. Теплофизические свойства горных пород презентация

Лекция 8

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

Ковалева Л. А.

породах.
8.3. Связь теплопроводности с другими петрофизическими величинами.
8.4. Анизотропия теплопроводности пород
8.5. Зависимость теплопроводности и теплоемкости пород от температуры и давления

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

следующих задач:
- выявление в разрезе скважин продуктивных горизонтов;
- контроль за разработкой нефтяных и газовых месторождений;
- изучение геологического разреза и технического состояния скважин.

Кроме того:
- проектирование методов теплового воздействия на пласт;
- обработка ПЗП, удаление асфальтено-смолистых отложений и парафина и т.д.

место суточные колебания температуры, глубиной до 1 метра.
2. Зона годового колебания температуры, глубиной до 20 метров.
3. Зоны векового колебания температуры, глубиной до 1000 метров.
4. Зона постоянной во времени температуры, глубиной свыше 1000 метров.

объемная -

- молярная

- удельная

S в единицу времени t в направлении x

Или через тепловой поток q ( 1-й закон Фурье):

- коэффициент теплопроводности

распространения в ней изотермических границ.

2-й закон Фурье (уравнение теплопроводности):

(электронная теплопроводность);
в диэлектриках - за счет связанных колебаний частиц, образующих кристаллическую решетку (фононная теплопроводность).

8.2. Физический механизм теплопередачи в горных породах

заполняющими поры.

2. Конвективная теплопроводность за счет:

В горных породах, представляющих собой гетерогенную среду, включающую твердый скелет и поры, заполненные жидкостью или газом, возможны все виды переноса тепла:

- свободной конвекции флюида под действием градиента температуры или вынужденной – под действием градиента давления.
3. Теплопередача излучением (лучистая теплопроводность)
- на границе раздела фаз (твердый скелет – жидкость или газ).

горных породах учет конвективной теплопроводности сводится к решению уравнения теплопроводности с конвективным слагаемым:

- коэффициент объемной теплоемкости среды;

- коэффициент объемной теплоемкости фильтрующегося флюида,

υ - скорость фильтрации флюида.

можно считать аддитивной величиной, и для насыщенной жидкостью породы она может быть выражена следующим выражением:

в частности, для водонефтенасыщенной:

для водонефтегазонасыщенной:

С ростом пористости теплопроводность уменьшается, что объясняется более низкой теплопроводностью жидкости и особенно газа в порах пород по сравнению с теплопроводностью их твердой фазы.

Вполне аналогично - для теплоемкости среды