foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Тепловые свойства горных пород

Тепловые свойства горных пород характеризуются удельной теплоёмкостью, коэффициентом температуропроводности и коэффициентом теплопроводности.

Удельная (массовая) теплоёмкость характеризуется количеством теплоты, необходимым для нагрева единицы массы породы на 1°С:

.                   (2.1)

Этот параметр необходимо учитывать при тепловом воздействии на пласт.

Коэффициент теплопроводности (удельного теплового сопротивления) l характеризует количество теплоты dQ, переносимой в породе через единицу площади S в единицу времени t при градиенте температуры dT/dx:

.           (2.2)

Коэффициент температуропроводности (α) характеризует скорость прогрева пород (или скорость распространения изотермических границ).

Коэффициенты линейного (aL) и объёмного (aV) расширения характеризуют изменение размеров породы при нагревании:

.                  (2.3)

         Взаимосвязь тепловых свойств горных пород выражается соотношением (2.4):

.            (2.4)

Теплоёмкость пород зависит от минералогического состава пород и не зависит от строения и структуры минералов. Удельная теплоёмкость увеличивается при уменьшении плотности породы и растёт с увеличение температуры и влажности в пределах 0,4-2 кДж/(кг×К).

Теплопроводность и температуропроводность пород очень низки по сравнению с металлами. Поэтому для прогрева призабойных зон требуется очень большая мощность нагревателей. Вдоль напластования теплопроводность выше, чем поперёк напластования на 10-50%.

Коэффициенты линейного и объёмного расширения изменяются в зависимости от плотности породы аналогично теплоёмкости. Наибольшим значением коэффициентов расширения обладает кварцевый песок и другие крупнозернистые породы.

Коэффициент линейного расширения пород уменьшается с ростом плотности минералов.

Тепловых свойства некоторых горных пород и пластовых флюидов

Таблица 2.1.

Горная порода

с, кДж/(кг×К)

l, Вт/(м×К)

a×103, м2/с

aL×105, 1/К

глина

0,755

0,99

0,97

глинистые сланцы

0,772

154-218

0,97

0,9

доломит

0,93

1,1-4,98

0,86

известняк

1,1

2,18

0,91

0,5-0,89

кварц

0,692

2,49

1,36

1,36

песок

0,8

0,347

0,2

0,5

Пластовые флюиды

с, кДж/(кг×К)

l, Вт/(м×К)

a×103, м2/с

aL×105, 1/К

нефть

2,1

0,139

0,069-0,086

вода

4,15

0,582

0,14

Статистика



Яндекс.Метрика