Теплові властивості гірських порід

У нафтопромисловій практиці з метою вирішення як геологічних, так і технологічних проблем (вивчення порід, виявлення горизонтів з корисними копалинами, вивчення технічного стану свердловин) застосовують термічні дослідження. Особливо важливо знати теплові властивості порід під час проектування різних методів дії на пласт (нагріта вода, пара, внутрішньопластове горіння, паротеплові обробки ПЗП та стовбурів свердловин).

Теплові властивості гірських порід характеризуються питомою теплоємністю с, коефіцієнтом теплопровідності λ або питомого теплового опору Σ = 1/λ та коефіцієнтом температуропровідності а.

Питома (масова) теплоємність породи с (Дж/кг·град) характеризується кількістю теплоти, яка необхідна для нагрівання одиниці маси породи на 1^о.

Коефіцієнт теплопровідності порід λ (Вт/м·град) характеризує кількість теплоти, яка переноситься в породі через одиницю поперечного перерізу за одиницю часу при градієнті температури (∆Т/∆х), рівному 1.

Коефіцієнт температуропровідності а (м²/с) характеризує швидкість прогріву порід, тобто швидкість розповсюдження в них ізотермічних границь.

Зв'язок коефіцієнта температуропровідності з іншими тепловими властивостями порід визначається співвідношенням:

Здатність породи розширюватись під впливом росту температури характеризується коефіцієнтами лінійного α_L та об’ємного α_V теплового розширення :

де L, V – початкові довжина та об’єм породи;

dL, dV - прирости довжини та об’єму зразка породи при підвищенні температури на dТ.