petrophysics2004

Средняя теплоемкость образца при изменении ero температуры

отТ1 доТ2

ё =.6.Q/(T2 -Т,),

где AQ- количество затраченной теплоты.

Так как образцы разных веществ обычно отличаются по массе или

объему, для сравнительной оценки их свойств неоднократно погло­

щать тепловую энергию при теплообмене введены удельные тепло­ емкости: массовая, объемная и молярная.

У дельная массовая теплоемкость ст в Дж/(кг·К)­

количество теплоты, необходимое для изменения на 1 градус темпе­

ратуры единицы массы т образца в определенном термодинамичес­

ком процессе (p=const, V= const и т.д.):

Cт=dQ/dT=c/т,

где dQ - бесконечно малое количество теплоты, сообщаемой едини­ це массы веществаудельное количество теплоты; dT - бесконеч­

но малое изменение ero температуры; т- его масса.

Средняя удельная массовая теплоемкость ё'т в

Дж/ (кг·К)- это то количество теплоты AQ (в Дж/кг), которое необ­ ходимо сообщить единице массы вещества для изменения ее темпе­

ратуры на 1 градус в определенном термодинамическом процессе в интервале температур от Т1 до Т2:

ё =AQ/[(1i - Т2)т].

У д е ль н а я о б ъ е м н а я т е п л о е м к о с т ь cv в Дж/(м3·К) -

количество теплоты, которое надо сообщить единице объема веще­ ства дляповышения ero температуры на 1 градус в определенномтер­

модинамическом процессе (p=const, V=const):

cv=dQf(dTV)=бcт,

где dQ- элементарное количество теплоты, Дж; dT- элементарное приращение температуры, ·с; V и б - соответственно объем, м3, и

плотность, кгfм3, образца вещества при нормальных физических ус­

ловиях (Т=О и р=0,10 МПа).

С р е д н я я у д·е л ь н а я о б ъ е м н а я т е п л о е м к о с т ь 'ёу

вДж/(м3·К)

ё'v =AQ/[V(T2 -Т1)]=бё'm,

где AQ - количество теплоты, сообщаемое образцу для изменения ero температуры от Т1 до Т2•

Удельная молярная теплоемкость вДж/(кмоль·К)­ количество теплоты, которое необходимо сообщить единице моляр­

ного количества вещества для изменения ero температуры на 1 гра­

дус в определенном термодинамическом процессе (p=const, V =const):

Cv=dQ/(vdT)=Mcm,

210

где dQ и dT- соответственно бесконечно малое количество теплоты,

Дж, и изменение температуры, ·с; v - молярное количество веще­ ства, кмоль; М - относительная молекулярная масса вещества,

кмольjкг. Молярная теплоемкость для всех веществ постоянна и рав­

на 25·10-3 Дж/(кмоль·К).

Средняя удельная молярная теплоемкость

cv =AQ/[v(T2 - ~)] =Мё'т,

где v - молярное количество вещества.

Так как при заданных условиях теплопередачи теплоемкость выражается через удельную массовую энтальпию W=E+pV (где Е- внутренняя энергия образца; V - его объем; р- давление),

то выделяют также теплоемкость cvm при постоянном объеме и

с т при постоянном давлении на образце в период нагревания.

Удельнаямассоваятеплоемкость приV = const cvm = (дТ/ дТ)v=const

характеризует теплоемкость вещества в том случае, когда в пе­

риод нагревания (охлаждения) сохраняется постоянным его объем

и вся теплота dQ = dE расходуется на приращение внутренней

энергии.

При р=const сообщенная веществутеплота dQ =dE + dA= dE + pdV

расходуется на изменение его внутренней тепловой энергии и на ра­

ботуdA =pdV для расширения образца, так как при нагревании часть тепловой энергии используется на расширение образца cpm > cvm·

При температурах, далеких от температуры плавления, структу­ ра кристаллов устойчива, т.е. колебания частиц малы иявляются гар­ моническими. Вещество, содержащее N частиц, имеет систему трех классических гармонических осцилляторов (частицы колеблются в трех независимых направлениях). В соответствии с законом распре­ деления энергии по степеням свободы на каждый классический ос­ циллятор приходится в среднем энергия E=kT (где Т- абсолютная

температура кристалла). Следовательно, внутренняя энергия, опре­

деляющаяся колебаниями решетки минерала,

E=3NkT,

поэтому сvт=(дТfдT)v=3N k.

Для одного моля вещества (N=NA) cvm=3NAk=3R=25·103 Дж/

(кмоль·К).

Теплоемкостьаддитивное свойство молекул, поэтому для мно­

гокомпонентных сред рассчитывается как среднее

с= _Lc;k;; _Lk; =l, i i

где с;, k; - соответственно объемная теплоемкость и объемные доли

компонент твердой фазы породы и пластового флюида.

Коэффициент теплопро в од нос т и Л характеризует

свойство среды передавать кинетическую (тепловую) энергию ее мо­

лекул, [Л]=[q]/[Т]=Вт/(м·К)-это количествотепла, проходящего за

единицувремени через кубический объем вещества с гранью единич-

211

ной длины, на противоположных гранях которого поддерживается

разность температур 1 ·с.

В горных породах, поравое пространство которых насыщено флю­

идом, теплопроводность определяется: теплопроводностью зерен

минерального скелета породы; теплопроводностью флюида; контак­ тной теплопроводностью в :местах соприкосновения (контакта) зерен

породообразующих минералов.

Величина, обратная теплопроводности, называется т е плов ы :м

с оп рот и в л е н и е :м 1;. Тепловое сопротивление горных пород -

один из основных факторов, определяющих характер естественного

теплового поля. Величина~различных горных пород и полезных ис­

копаемых варьирует в широких пределах (несколько порядков). Она

понижается с увеличением плотности, влажности, проницаемости и

степени льдистости горных пород, повышается при замещении воды,

насыщающей поравое пространство нефтью, газом или воздухом, и зависит от слоистости пород (тепловая анизотропия).

Магматические и метаморфические породы характеризуются :ми­

нимальным тепловым сопротивлением:, а комплекс осадочных пород

по тепловым свойствам значительно дифференцирован. Наибольшим:

тепловым сопротивлением обладают каменные угли, сухие и газона­

сыщенныепороды; припереходеоттерриrенныхккарбонатным отло­

жениям: оно уменьшается; минимальные величины имеют гидрохими­

ческие осадки. Глинистые пласты среди других осадочных воданасы­

щеннЫх пород выделяются наибольшим тепловым сопротивлением.

Коэффициент температурапроводности ахаракте­ ризует скорость изменения температуры в неустановившемся (не­

стационарном) тепловом: процессе; размерность а::м:2/с.

На тепловые свойства пород сильно влияют их структура (коэф­ фициент пористости, плотность, размеры и расположение пор), ха­ рактер насыщения (газ, вода, нефть), термодинамические условия за­ легания пласта (давление, температура), химико-минералогический

состав скелета.

Закономерностиформированиятепловыхполейвдействующихсква­ жинах определяются термодинамическими параметрами жидкостей и rазов-коэффициентомадиабатическогорасширениятt8икоэффициен­

том Джоуля-Томсона е. При поступлении жидкости или газа из пласта в

скважинупроисходитдросселирование-расширениесизменение:м:тем­

пературыприпрохождениичерезприскважиннуюзонупластаиперфа­ рационные отверстия. Эrот температурный эффект, сопровождающий дросселирование, называетсяэффектомДжоуля-Томсона.

Дифференциальный адиабатический коэффици­

ент fls определяет изменение температуры вещества в изолирован­

ной системе в зависимости от изменения давления:

f18 =dT/dp.

Для небольших перепадов давлений пользуются усредненной ве­

личиной fis = !iT1Ар. Обычно тt.> О; при адиабатическом сжатии ве­

щество нагревается. Исключение составляет вода: при температуре

212

от О до 4 ·с 'lls <О. Величину дифференциального адиабатического ко­

эффициента можно рассчитать по формуле

v

'lls =-а.Т, cpg

где V- объем; Т- температура (К); еРтеплоемкость при постоян­ ном давлении; g- ускорение свободного падения; а.- коэффициент линейного расширения.

9.1.4. Коэффициент Джоуля-Томсона

КоэффициентДжоуля-Томсона Еопределяет изменение темпера­

туры dT с изменением давления dp при дросселировании:

v v

E=dTjdp =-(1-a.T)=--'I'J,· cPg c11g

Величина Е определяется двумя слагаемыми: V / cpg определяет

нагревание вещества за счет работы сил трения; 'I'J- охпаждение

8

вещества за счет адиабатического расширения. Для жидкостей

V 1cpg >>'I'J(в процессе дросселирования нагреваются). Для газа в ре­

8

альных пластовых условиях обычно Е<О. На практике пользуются

средними значениями коэффициента Джоуля-Томсона Е:

АТ=Е'Ар.

9.1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОВОЙ, ЖИДКОЙ И ТВЕРДОЙ ФАЗ [1]

9.2.1. Газовав фаза

ТсПJiопроводность. Перенос энергии молекулами газа тесно свя­

зан со средней длиной Т их свободного пробега (среднее расстояние,

которое проходит молекула в газе до ее столкновения с другой моле­

кулой). Коэффициенттеплопроводности газовых смесейЛ,.=0,5(Л,+Л,.), где Л, иЛ,.- средние коэффициенты теплопроводности, рассчитыва­

емые по формулам

Л,=~Х1Л1; Л;1 = ~х;1Лj1

i

i

Здесь {Л1} - коэффициенты теплопроводности компонент смеси; {х;1} - их молярные доли. По этим данным Л воздуха равен

0,2441 Вт/(м·К) при p=O,l МПа и Т=О. С ростом температуры значе­ ния этой величины в Вт/(м·К) возрастают от 2,57·10-2 при 20"С до

3,06·10-2 при 100 ·с и до 3,68·10-2 при 200 ·с. При этом азот, являю­

щийся основной составляющей воздуха, имеет удельную теплопро­

водность в Вт/(м·К), равную 2,6·10-2 при 27 ·с и 2,72·10-2 при 50 ·с.

Теплопроводность воздуха зависит от давления. При 20 ·с и измене­

ниирот 0,1 до 40 МПа его коэффициент Л возрастает почти в 2 раза. При более высоких температурах Л растет с давлением все менее

интенсивно.

213

Метан и этан характеризуются значениями удельной теплопро­ водности, возрастающими с температурой, и у метана большими

[0,034 Вт/(см·К)], а у этана меньшими [0,021 Втj(см·К)]приодинако­ вых Т=26,7 ·с и р=0,1 МПа, чем у воздуха с названным давлением и

близкими температурами.

Теплоемкость. При обычных достигаемых при бурении не очень высоких температурах (немного более 200 ·с) имеет место поступа­ тельное и вращательное тепловое движения молекул газа. Этим объясняется независимость теплоемкости от температуры при срав­

нительнонебольших значениях последней и обусловленность тепло­ емкости строением молекул газа. Теплоемкость воздуха при

р=0,1 МПа и Т=О составляет 1,007 кДж/ /(кг· К), а при 50 ·с она дос­

тигает 1 кДж/(кг·К).

Теплоемкость воздуха гораздо меньше, чем метана и этана, поэто­

му для пластового газа она гораздо выше, чем для воздуха, и изменя­

ется от 2,6 до 3,6 кДж/(кг·К) при изменении Т от 40 до 80 ·с и рот 0,1

до 30 МПа. Удельная изобарная массовая теплоемкость воздуха за­

кономерно возрастает с температурой. При Т= О и р=О,1 МПа она, на­

пример, равна 1,007, а при 100 ·с -1,015 и 25о·с -1,027 кДж/(кг· К). С ростом давления при постоянной температуре cpm воздуха также

возрастает. При Т=О и р=0,1; 10 и 22 МПа она соответственно равна 1,007; 1,188 и 1,333 кДж/(кг·К). Тоже можно сказать и о теплоемкос­

ти пластовых газов.

Итак, 'A.r> Лж>л.. Самая же высокая теплоемкость наблюдается у

жидкой фазы Пород, ниже она у газовой и еще ниже у твердой фазы,

если значительная доля последней не состоит из льда или минералов

с большим содержанием кристаллизационной или конституционной

воды[1].

9.2.2. Жидкая фаза

Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности жидкости

пропорционален ее теплоемкости cpm• плотности 8, среднему межмо­

лекулярному расстоянию L и скорости v перемеiцения молекул от горячего слоя к менее нагретому. Последняя тождественна скорости звука в этой среде и превышает скорость теплового молекулярного

движения частиц. Эти допущения позволяют записать

Л=8cpmvL

где L=li-d (/i- расстояние между центрами молекул диаметра d).

Расхождение значений Л, полученных по формуле (9.7), с экспе­

риментальными обычно заключается в пределах 5-15%,. но иногда доходит до 50%. Для вычисления коэффициента теплопроводности

жидкости Б. Варгафтиком предложена следующая эмпирическая формула:

Л=Ас (8)4/3 м-1/3

pv

'

где cpv- удельная изобарная молярная теплоемкость жидкости при постоянном давлении р; А- коэффициент пропорциональности, за-

214

висит только от температуры (Acpv=const); 8 - плотность жидкости;

М- молярная масса жидкости.

Коэффициент А8 теплопроводности дистиллированной воды при

нулевой температуре и атмосферном давлении равен 0,582 Вт/(м ·К).

С ростом температуры его значения сначала возрастают <Ла=0,589 при 20 ·с и 0,67 Вт/(м·К) при 7 иваются с ростом давления: при

р=1200 МПа он имеет на 50% большее значение, чем при атмосфер­

ном(0,1 МПа) давлении. При р< 3·4 МПа влияние давления на Ла очень

мало.

При Т и p=const Ла слабо увеличивается с ростом солености воды.

При T=const и росте давления р значения А8 при солености воды s=35% также увеличивается от 0,571 (при 1 МПа) до 0,619 Вт/(м·К)

(при 140 МПа).

Сырая нефть характеризуетсяцри 20 ·сАн=0,13·0,14 Вт/(м· К), ко­ торое ниже Ан более чем в 4 раза. Присутствие нефти в породах снижа­

ет ихтеплопроводность тем больше, чем выше их нефтенасьпценность.

Важнейшие жидкие компоненты нефти (пентан, н-гексан, н-ок­

еан, н-декан) мало отличаются по теплопроводности и имеют при тем­

пературе 20 ·с и давлении 0,1 МПа гораздо меньшую теплопровод­ ность, чем дистиллированная и минерализованная вода, их Ан изме­

няется от 0,135 дляпентана до 0,147 Вт/(м·К)длян-декана.Значение

Ли такжерастет с увеличениемдавления, дляпентана, например, при

давлении р= 1200 МПа оно на 70% превышает значение, полученное при атмосферном давлении. ·

Теплоемкость. Для воды cpm находится в пределах 4,18- 3,98 кДж/(кг· К) при температуре 20 ·с и изменении ее солености от

О до40%.

При заданной минерализации с увеличением температуры cpm

снижаетсяотносительно слабо, например, от 4,19 кДж/(кг· К) при Т=О до 4,12 при 40 ·с и солености воды 40%.

Изобарную удельную теплоемкость можно рассчитать по формуле

(Л.П. Аткинсон и Ф.А. Ричард): cpm=1,005-4,226·10-4T+6,321·10-6T2•

Для воды определенной минерализации и температуры ';рmумень­

шается с ростом давления: например, от 3,886 до 3,820 кдж/(кг· К)

при изменении давления от 10 до 30 МПа и минерализации воды око­

ло35%.

Теплоемкость нефти при изменении температуры от 40 до 80 ·с и

давления от 0,1 до 30 МПа находится в пределах 1,885- 2,764 кДж/(кг·К).

9.2.3. Твердая фаза

Теплопроводность. Величина Ат твердой фазы пород зависит от

ее минерального состава, формы, размеров и пространствеиной ори­ ентации кристаллов или зерен, температуры и давления. Характер

зависимости Ат от всех указанных выше особенностей и условий ее

существования практически не изучен [1].

По Ф. Верчу иХ. Кларку, теплопроводность непористого агрегата минералов приближенно оценивается согласно представлению о пос-

215

ледавательном включении относительных количеств составляюЩих

минералов. Для nрактически неnористой nороды (магматической,

метамQрфической или nлотно сцементированной осадочной) Л,. мож­

но nриближенно оnределить no формуле

n

100/(Лт3т)= Lmтi/(3тiЛтi).

i=l

где Лт, 3тinлотности твердой фазы nороды и i-ro из составляющих

ее минералов; mтi - масса твердой фазы i-ro минерала (массовые nроценты);ЛтиA.n- коэффициентытеnлоnроводноститвердой фазы nороды и i-ro минерала, входящего в состав этой фазы.

Так как среди nородообразующих минералов кварц и nлаrиоклазы

обладаютодной из самыхвысокихтеnлоnроводностей[Л,..кв=9 Вт/(М.К}], значенияЛ,.должны у магматических nород уменьшаться от основных

к средним (за счет nлаrиоклазов) и возрастать от средних к кислым. В этом наnравлениирастетв твердой фазе nород содержание кварца [6).

В твердой фазе различных тиnов nесчаных nород кварца содержится от 24 до > 70% (no массе). При этом установлено, что nримеси в крис­

таллах, nриводящие к росту неравномерности расnределения в них

атомной массы, сnособствуют разбросу фононов и вследствие зтоrо

снижаюттеnлоnроводность кристаллов и, вчастности, кристалловSi02•

Любой дефект кристалла, снижающий nуть

свободноrо nробега волн теnловых колебаний, уменьшает теnло­

nроводность.

ТеiШоемкость. Удельная изобарная массовая теnлоемкость твер­ дой фазы nород оnределяется ее минеральным составом:

где mi- относительное массовое содержание i-ro минерала с удель­

ной массовой теnлоемкостью сртi·

Твердая фаза nород, имеющая в составе сульфиды и оксиды, в среднем обладает меньшей теnлоемкостью, чем та же nорода, не со­

держащая минералов этихклассов. УвеличениеЛ,.магматических, ме­

таморфических, осадочных nород связано с тем, что главными ком­

nонентами ее являются различные силикаты с относительно высо­

кой теnлоемкостью. Близкие значения Лт имеет и твердая фаза

карбонатных nород за исключением тех разностей, в составе твердой

фазы которых nрисутствуют такие минералы, как витерит и церус­ сит, содержащие относительно малотеnлоемкие барит и свинец. Вы­ сокой теnлоемкостью обладает твердая фаза, в состав которой вхо­ дят минералы с большим количеством кристаллизационной воды

(гиnс, эnсомит, бура и др.).

9.2.4. Породообразующие минералы

Теnлопроводность. Коэффициент теnлопроводности минералов

изменяется от -0,3 (для серы) до 420 Вт/(м·К) и более (для серебра). Высокая теnлоnроводность [до 300 Вт/(м·К)] наблюдается у золота,

216

меди, некоторых других самородных элементов неметаллов, таких как

графит и алмаз.

Закономерные изменения Л металлов связаны с различием элект­

ронного строения их атомов, неодинаковой концентрацией у них элек­

тронов проводимости, которые переносят основное количество теп­

ловой энергии. Это хорошо подтверждает тесная связь между коэф­

фициентами электропроводности cr и теплопроводности Л металлов

(рис. 78), близкая к линейной. Поэтому отношение Л/cr почти постоян­ но. Например, для меди оно равно 6,4 ·lо-в, для свинца

7·10-6 Дж·Ом·м/(с·К). Отношение Лjсrизменяется пропорционально

абсолютной температуре по закону Видемана-Франца; Л/сr=

=3(k/e)2T = 2,23 ·10-в Т.

Присутствие в составе минералов элементов с высокой теплопро­

водностью [Лм= 50-300 Вт/(м·К)], например, железа в пирите, цин­

ка в сфалерите, алюминия в корунде, магния в периклазе и т.д., не­

редко повышает их~-

К минералам с относительно низкой теплопроводностью из-за высо­ кой концентрации плохопроводящих элементов относятся: лед Н20 - 2,3, гипс СаС04·2Н20 -1,2, каолинит (AlMgMOHMSi40 10]Hp- 0,88,

флогопит- 0,5, биотит- 2.

Состав минералов влияет на Лм не только из-за различия тепло­

проводностей входящих в минералы элементов, но и из-за неодина-

Л, Вт/(м ·К)

103

Cu ~

o/oAu

						Ве _,{AI
				.		Mn..&'nMg
					Pu Zn'm:t
				Gr~r~KNanea.
				Re		NL
				Gr"A J1		t)I(Co
				U~~ill		n
			Mn	Ti XI./Re	'iь
		--	~Gs оSЬ'Мsь
о-				Gr~#'~~
			~"'1ter
			_ " ..	Bi0°Hg
Те	__.__.__.__....-

108

а, См/м

Рис. 78. Связь между коэффициентом Л теплопроводности и удельной злек-

• тропроводностью а для металлов [1]:

1 - самородных; 2 - чистых; 3 - не встречающихся в свободном состоннии

217

ковой плотности упаковки (разное число ближайших атомов и нео­ динаковоерасстояниеr0 междуними) определенныхатомов илиионов в минералах различного состава. Все это обеспечивает определенные решеточную (или смешанную электроннуюи решеточную) теплопро­ водность минералов и концентрацию в них фононов (или также элек­

тронов), обусловливающих ту или иную их л_.. Теплопроводность ми­ нералов тем меньше, чем больше у них межатомные расстояния.

Обычно Л... снижается с уменьшением плотности атомов, а следо­ вательно, и плотности минералов. Однако тесная связь междуЛ... и б..

отсутствует. Дефекты кристаллической структуры минералов так­

же способствуют снижению их коэффициента л... СнижениеЛ... у цен­

тральных членов ряда плагиоклазов приписывают местным наруше­

ниям их структуры при замещении кальция натрием и алюминия

кремнием.

Несмотря на большие коЛебания значений Л... для отдельных раз­

ностей определенного класса минералов или близость их для мине­ ралов разного класса, связанные с особенностями их состава и струк­ туры, главнейшие классы минералов по убыванию средних значе­

ний л.. располагаются в следующий ыяд: самородные металлы и

такие элементы, как графит и алмаз [Л==120 Вт/(м·К)],- сульфи­

ды (-19)- оксиды (-11,8)- фториты и хлориды (-б)- карбонаты (-4,0)- силикаты (-3,8)- сульфаты (3,3)- нитраты (-2,1) -само­ родные элементы-неметаллы (селен, сера -0,85). Одно из последних

мест в этом ряду занимают силикаты. Различные группы минера­

лов Э,!О~ класса далеко не одинаковы по Х,.. Сравнительно боль­

шие Л,. наблюдаются у островных силикатов, меньше у цепочных,

еще меньЦiе у каркасных и слоистых силикатов. Такой порядок из­

менения Л,. отдельных групп силикатов, для которых характерна

фононная теплопроводность, зависит от особенностей их химичес­ кого состава и структуры. Кроме того, можно отметить и более низ­ кую теплопроводность водных сульфатов по сравнению с неводвы­

ми разностями и сложных оксидов по сравнению с простыми, за ис­

ключением льда и куприта. Последние имеют самую низкую

теплопроводность среди оксидов.

Теплоемкость. Удельная изобарная массоваятеплоемкость мине­ ралов cpm изменяется от 0,125 до 2-4 кДж/(кг· К) и зависит в основ­

ном от иххимического состава и структуры. Таккак плотность б11так­

же определяется их составом и структурой, то наблюдается доста­

точно тесная связь Cpm - б,. (рис. 79).

По среднему значению удельной массовойтеплоемкости основные

классы минералов можно расположить в следующий ряд: самород­

ные металлы<сульфиды и их аналоrи<оксиды<сульфаты<карбо­

наты<силикаты.

Минимальные значенияcpm для каждого из названных классов ми­ нералов, за исключением самородных металлов, объясняются боль­ шой концентрацией в них элементов с высокой плотностью и низкой

удельной теплоемкостью до 0,1 кДж/(кг-К) (Bi, Hg, РЬ, Th, U и др.), а

предельно высокие значениявысокой концентрацией в них мало-·

218

	Срт, кДж/(кг ·К)	Рис. 79.	Зависимость удельной массовой cpm теп­
		лоемкости от плотности бм минералов.
		Группы минералов: I - с большой cpm [от 1 до
		>2 кДж/(кг ·К)] и малой 1\м (2,5 r/смЗ) (вода, лед, перик­
		лаз, rипс, эпсомит, бура, натриевая селитра); II - со
		средними cpm [от 0,6 до 1 кДж/(кr ·К)] и 8м (от 2,5 до
		>5 r/смЗ) (rрафит, сера, вурцит, пирротин, корунд, маг­
		нетит, хромит,анатит, ангидрит, целистин,кальцит,
	10	араrонит, доломит, форстерит, оливин, кварц, альбит,
		ано-рит, циркон, rиперстен, калиевая селитра, rалит,
		сильвин и др.); III - с малой cpm [<0,5 кДж/(кr ·К)] и
		большой 8м (>5 r/см3) (платина, золото, ртуть, серебро,
		сурьма,висмут,олово,медь,)Келезо,пирит,арсенопи­
		рит, rаленит, сфалерит, куприт, касситерит, массикот,
		вольфрамит, англезит, барит, витерит, церуссит, арген­
		тит и др.). 1 -		самородные металлы; 2 - самородные
		неметаллы; 3 -		сульфИдЫ; 4 - оксиды; 5 - вольфра­
		мы; б -	сульфаты безводные; 7 - сульфаТЫ водные;

8 - карбонаты; 9 - фосфаты; 10- бораты; 11- фто­ риды; 12- силикаты;. 13- нитраты; 14- хлориды

0,5

III

5

10

15

20

плотных элементов [В, С (графит), Mg, Na, Si, О и др.] со сравнитель­ но большой удельной массовой теплоемкостью (0,2-0,3 кДж/(кг·К)] и особенноnрисутствием водорода. Средняя теnлоемкость nосле­

днего в газовом состоянии, в nределах темnератур 0-200 ·с, дости­

гает 14 кДж/(кг· К) и значительно nревышает удельнуютеnлоемкость

других газов и элементов.

9.3. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОРНЫХ ПОРОД [1]

9.3.1. Теплопроводность

ОсадочныепородыПониженнаятеnлоnроводностьзаnолняющей

средыглавная причина значительных колебаний теплофизических

характеристик осадочных отложений, резко различающихся nористо­

стью, влаганасыщенностью в зависимости от условийобразования, сте­ nени литификации, диагенеза и других особенностей. Значения тепло­ физических характеристик осадочных nород nриведеныв табл.16.

Среди осадочных отложений по значению теnлофизических ха­

рактеристик можно выделить три груnnы nород:

1) терригенпо-глинистые отложения с резко меняющейся теnло­

про-водностью, варьирующей в зависимости от стеnени литифика­

ции осадков;

219