2. Теплопроводность.

 [Вт/(мК)] характеризует свойство породы передавать кинетическую (или тепловую) энергию от одного элемента к другому.

Коэффициент теплопроводности – количество тепла, проходящее за единицу времени через кубический объём вещества с гранью единичного размера, при этом на других гранях поддерживается разница температур в один градус (Т=1).

Коэффициент теплопроводности зависит от:

• минерального состава скелета. Разброс значений коэффициентов может достигать десяти тысяч раз.

Например, самый большой  у алмаза – 200 Вт/(мК), т.к. у его кристалла практически отсутствуют структурные дефекты. Для сравнения,  воздуха составляет 0,023 Вт/(мК), воды – 0,58 Вт/(мК).

• степени наполненности скелета.

• Теплопроводности флюидов.

Существует такой параметр, как контактный коэффициент теплопроводности.

Наибольшим из контактных коэффициентов обладает кварц – 7-12 Вт/(мК). Далее идут гидрохимические осадки, каменная соль, сильвин, ангидрит.

Пониженный контактный коэффициент имеют уголь и асбест.

Аддитивность для коэффициента теплопроводности не соблюдается, зависимость не подчиняется правилу аддитивности.

Например, теплопроводность минералов может быть записана следующим образом:

1g=v_i1g_i,

где 1g_i – логарифм  i-ой фазы с объёмным содержанием v_i.

Важным свойством является величина обратная теплопроводности, именуемая тепловым сопротивлением.

Вследствие теплового сопротивления, мы имеем сложное распределение тепловых полей. Это приводит к тепловой конвекции, благодаря которой могут образовываться особые типы залежей – не обычная покрышка, а термодинамическая.

Термодинамическое сопротивление снижается со снижением плотности, проницаемости, влажности, а также (в северных районах) степени льдистости.

Повышается оно при замещении воды нефтью, газом или воздухом в процессе теплового изменения давления, с увеличением слоистой неоднородности, явления анизотропии.

Наибольшим тепловым сопротивлением обладают угли, сухие и газонасыщенные породы.

При переходе от терригенных пород к карбонатным тепловое сопротивление снижается.

Минимальным тепловым сопротивлением обладают гидрохимические осадки, такие как галит, сильвин, мирабелит, ангидрит, т.е. породы, обладающие структурой пластинчатой соли.

Глинистые пласты, среди всех пластов, выделяются максимальным тепловым сопротивлением.

Из всего этого мы можем заключить, что тепловое сопротивление определяет степени тепловой инерции, тепловой проводимости.

3. Температуропроводность.

На практике часто используется такой коэффициент, как температуропроводность, который характеризует скорость изменения температуры при нестационарном процессе теплопередачи.

а=/(с), когда =соnst.

На самом деле «а» не является постоянной, т.к.  является функцией координат и температуры, а с – коэффициента пористости, массы и т.д.

При разработке мы можем использовать процессы, в которых возможно возникновение внутреннего источника тепла (например, закачка кислоты), в таком случае уравнение будет выглядеть так:

Т/t=а²Т+Q/(с),

где Q – теплота внутреннего источника тепла,  - плотность породы.