Характеристики тепловых свойств горных пород

Интенсивность и распространение тепловых полей зависит от тепловых свойств, геометрических форм и размеров исследуемых сред. Тепловые свойства гп характеризуются:

1) Теплопроводностью или уд. тепловым сопротивлением

2) Удельной теплоемкость

3) Температуропроводностью

Теплопроводность (λ) определяется из уравнения Фурье:

dQ =λ*(dS/dl)*dT*dt

описывающего передачу тепла dQ за время dt через элемент среды с поперечным сечением dS, длиной dl при перепаде температуры dT

λ - уд.теплопроводность среды

ξ - уд. тепловое сопротивление

         ξ =1/λ

Для различных гп ξ варьирует в широких пределах от тысячных долей до десятков (м*К/Вт)

Оно уменьшается с увеличением плотности, влажность, проницаемости и увеличевается при замещении в поровом пространстве воды нефтью, газом или воздухом.

Удельная теплоемкость раствора (С_р) определяется из уравнения:

dT=dQ/(C_p*δ*dV)

Уравнение описывает изменения температуры dT тела, имеющего объем dV и плотность δ, при сообщении телу тепла dQ

C_p растет с ростом влажности.

Температуропроводность (а) входит множителем в диф. уравнении теплопроводности

а =λ/Ср*δ

Она выражает изменение температуры единицы объема среды за единицу времени.

Учет влияния смачиваемости при расчете водонасыщенности коллектора по величине У.Э.С.

Учет влияния структуры порового пространства при расчете пористости водонасыщенной породы по величине У.Э.С.

Параметр пористости:

                Рп=ρвп/ρв

ρвп- удельное сопротивление полностью водонасыщенной породы

ρв- удельное сопротивление пластовой воды

Результаты исследований показали, что Рп зависит не только от Кп, но и от структуры порового пространства, влияющей на характер распределения воды в породе.

Рп=ρвп/ρв=a_m/k^m

a_m и k^m- постоянные коэффициенты для определенной группы пород, зависящие от формы поровых каналов, степени цементации породы.

a_m = 0,8 – 1,0; k^m=1,3 – 2,3

Учет влияния типа пустотного пространства коллектора (межзерновое, каверновое. трещинное) при расчете пористости по величине интервального времени продольной волны.

Петрофизические связи проницаемости с другими свойствами пород.

Связь диффузионно-адсорбционной активности с фильтрационно-емкостными свойствами горных пород.

Связь Ада с ηгл:

Величина Ада тесно связана с параметром П в породах любой литологии. Особый интерес представляют граничные значения Ада, соответствующие границе коллектор — неколлектор в терригенном разрезе. Величина Ада.гр изменяется в довольно широких пределах—10-25 мВ для коллекторов с рассеянной глинистостью; Ада.гр тем больше, чем выше активность глинистого материала.

Для геологических объектов, представленных терригенными отложениями с преобладанием глинистого цемента, достаточно выдержанного минерального состава, отмечается наличие корреляционной связи между параметрами Ада и Кп, Ада и Кпp в области значений Кп и Кпp, где величина этих параметров зависит от глинистости. На этих же связях обычно выделяется область наиболее высоких значений Кп и Кпр, в пределах которой Ада=0 или некоторому минимальному значению, которое не меняется при изменении Кп и Кпр в довольно широких пределах.