Тепловые свойства горных пород Урала и их зависимости от температуры и давления

• Автор: Липаев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

1.1. Особенности горных пород и способы определения их тепловых характеристик

1.2. Обзор исследований по влиянию давления и температуры

на тепловые свойства горных пород.

1.3. Постановка задачи экспериментального исследования.

ГЛАВА 2. Экспериментальная установка и методика определения тепловых свойств горных пород при воздействии

высоких температур и давлений.

2.1. Проектирование и расчет камеры высокого давления и температуры

2.2. Расчет заземляющего устройства для экспериментальной установки

2.3. Схема экспериментальной установки и проведение измерений

2.4. Расчетные формулы и методика определения тепловых

свойств горных пород

2.5. Метрологические исследования и оценка погрешностей теплофизических измерений.
ГЛАВА 3. Результаты исследований тепловых
свойств горных пород Урала
3.1. Тепловые свойства серпснтинизированных дунитов Урала
при повышенных температурах.
3.1.1. Петрофизическая характеристика исследованной коллекции серпентинизированных дунитов Урала
3.1.2. Корреляция тепловых свойств дунитов Урала со степенью
их серпентинизации при различных температурах
3.2. Влияние температуры и всестороннего давления на тепловые
свойства горных пород.
ф 3.2.1. Краткая характеристика исследованных образцов горных пород.
3.2.2. Зависимости тепловых свойств пород от температуры
при различных давлениях
3.2.3. Влияние давления на тепловые свойства горных пород
при различных температурах
3.3. Определение коэффициента теплопроводности образцов
горных пород из скважины Институтская1.
ГЛАВА 4. Использование полученных результатов
Ф в геотермических исследованиях.
4.1. Оценка плотности теплового потока из
Уральской сверхглубокой скважины СГ4.
ЗАКЛЮЧЕНИИ
ЛИТЕРАТУРА


С помощью аналитических методов в настоящее время можно производить только оценочные расчеты тепловых свойств горных пород. Скважинные методы определения тепловых характеристик пород как по темпу восстановления естественной температуры после нарушения установившегося температурного поля в скважине, так и другие не получили широкого распространения в силу значительных технических и методических трудностей и больших погрешностей измерения. Лабораторные исследования на образцах кернового материала сегодня являются основными источниками получения достоверной информации о тепловых свойствах горных пород . Однако при лабораторных исследованиях необходимо моделировать обстановку их естественного залегания. Как известно, горные породы, находясь в массиве, испытывают горное, пластовое давления и имеют пластовую температуру. Горное давление в основном определяется весом вышележащих отложений. Пластовая температура в верхних слоях земной коры, как и давление, увеличивается с глубиной. В среднем она возрастает в пределах С на м. Многообразие методов определения тепловых свойств горных пород базируется на решениях дифференциального уравнения теплопроводности при заданных начальных и граничных условиях. Методы можно разделить на две большие группы стационарные и нестационарные. В стационарном тепловом режиме температурное поле не изменяется во времени. Нестационарные методы основаны на закономерностях нестационарных температурных полей, т. С их помощью можно определить и температуропроводность и в целом комплекс тепловых свойств теплопроводность, температуропроводность и теплоемкость.