1. Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности l равен количеству тепла, протекающему за единицу времени через единичную поверхность при перепаде температур на один градус. Размерность - ккал/м×°С или Вт/м×°С.

Коэффициент теплопроводности нефти (Вт/м×ч) рекомендуется определять по эмпирическому уравнению:

П – доля твердого парафина в нефти;

Т– температура нефти, К;

Dr_н – относительная плотность нефти (по воде), д.е.

К оэффициент теплопроводности пресной воды при температуре 273 £ Т £ 415 определяется уравнением:

Коэффициент теплопроводности минерализованной пластовой воды при Т=291¸298К изменяется от 0,416 до 0,562 в среднем может быть принят равным 0,465 Вт/м×°С.

К оэффициент теплопроводности газа с молекулярной массой Мг=16¸60 при температуре Т=285¸370К можно вычислить по формуле:

Определение коэффициента теплопроводности горных пород обычно проводят в лабораторных условиях при стандартной температуре.

Для введения температурных поправок используют формулу:

где К – поправочный коэффициент: К=(1¸5)×10^-3.

Коэффициент теплопроводности осадочных пород колеблется в пределах (0,82 ¸ 5,73) Вт/м·°С.

Коэффициент теплопроводности воды в 3-4 раза больше, чем у нефти, в 14 раз больше природного газа и в 25 раз выше воздуха.

2. Коэффициент теплоемкости

Теплоемкость жидкости С_ж или породы С_п - это количество тепла, которое необходимо для нагревания 1 кг жидкости или породы на один градус.

Исходными данными для расчета изобарной теплоемкости нефтей при атмосферном давлении являются: молярная масса М_н, плотность r_нст, показатель преломления n_¶t0.

Расчет температурной зависимости изобарной теплоемкости в интервале температур от 0 до 200 °С проводится по формуле:

C_ж(P, t) – удельная теплоемкость при температуре T,°С, кДж/кг·°К;

C_ж(P, t₀) – удельная теплоемкость при некоторой фиксированной температуре T₀ °С, кДж/кг·К;

a – температурный коэффициент теплоемкости, град^-1.

3. Коэффициент линейной теплопередачи

К оэффициент линейной теплопередачи Кл – это коэффициент теплообмена между потоком вещества и окружающей средой:

4. Коэффициент температуропроводности

К оэффициент температуропроводности характеризует скорость распространения температуры в пласте или в жидкости и газе. Коэффициент температуропроводности песчанистых и глинистых пород зависит от влажности и объемной плотности минерального скелета. В общем случае коэффициент температуропроводности горных пород a можно определить расчетным путем с использованием определенных значений коэффициента теплопроводности l, теплоемкости С_р, плотности r по известной зависимости:

5. Геогтермограмма

Известно, что закономерности распределения естественного теплового поля верхней части земной коры обусловлены глубинным тепловым потоком снизу (радиоактивный распад урана, радия, тория) и солнечной радиацией сверху. В поверхностных слоях проявляются суточные, сезонные и годовые колебания температуры.

Слой постоянной годовой температуры называют нейтральным слоем. Нейтральный слой представляет собой условную границу верхней зоны переменных температур и нижней зоны стационарных температур.

Кривая распределения температуры по разрезу ствола скважины, снятая в долго простаивающей скважине, называется геотермограммой.