536.21:592:621

Экспериментально исследовано влияние давления (до 400 МПа) и температуры (273-523) К на эффективную теплопроводность песчаника. При давлении до 100 МПа обнаружен характерный резкий нелинейный рост теплопроводности, при давлении выше 100 МПа теплопроводность слабо линейно растет. Объясняется аномальное поведение теплопроводности с ростом давления. Рассчитаны значения барического и температурного коэффициентов теплопроводности песчаника.

The effect of pressure (up to 400 MPa) and temperature (273-523) K on the effective thermal conductivity of sandstone was studied experimentally. At a pressure up to 100 MPa, a characteristic sharp nonlinear increase in thermal conductivity have been found, and at P > 100 MPa a weak linear growth has occurred. Anomalous behavior of heat conductivity with increasing pressure is explained. The values of the baric and temperature coefficients of thermal conductivity of sandstone have been calculated.

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Института проблем геотермии ДНЦ РАН

кандидат технических наук, младший научный сотрудник Института Физики ДИЦ РАН, старший преподаватель ДГУ

Рамазанова А.Э., Эмиров С.Н. Барическая и температурная зависимость теплопроводности осадочных горных пород // Изв. РАН, сер.физ. 2012. Т.76. №10. С.1152-1156.

Рамазанова А.Э., Эмиров С.Н. Влияние давления на температурную зависимость теплопроводности полупроводников и горных пород // Вестник Казанского технологического университета. 2014. В.19. С. 169-172.

Эмиров С.Н., Рамазанова А.Э. Влияние давления на процессы переноса тепла во флюидонасыщенных образцах песчаника // Изв. РАН. сер.физ. 2017. Т. 81. №3. С. 424-426.

Seipold U., Huenges E. Thermal properties of gneisses and amphibolites - high pressure and high temperature investigations of KTB-rock samples // Tectonophysics. 1998. V. 291. Pp. 173-178.

Лебедев Т.С. и др. Петрофизические исследования при высоких РТ - параметрах и их гефизические приложения Киев.: Наукова думка. 1988. 248 с.

Кайбышев О.А., Валиев Р.З. Явление образования в поликристаллах неравновесных границ зерен при поглощении ими решеточных дислокаций // Бюллетень. Открытия. Изобретение. №7. Диплом №339. 1988.

Hughes D.S. and Savin F. Thermal Conductivity of Dielectric Solids at High Pressure // Phys.Rev. 1967. V. 161. №3. P. 861.

Horai K., Susaki J. The effect of pressure on the thermal conductivity of silicate rocks up to 12 kBar // Phys. Earth Planet. Inter. 1989. V.55. Pp. 292-305.

Clauser C. and Huenges E. Thermal conductivity of rocks and minerals. In: Rock Physics and Phase Relations. In: A Handbook of physical constants, rock physics and phase relations (ed. by T.J. Ahrens,Washington. D.C.: AGU). 1995. V.3. Pp. 105-126.

Воларович М.П., Баюк Е.И., Левыкин А.И., Томашевская И.С. Физико-механические свойства горных пород и минералов при высоких давлениях М.: Наука. 1974. 223 с.

Seipold U., Engler R. Investigation of the thermal conductivity of Jointed Granodiorites under Uniaxial Load and Hydrostatic Pressure // Gerlands. Beitz. Geophysik Leipzig. 1981. 90. No. 1. Р. 65 .

Seipold U., Mueller H.J., Tuisku P. Principle differences in the pressure dependence of thermal and elastic properties of crystalline rocks // Phys. Chem. Earth. 1998. V. 23. Pp. 357-360.

Seipold U. Measurements of thermal conductivity and thermal diffusivity of serpentinities at high pressures up to 500 MPa // High Temperatures - High Pressures. 1995/1996. V. 27/28. Pp. 147-155.

Alm O., Backstrom G. Thermal Conductivity of NaCl up to 40 kBar and 240-400 K // High Temperatures-High Pressures. 1975. V. 7. P. 235.

Pribnow D., Umsonst T. Estimation of thermal conductivity from mineral composition: Influence of fabric and anisotropy // Geophys. Res. Lett. 1993. V.20(20). Pp. 2199-2202.

Абдулагатова З.З. Теплопроводность сухих и флюидонасыщенных горных пород при высоких температурах и давлениях. Эксперимент и моделирование. Kанд. дисс. 2010.

Wang H.F., Bonner B.P., Carlson S.R., Kowallis B.J., Heard H.C. Thermal stress cracking in granite // J. Geophys. Res. 1989. V.94(B2). Pp. 1742-1758.

Brace W.F. Some new measurements of liner compressibility of rocks // J. Geophys. Res. 1965. V. 70. Pp. 391-398.