Теплопроводность горных пород при высоких давлениях, температурах и флюидонасыщении

Рамазанова, Эльвира Нажмеддиновна

Теплопроводность горных пород при высоких давлениях, температурах и флюидонасыщении тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Рамазанова, Эльвира Нажмеддиновна АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Махачкала МЕСТО ЗАЩИТЫ

2010 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Теплопроводность горных пород при высоких давлениях, температурах и флюидонасыщении»

Автореферат диссертации на тему "Теплопроводность горных пород при высоких давлениях, температурах и флюидонасыщении"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ГЕОТЕРМИИ ДАГЕСТАНСКОГО НА УЧНОГО ЦЕНТРА

РАМАЗАНОВА ЭЛЬВИРА НАЖМЕДДИНОВНА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ, ТЕМПЕРАТУРАХ И ФЛЮИДОНАСЫЩЕНИИ

Специальность 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

^"чвгои

г. МАХАЧКАЛА

2010

4843253

Работа выполнена в лаборатории Региональной геотермии Института про геотермии ДагНЦ РАН

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Эмиров Субханверди Нурмагомедович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Вертоградский Валерий Александрович (Российский государственный геологоразведочный университет)

доктор физико-математических наук, профессор Заричняк Юрий Петрович (Санкт-Петербургский государственный университет информационных технолог механики и оптики)

Ведущая организация:

ФГУ НПП «Геологоразведка» (г. Санкт-Петербург)

Защита состоится 15 февраля 2011 г. в 15.50 часов в ауд. 404 на заседа диссертационного совета Д212.227.02 в СПбГУ ИТМО по адресу: 197101, г. Сан Петербург, пр. Кронверкский, д.49

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГУ ИТМО.

Автореферат разослан «10» декабря 2010 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, »/1 >

доктор физико-математических наук, профессор Козлов С. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тСюты

Экспериментальные исследования влияния всестороннего давления на физические свойства твердых тел имеют важное значение как для теории теплопереноса, так и для практики их технического применения. Под действием всестороннего сжатия меняются такие параметры кристаллической решетки как межатомные расстояния, амплитуда и частота колебания атомов и упругие параметры, которые приводят к изменению энергетического спектра фононов, возникновению и движению дефектов, влияющих на кинетические явления. Изучение этих изменений дает ценную информацию, позволяющую углубить и расширить теоретические представления о характере физических процессов в конденсированных средах.

Существующие теоретические модели переноса тепла в пористых средах используют допущения, идеализирующие природу кристаллического строения вещества Поэтому необходимы экспериментальные исследования пород в условиях высоких давлений и температур, что является актуальной задачей, как для дальнейшего развития теории теплопереноса, так и для прикладных задач теплофизики, физики Земли, геофизики, геотермальной энергетики, получения и применения пористых теплоизоляционных материалов с заранее заданными свойствами.

Закономерности изменения теплофизических свойств пористых сред в условиях высоких температур, давлений, флюидонасьпцения составляют основу теоретических моделей, описывающих явления теплопереноса в различных материалах и значительно расширяют наши представления о процессах распространения и рассеяния тепловых волн в сложных многокомпонентных средах.

Экспериментальные исследования теплофизических свойств горных пород имеют большое значение в науке и технике, однако, работ посвященных этой теме в литературе очень, что связано с радом технических трудностей. Такие исследования позволяют оценить тепловые свойства горных пород и плотность теплового потока на различных глубинах Земной коры и получить новые данные о закономерностях изменения теплофизических свойств горных пород в условиях их естественного залегания,

В связи с этим очевидна актуальность экспериментальных исследований, выполненных в соответствии с планами НИР Института проблем геотермии ДНЦ РАН, которая являлась частью программы и грантов:

- Структура теплового поля Земли как основа геотермальных энергоресурсов (2001-2007 г.г.),

- Исследование теплопроводности флюидонасыщенных горных пород при высоких давлениях и температурах (Проект РФФИ 01-05-64536-а на 2001-2003 гг.).

- Теплопроводность твердых тел и пористых флюидонасыщенных сред при высоких давлениях и температурах (Проект РФФИ 05-02-17586-а на 2004-2007 гг.).

- Исследование зависимости теплопроводности горных пород от давления, температуры и флюидонасьпцения с учетом степени их кристаллизации и зернистости по глубоким скважинам Дагестана (проектРФФИ 08-05-00343-а на 2008-2010 г.г.)

Цель работы

Выяснение общих закономерностей изменения тепловых свойств пористых сред и горных пород в условиях высоких температур, давлений и флюидонасыщения.

Основные задачи исследований

1. Получение новых экспериментальных данных о влиянии гидростатического давления и температуры на теплопроводность флюидонасыщенных горных пород и модельных сред.

2. Совершенствование прибора и методики экспериментального исследования теплопроводности пористых флюидонасыщенных сред в условиях высоких давлений и температур.

3. Выявление общих закономерностей, описывающих зависимость теплопроводности пористых сред от давления, температуры и флюидонасыщения (газом, водой, маслом).

4. Сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими моделями, описывающими явления теплопереноса в сложных многокомпонентных средах.

Практическая ценность работы

1. Результаты экспериментальных исследований теплопроводности флюидонасыщенных пористых сред (слюдокерамика пористостью 2%, 14%, 26%) позволяют оценить справедливость той или иной модели, описывающей эффективную теплопроводность сложных многокомпонентных сред; они могут бьггь использованы и при синтезе новых теплоизоляционных материалов с заранее заданными свойствами.

2. Усовершенствована и практически реализована методика экспериментального исследования теплопроводности флюидонасыщенных горных пород в условиях высоких давлений и температур, использование которых полезно для исследований тепловых свойств сложных многокомпонентных сред.

3. Результаты экспериментальных исследований теплопроводности горных пород в условиях близких к их естественному залеганию необходимы при составлении объемной модели температурных и тепловых полей различных газоконденсатных месторождений.

4. Закономерности, описывающие изменение теплопроводности сплошных и блочных сред в условиях высоких давлений и температур, значительно расширяют современные представления о процессах теплопереноса в горных породах в условиях их естественного залегания и позволяют оценить тепловые свойства горных пород на неразведанных бурением глубинах.

Научная новтна работы

• Впервые исследовано влияние высокого гидростатического давления и температуры на теплопроводность рада представительных образцов горных пород из скважин нефтегазоконденсатных месторождений Республики Дагестан (песчаники, алевролиты, доломиты).

- Усовершенствована методика и аппаратура, позволяющая исследовать зависимость коэффициента теплопроводности сплошных и пористых флюидонасыщенных сред в условиях высокого гидростатического давления до 400 МГТа в области температур 273-523 К.

- Получены новые экспериментальные данные по влиянию высокого гидростатического давления, температуры и флюидонасыщения (газ, вода, масло) на теплопроводность пористой слюдокерамики (пористостью 2%, 14%, 26%).

- Показано, что давление, повышая значение теплопроводности горных пород и образцов пористой слюдокерамики, оказывает существенное влияние на характер ее температурной зависимости и приводит к процессам дополнительного рассеяния тепловых волн.

- Получено уравнение, описывающее зависимость теплопроводности исследованных образцов от давления и температуры.

Защищаемые научные положения

1. Результаты экспериментальных исследований теплопроводности флювдонасыщенных горных пород (песчаник пористостью 12%, 13% и 16,2%, алевролит, доломит) из скважин нефтегазоконденсатных месторождений Республики Дагестан в условиях высоких давлений до 400 МПа в области температур 273-523 К позволяют оценивать тепловые свойства в условиях их естественного залегания.

2. Усовершенствованная методика экспериментальных исследований теплопроводности позволяет расширить область температурных исследований до 523 К и исследовать пористые флюидонасьпценные образцы до давлений 400 МПа.

3. Результаты экспериментальных исследований теплопроводности пористой флювдонасыщенной (газом, водой, маслом) слюдокерамики (2%, 14% и 26%) в условиях высоких давлений до 400 МПа в области температур 273-523 К создают основу для выяснения механизмов теплопередачи.

4. Возникновение под давлением процессов дополнительного рассеяния волн и нелинейную зависимость теплопроводности от давления, отсутствие гистерезиса и уменьшение показателя степени в температурной зависимости теплопроводности от температуры могут свидетельствовать о том, что под давлением возникают процессы дополнительного рассеяния волн.

Личный вклад автора состоит в следующем:

- Участие в усовершенствовании методики экспериментальных исследований по измерению теплопроводности пористых флювдонасыщенных сред и горных пород в условиях высоких давлений и температур.

- Проведение экспериментальных исследований теплопроводности сплошных пористых флюидонасыщенных сред.

- Обработка экспериментальных данных.

- Сопоставление полученных экспериментальных данных с теоретическими моделями, описывающими теплоперенос в сложных многокомпонентных средах.

Апробация работы

Основные результаты, положения и выводы диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Международная конференция «Тепловое поле Земли и методы его исследования (Москва, 2002 г.); Международная научная конференция, посвященная 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН (Махачкала, 2002 г.); Всероссийская конференция «Геология, геохимия и

геофизика на рубеже XX-XXI веков» (Москва, 2002 г.), Международная конференция «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы» (г.Махачкала, 2005 г.), XI Российская конференция по теплофизическим свойствам веществ, (г.Санкт- Петербург, 2005 г.), 8-й Международный симпозиум «Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах» (г.Сочи, 2005 г.), 8-й Международный симпозиум «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» (г. Сочи, 2005 г.), Научно-практическая Южнороссийская конференция «Проблемы бассейнового и геолого-гидродинамического моделирования» (г. Волгоград, 3-5 октября 2006 г,), Международный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах» (г. Сочи, 10-15 сентября 2008 г.) и др.

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в открытой печати и изложены в 21 печатной работе, приведенные в конце автореферата.

Объем н структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, содержит 143 страницы текста, 63 рисунка, 21 таблицу и библиографию из 141 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование выбора темы диссертационной работы и ее актуальности. Сформулирована цель работы, показаны научная новизна, практическая ценность в реализации полученных результатов и защищаемые положения.

В первой главе содержится литературный обзор теоретических и экспериментальных исследований теплопроводности твердых тел, описывающих явления распространения и рассеяния тепловых волн в твердых телах.

Особое внимание уделено характеру температурной зависимости теплопроводности твердых тел. В основном делается упор на то, что теплопроводность твердых тел и ее температурная зависимость является весьма чувствительными параметрами к рассеянию тепловых волн 3-х фононными процессами и рассеянию на дефектах и дислокациях.

На основании теории Дебая и Пайерлса показано, что температурная зависимость теплопроводности правильных кристаллических тел в области

температур выше температур Дебая носит обратно пропорциональный характер, если рассеяние тепловых волн обусловлено 3-х фононными процессами рассеяния.

Дополнительное рассеяние тепловых волн, вызванное дефектами и дислокациями, рассмотрено на основании теории Клеменса и сопоставлено с описанными в литературе экспериментальными данными. Отдельно выделены работы, показывающие, что дислокации, находясь в состоянии вибрации, могут приводить к процессам резонансного рассеяния фононов.

На основании обзора теоретических и экспериментальных работ показано, что отсутствие дальнего порядка в аморфных телах приводит к прямо пропорциональной температурной зависимости теплопроводности.

Из анализа теоретических и экспериментальных работ по влиянию давления на теплопроводность твердых тел показано, что давление может приводить в основном к следующим эффектам:

1. Давление, уменьшая межатомные расстояния и амплитуду колебания атомов, приводит к существенному росту максимальной частоты колебания атомов и неразрывно связанной с ней величины - характеристическая температуры Дебая.

2. За счет анизотропии кристаллической решетки давление создает условия для движения дислокаций к границам блоков в поликристаллических веществах.

3. Под давлением границы блоков в поликристаллических веществах могут переходить в неравновесное возбужденное состояние.

Показано, что перечисленные эффекты могут приводить к росту величины теплопроводности твердых тел и существенно влиять на температурную зависимость теплопроводности твердых тел.

Из обзора теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованию тепловых свойств пористых сред выделены основные теоретические модели, описывающие теплопроводность гетерогенных тел, необходимые для сопоставления с полученными экспериментальными данными.

Вторая глава посвящена методике экспериментального исследования теплопроводности пористых сред и горных пород при высоких давлениях и температурах, Дан анализ работ и методик, посвященных экспериментальному исследованию теплопроводности твердых тел и пористых сред в условиях высоких давлений. Показано, что почти все методики рассчитаны на исследования теплопроводности твердых тел под давлением при комнатной температуре.

Температурная зависимость исследуется отдельно, что не дает возможности исследовать влияние давления на температурную зависимость теплопроводности. Приведено описание одного из вариантов прибора Х.И.Амирханова для измерения теплопроводности по абсолютному стационарному методу плоского горизонтального слоя, конструктивные особенности которого позволяют расширить область температурных исследований до 523 К и исследовать пористые влагонасыщенные образцы. С учетом этого в первоначальной конструкции была произведена замена эпоксидной смолы на высокотемпературную керамику из порошка окиси алюминия и силикатного клея.

Во избежание потери влаги с боковой поверхности пористых влагонасыщенных образцов была разработана методика изготовления эластичного покрытия, состоящая из смеси сырой резины и бензина, которая сохраняла свои свойства до температур выше 600 К.

В этой главе рассматриваются методические особенности измерения пористых сред и горных пород по влиянию давления на ЭДС термопар, обосновывается выбор абсолютного стационарного метода плоского слоя для измерения теплопроводности и решения поставленных перед нами задач, а также дан подробный расчет относительной погрешности результатов измерения. Предельная относительная погрешность измерений теплопроводности равна ±2% .

Третья глава посвящена результатам экспериментальных исследований теплопроводности горных пород. Физические свойства исследованных веществ при нормальных условиях представлены в таб. 1.

Таблица 1. Физические характериспшки исследованных веществ при

нормальных условиях.

м Наименование пород Пористость, % 1* 1* [И м .5 1 п С К! II

1. Алевролит 1-2 2,17 2,00 0,47 0,1400 0,00144

2. Доломит 1-2 2,70 3,14 - - -

3. Песчаник, газошюыщенный 12 2,29 2,32 0,43 0,2022 0,001484

4. Песчаник, маслонасыщенный 12 2,29 - . - -

5. Песчаник, влагонаеыщенный 12 2,29 2,48 0,29 0,4647 0,000492

6. Песчаник, гмогасыщешшй 13 2,18 2,67 0,19 7,88 1,08

7. Песчаник, газонаеыщенный 16,2 2,17 0,63 0,27 0,1764 1,44

8. Песчаник, маслонасыщенный 16,2 2,17 2,49 0,10 0,9431 1,15

9. Песчаник, влагонаеыщенный 16,2 2,17 3,38 0,04 1,7919 1,11

10. Слюдокерамика 2 2,69 2.46 0,23 ГобздГ 0,000284

11, Слюдокерамика, газонас-я 14 2,21 1,01 0,22 0,2992 0,0002195

12. Слюдокерамика, маслонао-я 14 2,21 1.27 0,19 0,4160 0,0002972

13, Слюдокерамика, ачагонас-я 14 2,21 1,68 0,15 0,7178 0,0000712

14. Слюдокерамика, газонас-я 26 2,10 0,69 1,02 0,0021 0,0016435

15. Слюдокерамика, маслонвс-я 26 2,10 0,92 1,03 0,0026 0,0029892

16. Слюдокерамика, югагонае-я 26 2,10 1,29 1,01 0,0041 0,0001892

В разделах 3,1-3.2. приведены результаты исследований теплопроводности образцов горных пород доломита (Дмитровское нефтегазоконденсатное месторождение Республики Дагестан, Ь=4247-4248 м) и алевролита (Дмитровское нефтегазоконденсатное месторождение Республики Дагестан, Ь=4570-4574 м) в условиях высоких гидростатических давлений до 400 МПа в области температур 273-523 К. Дается физическое объяснение поведения теплопроводности сложных многокомпонентных соединений в условиях высоких Алевролит представлен, в основном, . кварцем (80%), полевыми шпатами (~5%), слюдами, обломками кремния и измененных пород. Зерна кварца загрязненные • пелитоморфным веществом, имеют волнистое ^ погасание, трещиноватые корродированные цементом. Полевые шпаты полностью

разрушенные, лишь изредка сохранились реликты. фото шлифа алевролита

Чешуйки слюд тонкие, бесцветные, реже зеленоватые и оуроватые. Терригенный материал распределен неравномерно и в виде линз и пятен I неправильной формы.

Доломит состоит в основном из неправильных зерен [<0,01... (0,01-0,03)] мм редко ■ ромбоэдров доломитов. ц

В основной доломитовой массе равномерно фото шлнфа

давлении и температур.

распределяется мелкоалевролитовая (0,03-0,05 мм) терригенная примесь кварца (=5%), а также тонкорассеянный пирит. В породе присутствуют мелкие, прерывистые, извилистые трещины. Стилолитовые швы, наполненные глинистым, пиритизированным материалом, реже раскристаллизованным кальцитом. Отмечены крупные унифицированные растительные остатки и пиритизированые полностью, Разложенные крупные реликты фауны.

Результаты эксперимента по исследованию температурной зависимости теплопроводности доломита показали, что в исследованной области температур 273523 К теплопроводность в пределах погрешности эксперимента не меняется и равна 3,14 Вт/м'К, что может свидетельствовать о наличии в структуре вещества как кристаллической, так и аморфной составляющих,

Давление приводит к нелинейному увеличению теплопроводности доломита. Основное увеличение происходит в области давлений до Р„=100 МПа.

Также была исследована теплопроводность доломита в условиях одновременного воздействия давления и температуры, соответствующих пластовым условиям, За пластовые условия для глубины залегания 4250 м по разрезу скважин Д15, Д22, Д44 на Дмитровском газоконденсатном месторождении РД принимались Р=110 МПа и Т=427К. Значение теплопроводности, полученное при одновременном воздействии пластовых давлений и температур, равнялось 43 Вт / м ■ К.

Для экспериментального исследования одновременного влияния давления и температуры на теплопроводность образцов алевролита были рассмотрены следующие пластовые параметры; Р=120 МПа и Т=435 К, Значение теплопроводности образцов алевролита, полученное при одновременном влиянии пластовых давлений и температур равнялось 2,705« /м • К,

Сравнение полученного значения теплопроводности алевролита в условиях естественного залегания с данными температурной и барической зависимости теплопроводности показывают, что в пределах погрешности эксперимента можно оценить теплофизические свойства горных пород в РТ-условиях их залегания.

Таким образом, полученные экспериментальные данные показывают, что теплопроводность горных пород, исследованных в условиях одновременного воздействия пластовых давлений и температур, в пределах погрешности эксперимента могут быть оценены из данных по их барической и температурной зависимости. Сделан вывод о том, что давление в основном, увеличивая

эффективную теплопроводность горных пород, приводит к ослаблению температурной зависимости теплопроводности. Характер температурной зависимости теплопроводности горных пород определяется степенью кристалличности ее вещества.

В разделе 3.3. приведены результаты исследований теплопроводности образцов флюидонасыщенного (газом, водой, маслом) песчаника трех видов пористости (12%, 13% и 16,2%) в условиях высоких давлений до 400 МПа в области температур 273-523 К.

- Рост температуры до 523 К при Р=0,1 МПа приводит к увеличению теплопроводности газонасыщенного песчаника с пористостью 12% на 32%, водонасыщенного - на 21%. Это указывает на то, что исследованные образцы песчаника находятся в аморфном состоянии. О преобладании вещества в кристаллическом состоянии в исследованном образце песчаника пористостью 13% свидетельствует тот факт, что рост температуры приводит к уменьшению теплопроводности. При этом температурная зависимость теплопроводности исследованных образцов песчаника описывается, как и в случае с алевролитом и доломитом, равенством:

Л (Т ) = СТ п . (1).

Значения показателя степени "п" представлены в таблице 1.

Впервые обнаружено, что давление, повышая величину эффективной теплопроводности пористых сред, приводит к значительному ослаблению температурной зависимости теплопроводности. Предложено равенство, описывающее зависимость теплопроводности песчаника от давления и температуры.

Минералогический состав песчаника пористостью 13% показал, что он состоит из 70% кварца, далее следуют обломки пород (кремний, кварциты, эффузивы) и чешуйки слюд.

В разделах 3.4.-3.6. приведены результаты исследований теплопроводности образцов флюидонасыщенной слюдокерамики пористостью 2%, 14% и 26% (газ, вода, масло) в условиях высоких гидростатических давлений до 250-400 МПа в области температур 273-523К. Рассмотрены температурные и барические зависимости теплопроводности пористой слюдокерамики в условиях газо-, водо- и маслонасыщения. Образцы пористой слюдокерамики взяты в качестве модельной

среды, когда заранее известны пористость, размеры пор, теплопроводность вещества, составляющего скелет, и теплопроводность насыщающего флюида

В ходе экспериментальных исследований установлено, что при увеличении температуры до 523 К теплопроводность слюдокерамики пористостью 2% увеличивается на 16,5% (рис. 1, табл. 2), что указывает на то, что исследованный образец слюдокерамики находится в аморфном состоянии. Зависимость теплопроводности от температуры при атмосферном давлении можно записать в виде: Я(Т) = СТ". (1)

Значения п и С представлены в таблице 2.

Под действием давления до 400 МПа теплопроводность слюдокерамики (2%) увеличивается на 46%. Рост теплопроводности в зависимости от давления носит нелинейный характер; максимальное приращение наблюдается до давления Р„=(60... 70) МПа (рис. 2).

275 323 373 423 473 523

Температура, К

Рис.1. Зависимость теплопроводности (Вт/м-К) слюдокерамики от температуры при различных давлениях (пористость 2%)

Рис 2. Зависимость теплопроводности (Вт/мК) слюдокерамики от давления при различных температурах (пористость 2%)

Таблица 2. Зависимость теплопроводности (Вт/мК) слюдокерамики от давления и температуры (пористость 2%).

т,к Давление, МПа У

0.1 20 50 100 150 200 250 300 350 400

275 2,42 2,95 3,36 3,48 3,49 3,50 3,51 3,52 3,53 3,54 1.46

323 2,51 3,04 3,43 3,55 3,56 3.57 3,58 3,59 3,60 3.61 1.44

373 2,59 3,11 3,50 3,61 3,62 3,63 3,64 3,65 3,66 3,67 1.42

423 2,68 3,18 3,56 3,66 3,68 3.69 3,70 3,71 3_1 3,73 1.39

473 2,75 3,24 3.61 3,71 3,73 3.74 3,75 3,76 3,77 3,78 1.37

323 .2,82 3,30 3.66 3,75 3,78 3,79 3,80 Н0Г 3,83 1.36

п 0,23 0,17 0,13 0,11 0,12 0.12 0,12 0,12 0,11 0.11

С, Вт/мК* 0,65 1,12 1.60 1,82 1,77 1,77 1,78 1,79 1,80 1.81

1,16 1,12 1.09 1,08 1,08 1.08 1,08 1,08 1,08 1.08

Анализ экспериментальных данных, представленных в таблице 2, показывает, что гидростатическое давление значительно ослабляет температурную зависимость, Так, рост теплопроводности с ростом температуры уменьшается от 16% при атмосферном давления до 8% при Р=400 МПа. При этом уменьшается и значение показателя степени "п" (рис.3),

Ф -

I- '■

то '

<0 Ф с

¡с О С

0,3 0,2 0,1 0

г (Р1

Н 1 1 V 7 | |

0,1 50 100 150 200 250 300 350 400 Давление, МПа

Рис. 3. Зависимость показателя степени "п " от давления для

слюдокерамики пористостью 2%.

Зависимость теплопроводности исследованного образца слюдокерамики от давления и температуры можно описать равенством:

Л(РТ ) = С (Р)Т п{р), (2)

где значения С(Р) и п(Р) представлены в таблице 2.

Аналогичные исследования зависимости теплопроводности от температуры в пределах 275-523К и давления в диапазоне 250-400 МПа были проведены и для

слюдокерамики пористостью 14% и 26% в газо-, водо- и маслонасыщенном состояниях.

При исследовании данных веществ замечено, что с увеличением температуры до 523 К при атмосферном давлении теплопроводность аналогично теплопроводности слюдокерамики пористостью 2% увеличивается по линейному закону, что говорит об аморфной структуре исследованных веществ. При этом температурная зависимость всех этих веществ подчиняется закону (1), в котором показатель степени п положительный.

С увеличением давления до 250-400 МПа теплопроводность увеличивается, причем нелинейно. В общем, влияние давления и температуры на теплопроводность слюдокерамики можно описать равенством (2), Значения п(Р) и С(Р) для каждого конкретного образца представлены в таблице 1.

Сравнение полученных значений теплопроводности газонасыщенной слюдокерамики трех разных пористостей (2%, 14% и 26%) показало, что с увеличением пористости теплопроводность уменьшается (рис, 4),

Рис 4. Зависимость теплопроводности (Вт/м-К) слюдокерамики (газонасыщенный) от пористости и давления при Т=275К.

Эксперименты показали, что насыщение образцов пористой слюдокерамики (водой, маслом) приводит к росту эффективной теплопроводности. При этом, чем ниже теплопроводность насыщающего флюида, тем существеннее возрастание теплопроводности пористых сред под давлением (рис. 5).

0,1 50 100 150 200 250

Давление, МП а

Рис, 5. Зависимость теплопроводности (Вт/мК) слюдокерамики пористостью 14% от давления и насыщающего флюида.

Полученные экспериментальные данные по эффективной теплопроводности флюидонасыщенных образцов слюдокерамики сопоставлены с имеющимися в литературе различными теоретическими моделями, которые описывают зависимость теплопроводности от пористости, формы пор и теплопроводности насыщающего флюида. Показано, что такое сравнение позволяет решить одну из обратных задач теплофизики: выявление структуры пор вещества по известному значению эффективной теплопроводности и определение теплопроводности одной из компонент гетерогенного вещества при известном значении теплопроводности второго вещества,

В разделе 3.7 приведены результаты экспериментальных исследований теплопроводности поликристаллических образцов карбидокремниевой керамики с примесью оксида бериллия (1,2 вес %ВеО) в условиях гидростатического давления до 400 МПа в области температур 273-523 К.

Образцы для измерения теплопроводности, полученные методом горячего прессования, вырезались из единого блока и подвергались резке, шлифовке и полировке алмазными инструментами. Исследованные образцы с низкой пористостью 3% имели значение теплопроводности при нормальных условиях Я = №,2Вт1м'К для 810 и Я = \33,5Вт/м-К для 81С-1,2%ВеО и находились в разумном согласии с данными других авторов.

Анализ полученных экспериментальных данных по влиянию давления и температуры на теплопроводность исследованных образцов керамики SiC-1,2% ВеО показывают:

1. Давление за счет увеличения максимальной частоты колебания атомов приводит к росту величины теплопроводности исследованных образцов керамики. Причем, если рост теплопроводности образцов SiC под давлением при 273 К составляет 22%, то с повышением температуры до 523 К рост уменьшается до 17%, Добавление 1,2% ВеО приводит к тому, что рост теплопроводности под давлением увеличивается до 26% при 273 К и с повышением температуры до 523 К становится равным 33%.

2. Приведенная зависимость показателя степени «п» в равенстве (1) от давления показывает, что давление по-разному влияет на температурную зависимость теплопроводности исследованных образцов. Так, если увеличение «п» в образцах SiC от 0,63 до 0,73 свидетельствует об уменьшении рассеяния фононов, то уменьшение «п» для образцов SiC-1,2% ВеО является свидетельством того, что прослойки бериллия между атомами кремния под давлением могут переходить в неравновесное возбужденное состояние, которое приводит к ослаблению характера температурной зависимости теплопроводности.

3. В процессе горячего прессования порошков SiC-BeO имеет место взаимная диффузия, когда атомы бериллия вследствие соразмерности с атомами кремния могут распределяться по вакансиям SiC и приводить к уменьшению процессов рассеяния фононов на вакансиях. Давление, возбуждая процессы неравновесного возбужденного состояния атомов бериллия, создают условия для дополнительного рассеяния фононов и ослабление температурной зависимости теплопроводности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬ ТА ТЫ РАБОТЫ:

1. Экспериментально исследовано влияние гидростатического давления до 250...400 МПа в области температур 275...523 К на теплопроводность песчаника (пористостью 12%, 13% и 16,2%), алевролита, доломита и пористой слюдокерамики (пористостью 2%, 14%, 26%) во флюидонасышенном состоянии (газ, вода, масло).

2. Установлено, что температурная зависимость теплопроводности образцов горных пород и пористых сред существенно зависит от степени кристаллизации породообразующих веществ. Так, с увеличением температуры теплопроводность слюдокерамики трех разных пористостей, песчаника (пористостью 12% и 16,2%) и алевролита растет, что указывает на то, что в их структуре преобладает содержание вещества в аморфном состоянии,

3, Уменьшение теплопроводности с ростом температуры песчаника пористостью 13% свидетельствует о том, что в структуре образца преобладает вещество в кристаллическом состоянии.

4. Исследование температурной зависимости теплопроводности доломита показало, что в нем содержатся в вещества аморфной и кристаллической структуры.

5, Показано, что гидростатическое давление приводит к нелинейному росту теплопроводности всех исследованных образцов. Обнаружено, что максимальный рост теплопроводности наблюдается в области давлений Р„=80-100 МПа.

6, В обобщенном виде, зависимость теплопроводности исследованных горных пород и пористых сред от давления и температуры можно представить в виде:

Х{РТ) = С{Рп)-Тп~аРп (3),

где а = —; Р„ - давление перехода барической зависимости

теплопроводности от нелинейной к линейной.

Сопоставляя полученную формулу (2) с формулой Лейбфрида - Шлеймана

, . „ „ _ Ма 03 1 можно показать, что экспериментально найденная л(Р)* Const -г--—

У 1

Мавг

зависимость С(Р)& Const- описывает изменение упругих и частотных

у2

характеристик вещества под давлением.

7. Сделано предположение, что гидростатическое давление приводит в основном к двум эффектам:

- с одной стороны, уменьшая межатомные расстояния, приводит к увеличению максимальной частоты колебания атомов (ит„) и неразрывно связанной с ней величины температуры Дебая.

В этом случае теплопроводность должна была носить линейный характер, так как зависимость 0(Р) линейная,

- с другой стороны, давление создает условия для возникновения неравновесного возбужденного состояния дефектов и дислокаций, что приводит к дополнительной вибрации дефектов и рассеянию фононов.

Сделанное предположение подтверждается тем, что исследования теплопроводности под давлением не дают эффекта гистерезиса. Отсутствие гистерезиса при исследованиях теплопроводности и скорости ультразвука отмечено в достаточно большом количестве работ.

8. Давление оказывает существенное влияние на характер температурной зависимости теплопроводности горных пород и пористых сред и приводит к процессам дополнительного рассеяния тепловых волн.

Представленные в таблице 1 значения п(Р) = П-аР„ показывают, что давление приводит к уменьшению показателя степени п для всех исследованных веществ, кроме доломита, что может быть вызвано усилением процессов дополнительного рассеяния фононов.

Низкое значение показателя п=0,2-0,5 указывает на то, что в данных горных породах тепловые волны испытывают достаточно сильное рассеяние на дефектах и структурных неоднородностях.

9. Флювдонасыщение приводит к росту эффективной теплопроводности исследованных образцов слюдокерамики и песчаников, однако значительно ослабляет ее барическую зависимость.

10. Показано, что рост теплопроводности пористых сред под давлением тем выше, чем ниже теплопроводность насыщающего флюида.

11. Температурная и барическая зависимости теплопроводности образцов горных пород позволяют оценить их теплофизические свойства в РТ - условиях естественного залегания.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. I.M.Abdulagatov, S.N.Emirov, Kh.A.Gairbekov, S.Ya,Askerov, EMRamazanova. «Effective Thermal Conductivity of Fluid - Saturated Porous Mica Ceramics at High Temperatures and High Pressures». Journal Industrial and Engineering Chemistry Research. 2002,41, P.3586-3593.

2. S.N.Emirov, Kh.A,Gairbekov, EMRamazanova, S.N.Kulikov, M.D,Suleimanov. The Effect of Pressure, Temperature and Fluid saturation on Thermal Conductivity of Model Vmedia and Rocks. Proc, Inter. Conf "The Earth's Thermal Field and Related Research Merhods". 2002. Moskow, P.56-59,

3. С.Н.Эмиров, Х,А.Гаирбеков, Э.Н. Рамазанова. Геофизика. Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков. Исследование теплопроводности флюидонасыщенных горных пород при высоких давлениях и температурах. 2002, Т.З. С, 124-125,

4. С.Н.Эмиров, Т.АДомаева, МАМагомаева, Э.Н.Рамазанова. Теплопроводность пористых флюидонасыщенных сред при высоких давлениях и температурах. Доклады международной научной конференции. Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане. Махачкала. 2002. С.384-392.

5. Рамазанова Э.Н., Эмиров С.Н., Абдулагатова З.А., Халилов А,Г, Исследование теплопроводности песчаника и алевролита при высоких давлениях и температурах. Доклад Международной конференции. Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы, Махачкала, 2005. Т.2, С. 144-147.

6. Эмиров С.Н., Х.А,Гаирбеков, Э.Н.Рамазанова, З.З.Абдулагатова. Тепловые свойства некоторых горных пород при высоких давлениях и температурах. Сборник трудов, 4.2. 8-й Международный симпозиум. Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах, г, Сочи. 2005. С. 199-202.

7. Абдулгатов И.М., Эмиров С.Н., Абдулагатова 3.3., Рамазанова Э.Н. Температурная и барическая зависимость теплопроводности песчаников в условиях высоких давлений и температур. Материалы XI Российской конференции по

теплофизическим свойствам веществ. Санкт- Петербург. 4-7 октября 2005 г. Т.2. С. 10-11.

8. Рамазаиова Э.Н., Эмиров С.Н., Гаирбеков Х.А., Абдулагатова 3.3., Халилов А,Г. Тепловые свойства доломита и песчаника при высоких давлениях и температурах. Сборник трудов международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала 2005. Т.2. с.273-276.

9. Эмиров С.Н., Гаджиев Г.Г., Рамазаиова Э.Н., Абдулагатова 3.3, Исследование теплопроводности керамики SiC-BeO в условиях высоких давлений и температур. Сборник трудов 8-го международного симпозиума «Порядок, беспорядок и свойства оксидов». ODPO-2005. Сочи. 4.1. с.148-150,

10. Рамазаиова Э.Н., Эмиров С.Н., Гаирбеков Х.А., Абдулагатова 3.3, Влияние температуры и давления на теплопроводность флюидонасыщенных горных пород. Тезисы докладов науч.-практ. Южноросс. конференц. «Проблемы бассейнового и геолого-гидродинамического моделирования», г. Волгоград, 3-5 октября 2006 г. С.134-135.

11. Рамазаиова Э.Н., Магомедов Б.И. Разработка математической модели исследования теплопроводности горных пород в условиях высоких давлений и температур. Сб. тезисов докладов XXVII итоговой научно-технич. конф. г. Махачкала, 2006 г, с.134-135.

12. С.Н. Эмиров, Г.Г. Гаджиев, Э.Н. Рамазаиова, 3.3. Абдулагатова, Э.М, Магомедмирзоев, Исследования теплопроводности керамики SiC-BeO в условиях высоких давлений и температур. Известия РАН. Серия физическая, 2007, Т.71, №2, с. 290-292,

13. С.Н.Эмиров, Э.Н.Ранашнова. Теплопроводность песчаников в условиях высоких давлений и температур. Теплофизика высоких температур, 2007, Т.45, №2, с. 1-4.

14. S.N.Emirov, G.G.Gadshiev, E.N.Ramazanova, IMAbdulagatova, E.M.Magomedmirzoev. Investigation of the thermal conductivity of SiC-BeO ceramics at High Pressures and temperatures. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2007. Vol.71. №2. pp.282-284.

15. Эмиров С.Н., Рамазанова Э.Н. Закономерности изменения теплопроводности флюидонасыщенных горных пород в условиях высоких давлений и температур. J.P. "Fusika", г.Баку. 2007, Т.13, №1-2, с. 77-80

16. С.Н.Э.миров, Н.М.Булаева, ЭМРамазамва. Особенности барической и температурной зависимости теплопроводности образцов антимонида индия. Междун. симпоз. Упорядочение в минералах и сплавах, г. Сочи, 2008, Т,2. с. 295298.

17. С,Н.Эмиров, А.Э.Рамазанова, Э.Н.Рамачанова. Влияние давления и температуры на теплопроводность аморфного и кристаллического As2Se3. Сб.науч.тр. «Тепловое поле Земли и методы его изучения». М. 2008, с. 284-289.

18. С.Н.Эмиров, Н.МБулаева, Э.Н.Ралштюва. Влияние давления и температуры на теплопроводность моно- и поликристаллических образцов антимонида галлия. Тезисы докладов ХП Росс.конф, по тепловым свойствам веществ. М. 2008. с.40.

19. Эмиров С.Н., Рамазанова Э.Н Особенности тепловых свойств горных пород в условиях высоких давлений и температур. Научно-мет.совет по геол-геоф. техн. поисков и разведки тв.полез.ископ. Мин, природы России. Санкт-Петербург, 2009. с.12-14

20. Рамазанова Э.Н., Эмиров С.Н. Прогнозирование тепловых свойств горных пород в условиях их естественного залегания. Сб. тез. докладов XXVII итоговой научно-тех.конф. г. Махачкала, 2009 г. с.323-324

21. С.Н, Эмиров, Н.М. Булаева, Э.Н. Рамазанова. Температурная и барическая зависимости теплопроводности моно- и поликристаллического антимонида галлия. Физика и химия обработки материалов, 2009, №4, с.60-63

Тиражирование и брошюровка выполнены в Институте проблем геотермии ДНЦ РАН 367003, г. Махачкала, ул. М.Ярагского, 94 Тираж 100 экз.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Рамазанова, Эльвира Нажмеддиновна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА ¡/ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ.

1.1. ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ.

1.2. ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИТВЕРДЫХ ТЕЛ ОТ ДАВЛЕНИЯ.

1.3. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПОРИСТЫХ СРЕД.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И ТЕМПЕРАТУРАХ.

2.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ .ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР.

2.2. ОЦЕНКА ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ.

2.3. ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ЭДС ТЕРМОПАР.

2.4. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИИЗМЕРЕНИЯТЕПЛОПРОВОДНОСТИГОРНЫХ

ПОРОД.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II.

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ, ТЕМПЕРАТУР И Ф ЛЮИДОНАСЫЩЕННИЯ.

3.1. ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕР АТУРНА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ АЛЕВРОЛИТА.

3.2. ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ДОЛОМИТА.

3.3. ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ, ТЕМПЕРАТУРЫ И ФЛЮИДОНАСЫЩЕНИЯ НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ОБРАЗЦОВ ПЕСЧАНИКА.

3.4. ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ОБРАЗЦОВ СЛЮДОКЕРАМИКИ ПОРИСТОСТЬЮ 2%.

3.5. ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ, ТЕМПЕРАТУР И ФЛЮИДОНАСЫЩЕНИЯ НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ОБРАЗЦОВ СЛЮДОКЕРАМИКИ ПОРИСТОСТЬЮ 14%.

3.6. ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ, ТЕМПЕРАТУР И ФЛЮИДОНАСЫЩЕНИЯ НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ОБРАЗЦОВ СЛЮДОКЕРАМИКИ ПОРИСТОСТЬЮ 26%.

3.7. ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КЕРАМИКИ SIC-BEO В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III.

Введение диссертация по физике, на тему "Теплопроводность горных пород при высоких давлениях, температурах и флюидонасыщении"

Актуальность темы исследования

Экспериментальные исследования влияния всестороннего давления на физические свойства твердых тел имеют важное значение как для теории теплопереноса, так и для практики их технического применения. Под действием всестороннего сжатия меняются такие параметры кристаллической решетки как межатомные расстояния, амплитуда и частота колебания атомов и упругие параметры, которые приводят к изменению энергетического спектра фононов и возникновению и движению дефектов, влияющих на кинетические явления. Изучение этих изменений дает ценную информацию, позволяющую углубить и расширить теоретические представления о характере физических процессов в конденсированных средах.

Существующие теоретические модели переноса тепла в пористых средах и горных породах используют допущения, идеализирующие природу кристаллического строения вещества. Поэтому необходимы прямые экспериментальные исследования пород в условиях высоких давлений и температур, что является актуальной задачей, как для дальнейшего развития теории теплопереноса, так и для прикладных задач теплофизики, физики Земли, геофизики, геотермальной энергетики, получения и применения пористых теплоизоляционных материалов с заранее заданными свойствами.

Закономерности изменения теплофизических свойств пористых сред в условиях высоких температур, давлений, флюидонасыщения составляют основу теоретических моделей, описывающих явления теплопереноса в различных материалах и значительно расширяют наши представления о процессах распространения и рассеяния тепловых волн в сложных многокомпонентных средах.

Экспериментальные исследования теплофизических свойств пористых сред и горных пород имеют большое значение в науке и технике, однако, работ посвященных этой теме в литературе мало, что связано с рядом технических трудностей.

Такие исследования позволяют оценить тепловые свойства горных пород и величины теплового потока на различных глубинах Земной коры и получить новые данные о закономерностях изменения тепло физических свойств пористых сред и горных пород в условиях их естественного залегания.

- Структура теплового поля Земли как основа геотермальных энергоресурсов (2001-2007 г.г.).

- Исследование теплопроводности флюидонасыщенных горных пород при высоких давлениях и температурах (Проект РФФИ 01-05-64536-а на 20012003 г.г.).

- Теплопроводность твердых тел и пористых флюидонасыщенных сред при высоких давлениях и температурах (Проект РФФИ 05-02-17586-а на 20052007 г.г.).

- Исследование зависимости теплопроводности горных пород от давления, температуры и флюидонасыщения с учетом степени их кристаллизации и зернистости по глубоким скважинам Дагестана (проект РФФИ 08-05-00343-а на 2008-2010 г.г.).

Цель работы

Основные задачи исследований

3. Выявление общих закономерностей, описывающих зависимость теплопроводности пористых сред от давления, температуры и флюидонасыщения.

4. Сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими моделями, • описывающими явления теплопереноса в сложных многокомпонентных средах.

Практическая ценность работы:

1. Результаты экспериментальных исследований теплопроводности флюидонасыщенных пористых сред (слюдокерамика пористостью 2%, 14%, 26%) позволяют оценить справедливость той или иной модели, описывающей эффективную теплопроводность сложных многокомпонентных сред; они могут быть использованы и при синтезе новых теплоизоляционных материалов с заранее заданными свойствами.

Научная новизна работы. В результате проведения конструкторских, методических и экспериментальных исследований:

- Впервые исследовано влияние высокого гидростатического давления и температуры на теплопроводность ряда представительных образцов горных пород из скважин нефтегазоконденсатных месторождений Республики Дагестан (песчаники, алевролиты, доломиты).

- Усовершенствована методика и аппаратура, позволяющая исследовать зависимость коэффициента теплопроводности сплошных и пористых флюидонасыщенных сред в условиях высокого гидростатического давления до 400 МПа в области температур 273-523 К.

Защищаемые научные положения

1. Результаты экспериментальных исследований теплопроводности флюидонасыщенных горных пород (песчаник пористостью 12%, 13% и 16,2%, алевролит, доломит) из скважин нефтегазоконденсатных месторождений Республики Дагестан в условиях высоких давлений до 400 МПа в области температур 273-523 К позволяют оценивать тепловые свойства в условиях их естественного залегания.

2. Усовершенствованная методика экспериментальных исследований теплопроводности позволяет расширить область температурных исследований до 523 К и исследовать пористые флюидонасыщенные образцы до давлений 400 МПа.

3. Результаты экспериментальных исследований теплопроводности пористой флюидонасыщенной (газом, водой, маслом) слюдокерамики (2%, 14% и 26%) в условиях высоких давлений до 400 МПа в области температур 273-523 К создают основу для выяснения механизмов теплопередачи.

Личный вклад автора состоит в следующем:

- Проведение экспериментальных исследований теплопроводности горных пород.

- Участие в усовершенствовании методики экспериментальных исследований по исследованию теплопроводности пористых флюидонасыщенных сред в условиях высоких давлений и температур.

- Обработка экспериментальных данных.

Сопоставление полученных экспериментальных данных с теоретическими моделями, описывающими теплоперенос в сложных многокомпонентных средах.

Апробация работы. Основные результаты, положения и выводы диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- Международная конференция «Тепловое поле Земли и методы его исследования (Москва, 2002 г.).

- Международная научная конференция, посвященная 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН (Махачкала, 2002 г.)

- Всероссийская конференция «Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX-XXI веков» (Москва, 2002 г.).

- Международная конференция «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы» (Махачкала, 2005 г.)

- 8-ой Международный симпозиум «Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах» (Сочи, 2005 г.)

- XI Российская конференция по теплофизическим свойствам веществ (Санкт-Петербург, 2005 г.).

- Международная конференция «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах» (Махачкала, 2005 г.).

- 8-ой Международный симпозиум «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» (Сочи, 2005 г.).

- Научно-практическая Южнороссийская конференция «Проблемы бассейнового и геолого-гидродинамического моделирования» (Волгоград, 2006 г.).

- Международный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах» (г. Сочи, 10-15 сентября 2008 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в открытой печати и изложены в 20 печатных работах:

1. J. Ind Eng. Chem. Res. 2002, 41, P.3586-3593. «Effective Thermal Conductivity of Fluid - Satureated Porous Mica Ceramics at High Temperatures and High Pressures».

2. Proc, Inter. Conf. "The Earth's Thermal Field and Related Research Merhods". - 2002. Moskow. P.56-59. - The Effect of Pressure, Temperature and Fluid saturation on Thermal Conductivity of Model Vmedia and Rocks.

3. Геофизика. Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков. 2002. Т.З. С. 124-125. - Исследование теплопроводности флюидонасыщенных горных пород при высоких давлениях и температурах.

4. Доклады международной научной конференции «Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане». Махачкала. 2002. С.384

392. - Теплопроводность пористых флюидонасыщенных сред при высоких давлениях и температурах.

5. Доклады Международной конференции «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы». Махачкала, 2005. Т. 2. С.144-147. - Исследование теплопроводности песчаника и алевролита при высоких давлениях и температурах.

6. 8-й Международный симпозиум «Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах», г. Сочи. 2005. Ч.П. С. 199-202. - Тепловые свойства некоторых горных пород при высоких давлениях и температурах.

7. Материалы XI Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ. Санкт-Петербург. 4-7 октября 2005 г. Т.2. С. 10-11. - Температурная и барическая зависимость теплопроводности песчаников в условиях высоких давлений и температур.

8. Сборник трудов международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала. 2005. Т.2. с.273-276. - Тепловые свойства доломита и песчаника при высоких давлениях и температурах.

9. Сборник трудов 8-го международного симпозиума «Порядок, беспорядок и свойства оксидов». СЮРО-2005. Сочи. 4.1. е.148-150. -Исследование теплопроводности керамики БЮ-ВеО в условиях высоких давлений и температур.

10. Тезисы докладов научно-практической Южнороссийской конференции «Проблемы бассейнового и геолого-гидродинамического моделирования», г. Волгоград, 3-5 октября 2006 г. С.134-135. - Влияние температуры и давления и на теплопроводность флюидонасыщенных горных пород.

11. Сб. тезисов докладов XXVII итоговой научно-технич. конф. г. Махачкала, 2006 г. с.134-135. - Разработка математической модели исследования теплопроводности горных пород в условиях высоких давлений и температур.

12. Известия РАН. Серия физическая, 2007, Т.71, №2, с. 290-292. -Исследования теплопроводности керамики SiC-BeO в условиях высоких давлений и температур.

13. ТВТ,. 2007, Т.45, №2, с. 1-4. - Теплопроводность песчаников в условиях высоких давлений и температур.

14. J.P. "Fusika", г.Баку. 2007, Т.13, №1-2, с. 77-80. - Закономерности изменения теплопроводности флюидонасыщенных горных пород в условиях высоких давлений и температур.

15. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. - Investigation of the thermal conductivity of SiC-BeO ceramics at high pressures and temperatures.

16. Междун. симпоз. Упорядочение в минералах и сплавах. Г. Ростов-на-Дону, 2008, Т.2. с. 295-298. Особенности барической и температурной зависимости теплопроводности образцов антимонида индия.

17. Сб.науч.труд. "Тепловое поле Земли и методы его изучения". Москва. 2008. С.284-289. Влияние давления и температуры на теплопроводность аморфного и кристаллического As2Se3.

18. Тезисы докладов Российской конф. по теплофизич. Свойствам веществ. Москва. 2008. С.40. Влияние температуры и давления на теплопроводность моно- и поликристаллических образов антимонида галлия.

19. Научно-мет.совет по геол-геоф. техн. поисков и разведки тв.полез.ископ. Мин природы России. Санкт-Петербург, 2009. С. 12-14. Особенности тепловых свойств горных пород в условиях высоких давлений и температур.

20. Сб. тез.докладов XXVII итоговой научно-тех.конф. г.Махачкала, 2009 г. с.323-324. Прогнозирование тепловых свойств горных пород в условиях их естественного залегания.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов к каждой главе и списка литературы.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III

Приведенные экспериментальные данные по влиянию всестороннего давления и температуры на теплопроводность исследованных образцов горных пород и пористых сред позволяют сделать следующие выводы:

1. Экспериментально исследовано влияние гидростатического давления до 250-400 МПа в области температур 275-523К на теплопроводность алевролита, доломита, песчаника и слюдокерамики во флюидонасыщенном состоянии.

2. Установлено, что температурная зависимость теплопроводности образцов горных пород и пористых сред существенно зависит от степени кристаллизации породообразующих веществ. Так, с увеличением температуры теплопроводность слюдокерамики трех разных пористостей, песчаника и алевролита растет, что указывает на то, что в их структуре преобладает содержание вещества в аморфном состоянии [3].

3. Исследование температурной зависимости теплопроводности доломита показало, что в нем содержатся в равном количестве вещества аморфной и кристаллической структуры.

4. Показано, что гидростатическое давление приводит к нелинейному росту теплопроводности всех исследованных образцов. Обнаружено, что максимальный рост теплопроводности наблюдается в области давлений Рп=80-100МПа.

5. В обобщенном виде зависимость теплопроводности исследованных горных пород и пористых сред от давления и температуры можно представить в виде (3.2):

Я(РТ) = С(Рп)-Тп~аРп где а = —; Рп — давление перехода барической зависимости dP теплопроводности от нелинейной к линейной.

Сопоставляя полученную формулу (3.2) с формулой Лейбфрида — Шлеймана (1.17) можно показать, что экспериментально найденная Мав3 зависимость С(Р)« Const—-— описывает изменение упругих и частотных 7 характеристик вещества под давлением.

6. Сделано предположение, что гидростатическое давление приводит в основном к двум эффектам:

- с одной стороны, уменьшая межатомные расстояния, приводит к увеличению максимальной частоты колебания атомов (итах) и неразрывно связанной с ней величины температуры Дебая (в) [].

В этом случае рост теплопроводности должен был носить линейный характер, так как зависимость в(Р) линейная [].

7. Давление оказывает существенное влияние на характер температурной зависимости теплопроводности горных пород и пористых сред и приводит к процессам дополнительного рассеяния тепловых волн.

Представленные в таблицах 5, 7-16 значения п(Р) -п-аРп показывают, что давление приводит к уменьшению показателя степени п для всех

131 исследованных веществ, кроме доломита, что может быть вызвано усилением процессов дополнительного рассеяния фононов.

8. Флюидонасыщение приводит к росту эффективной теплопроводности исследованных образцов слюдокерамики и песчаников, однако значительно ослабляет ее барическую зависимость.

9. Показано, что рост теплопроводности пористых сред под давлением тем выше, чем ниже теплопроводность насыщающего флюида.

10. Температурная и барическая зависимости теплопроводности образцов горных пород позволяют оценить их теплофизические свойства в РТ -условиях естественного залегания.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Рамазанова, Эльвира Нажмеддиновна, Махачкала

1. Euchen A., Debye Р. Vorträge über die Kinetische Theorie der Materie und Electricitat.-Berlin, 1914.

2. Пайерлс Р. Квантовая теория твердых тел.М.: И.Л., 1956. -324 с.

3. Оскотский B.C., Смирнов И.А. Дефекты в кристаллах и теплопроводность. -М.: Наука, 1972.-159с.

4. Могилевский Б.М., Чудновский А.Ф. Теплопроводность полупроводников. М.: Наука, 1972.-535 с.

5. Девяткова Е.Д., Смирнов И.А. О температурной зависимости теплового сопротивления некоторых кристаллов вблизи температуры Дебая // Физ. тв. тела.-1962.-Т.4, вып.9.-С.2507-2513.

6. Теплофизические свойства твердого тела.- Махачкала, Изд-во Даг ФАН СССР, 1979.-1115 с.

7. Абдуллаев Г.А., Алиев М.И., Сафаралиев Г.И. О механизме проводимости и рассеяния фононов в легированном GaSb // Изв.АН АзССР, сер.физ-тех.наук.-1966.-N6.-C.69-75.

8. Петров A.A., Цыпкин Н.С., Селезнев В.Е. Общие закономерности теплопроводности решетки кристаллов при высоких температурах // Сборн.докл. V ECTDS. Москва, 1976.- С.1-3.

9. Петров A.A., Цыпкин Н.С., Логачев Ю.А. Температурная зависимость щелочно-галоидных солей при повышенных температурах // Физ. тв. тела.-1974.- Т.16.- С. 65-69.

10. Померанчук И.Я. Собрание научных трудов. 1972. Т.1. М.: Наука. 146с.

11. Ranninger J. Lattice Thermal Conductivity // Phys.Rev. 1965. V.140. P.2031 -A2046.

12. Glassbrener С J., Slack G.A. Thermal conductivity of dielectric at high temperatures // Phys.Rev.-1964.-A. 1058.- P. 134.

13. Shanks H.R., Maycock P.D., Sidles P.H., Danielson G.C. Thermal conductivity of Si and Ge up to 600 K.//Phys.Rev. -1963. -A.130.- P.1743-1751.

14. Glayton F., Batchelder D.N. Temperature and volume dependence of the Thermal Conductivity of solids argon. //J.Phys. 1973. 1.6. P.1213-1228.

15. Селезнев B.E., Цыпкина H.C., Петров A.B. и др. Влияние давления до 10 Кбар на теплопроводность KCl, KI, NaCl и LiF// Физ.тв. тела.-1976.-Т.18.-В.5.- С.1423-1425.

16. Связь теплопроводности и кристаллической структуры ß-ромбоэдрического бора / Петров A.B., Гермаидзе М.С., Голикова O.A., Кискачи А.Ю., Матвеев. / Физ. тв.тела.-1969.-T.il.-С. 907-910.

17. Заславский А.И., Сергеева В.М., Смирнов И.А. Теплопроводность а и ß модификаций 1п2Те3// Физ. тв. тела. 1960. -Т.11, в.11.- С. 2885-2893.

18. Петров A.B., Орлов В.М., Зайцев В.К., Фейгельман В.А. Особенности теплопроводности соединений AggMX6, обладающих сложной структурой // Физ.тв.тела.-1975.- Т.17, вып.12.-С.3703-3705.

19. Theory of the temperature dependence of the lattice A1Bi2 thermal Conductivity / Golikova O.A., Zaitsev V.K., Orlov V.M., Petrov V., Stiebans L.S., Tkalenko E.M. / Phys.Stat.Sov. -1974.-a.21.-P.405-409.

20. Toshiyuki Ninomiya. Dislocation Vibration and Phonon Scattering. J. of the Phys. Soc. of Japan. Vol. 25, №3, 1968, P.830-840.

21. Займан Дж. Электроны и фононы. М.: И.Л., 1962. -1124 с.

22. Klemens P.S. Theory of the pressure dependence of the lattice thermal conductivity//Solid St. Physics.-1958. Proc 7 Symposium on Thermo.

23. Klemens P.G. Theory of Thermal Conductivity of dielectric solids: effect of defect and microstructure at high Temperatures.-Proc.7 symposium on Therm. Phys. properties. Hoi., 1977. New-Jork. 1977, N4.

24. Einstein A. Elementare Betrachtungen über die thermische Molekularbewegung in festen Korpern. Ann. Phys. 35, 679, 1911.

25. Einstein A. Die Plancksche Theorie der Strahlung und die Theorie der specifiscen Warme. Ann. Phys. 22, 180, 1907.

26. Eucken A. Uber die Temperaturabhangigkeit der Wärmeleitfähigkeit fester Nichtmetalle. Ann. Phys. 34, 185, 1911.

27. Slack G.A. Thermal Conductivity of B12AS2 under high Temperatures // Phys.Rev.-1965.- 139.- A. 507. -P.139-142.

28. Leibfried G., Schliemann E. Nach. Acad. Wiss. - Gottingen Nat. Physik. — 1954, K.l — 2a. -P.71-76.

29. Сидоров A.M., Дучков А.Д., Тимофеев B.B. Тепловые свойства расплавов горных пород. Геология и геофизика. Сибирское отделение. 1979 №8. С. 114119.

30. Bridgman P.W. The Physics of High Pressure. -1931. Cembridge. USA.

31. Bridgmen P.W. The Effect of Pressure on the Thermal Conductivity of Metals.//Collected Experimental Papers: Vol.3 Harward University Press, Cambridge.USA, oct.1921. -P. 1471-1521.

32. Bridgmen P.W. The Thermal Conductivity and Compressibility of Several Rocks Under High Pressure // Collected Experimental Papers:Vol.3. Harward University Press, Cambridge. USA, 1964. -P. 1773-1794.

33. Jura G., Stark W.A. Technique for Measurement of the Heat Capacity of Metals Under Pressure // The Review of Scientific Instruments.- 1969.-Vol.407. N5. -P.656-660.

34. Hughes D.S. and Savin F. Thermal Conductivity of Dielectric Solids at High Pressure // Phys.Rev.-1967.-Vol 161.- N3.- P.861-863.

35. Аверкин A.A., Жапаров Ж.Ж., Стильбанс A.C. Влияние гидростатического давления на теплопроводность полупроводниковых материалов. // Физ.тв.тела. 1971. -5.-11. С.2236-2238.

36. Dzhavadov L.W. Measurement of the Specific of the High-Pressure Phases of Bismuth // Higth Temperatures-High Pressures. -1973. -Vol.5 -P. 455-458.

37. Джавадов JI.H. Комплексное определение теплофизических свойств диэлектриков под давлением. // V Междун. конф. по физ.и техн. высоких давлений. М.1975. 4-29а. А2. С. 189.

38. Loriers-Susse С., Bastide J.P., Backstrom G. Specific Heat Measured at High Pressures by Pulse Method./ Review of Scientific Instruments.- 1973 .-Vol.44. N9.- P.1344-1349.

39. Aim O., Backstrom G. Thermal Conductivity of KC1 up to 19 kBar // J. of Physics and Chemistry of Solids.-1974.-Vol.35.-N3-l. P.421-424.

40. Aim O., Backstrom G. Thermal Conductivity of NaCl up to 40 kBar and 240400 K. // High Temperatures-High Pressures. -1975.- Vol.7 -P.235-239.

41. Anderson P., Backstrom G. Pressure Dependence of the Thermal Conductivity of An Epoxy Resin///J. of Applied Physics.-1973.-Vol.44.-N2.-P.705-707.

42. Anderson P., Backstrom G. Pressure Dependence of the Thermal Conductivity of Some Polyamides // Die Makromolekulare Chemic.-1976.-Vol.177.-P.271-277.

43. Девяткова Е.Д., Смирнов И.А. Теплопроводность пластически деформированных монокристаллов NaCl//Физ.тв.тела.-1963.- Т.5, вып.7.-С.2032-2035.

44. Смирнов И.А., Мойжес Б.Я. О влиянии пластической деформации на теплопроводность кристаллов // Физ. тв. тела.-1963.- Вып. 7. -5. -С.1958-1961.

45. Смирнов И.А. О влиянии пластической деформации на теплопроводность кристаллической решетки монокристаллов NaCl и КС1 // Физ.тв.тела. -1966. -Т.8. -Вып.1. -С.28-31.

46. Алиев Н.А., Мегарамова Ф.Г. Сложные полупроводники. Изд. АН АзССР. Баку. 1962. 196с.

47. Horai К. Thermal Conductivity of rock-formed minerals // J.Geophys. Res.-1971. -V.76. -N5. -P.1278-1308.

48. Horai K., Simmons G. An empirical relationship between thermal conductivity and Debue temperature for silicates // J.Geophys.Res.-1970.-V.75.-N5. -P.978-982.

49. Horai K., Susaki J. The effect of pressure on the thermal Conductivity of Silicate rocks up to 12 kBar.// Physics of the Earth and Planetary Interiors.-1989.-V.55.-P.292-305.

50. Маслеников А.И., Ганиев Ю.А. Влияние давления и температуры на теплопроводность горных пород // Проблемы горной теплофизики. JL: Изд-во Ленингр. ун-та.- 1973.- С.38-40.

51. Воларович М.П., Баюк Е.И., Левыкин А.И., Томашевская И.С. Физико-механические свойства горных пород и минералов при высоких давлениях. Изд-во «Наука», 1974, С.223

52. Shimozura D. Elastity of rocks and some related geophysical problems. Jpn. J.Geophys. 1960. 2, 85.

53. Вертоградский B.A., Попов Ю.А., Миклашевский Д.Е. Метод и установка для измерений теплопроводности горных пород при высоких давлениях и температурах. Геология и разведка, 2003, №5. С.47-51.

54. Зейпольд У. Исследование термических свойств некоторых пород в экстремальных условиях. // В тез. Междунар. конференции: Физические свойства горных пород при высоких термодинамических параметрах.-1978.-Баку.-С.220.

55. Seipold U., Engler R. Investigation of the thermal conductivity of Jointed Granodiorites under Uniaxial Load and Hydrostatic Pressure. Gerlands. Beitz. Geophysik Leipzig. -1981. -90.-1.-S.65-71.

56. Зейпольд У., Гутцайт В. Температуропроводность горных пород при высоких давлениях. Исследование физических свойств минерального вещества Земли при высоких термодинамических параметрах. Киев.: Наукова думка. 1977. -С.154-159.

57. Лебедев Т.С., Шаповал В.И., Правдивый А.А. Теплофизические измерения минерального вещества при высоких давлениях и температурах // Геофиз. журнал. -1979. -1, N2. -С. 17-26.

58. Любимова Е.А., Маслеников А.И., Ганиев Ю.А. О теплопроводности горных пород при повышенных температурах и давлениях в водо- и нефтенасыщенном состояниях // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1979.-N5.-С.87-93.

59. Любимова Е.А., Маслеников А.И., Ганиев Ю.А. Теплопроводность осадочных пород при повышенных давлениях и температурах и полиморфизм. Физические свойства горных пород при высоких термодинамических параметрах. Тез. Междун. конф. Баку, 1978.- С. 220.

60. Влияние флюида на коэффициенты теплопроводности горных пород при пластовых давлениях и температурах // Х.И.Амирханов, В.В.Суетнов, Х.А.Гаирбеков, А.А.Курбанов. Тепловое поле Земли (Методы геотермии) Махачкала. Изд-во Даг ФАН СССР 1979. -С.22-25.

61. Курбанов А.А. Теплопроводность газо-, водо- и нефтенасыщенных горных пород в условиях моделирующих глубинное залегание пластов // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. N9. -С.107-112.

62. Гаирбеков Х.А., Курбанов А.А, Теплопроводность пород в РТ-условиях и оценка тепловых потерь // Термомеханика геотермальных систем. Махачкала. Изд-во Даг ФАН СССР. 1990. - С.62-70.

63. Pribnow D., Williams C.F., J.H.Sass., Keating R. Thermal conductivity of water saturated rocks from the KTB pilot hole at temperatures of 25 to 300°C. // Geophys. Res. Letters, Vol. 23., No. 4, P. 391-394. 1996.

64. Бриджмен П. Физика высоких давлений. М. Изд-во иностр. лит. 1939.- 409 с.

65. Родионов К.П. Некоторые термодинамические свойства твердого тела под высоким давлением // Ж. техн. физ. -1956. -Том XXVI, в.2. -С.375-378.

66. Стрельцов В.А. Напряженное состояние бикристалла, вызванное всесторонним гидростатическим сжатием // Физ. и техн. выс. давлений. 1983.14. С. 24-29.

67. Стрельцов В.А., Зайцев В.И., Рюмшина Т.А. Эффекты анизотропии сжатия и их роль в исследовании пластической деформации гидростатически сжатых кристаллических систем // Физ. и техн. выс. давлений.- 1980.-7-С. 8-19.

68. Орлов А.И., Перевезенцев В.Н., Рыбин В.В. Границы зерен в металлах -М.: Металлургия.-1980.-156с.

69. Структура межкристаллитных и межфазных границ. / Кочевич В.М., Иевлев В.М., Палатник П.С., Федоренко А.И. М.: Металлургия. 1980 С.256

70. Васильев Р.З., Герцман В.Ю., Кайбышев O.A. Взаимодействие границ зерен с дислокациями и свойства металлов. Металлофизика. 1986. №3. С.72-85.

71. Гаирбеков Х.А. Геотермическая модель геосфер. Геотермия. 1991. М.: Наука. С. 117-123.

72. Кайбышев O.A., Валиев Р.З. Явление образования в поликристаллах неравновесных границ зерен при поглощении ими решеточных дислокаций.// Бюллетень. Открытия. Изобретения. 1988, №7, Диплом №339.

73. Klemens P.G. Theory of thermal conductivity of solids at high temperatures // High temperatures high pressures. - 1983. V.l5. - P. - 249-254.

74. Редклифф C.B. Влияние гидростатического давления на дефекты структуры и свойства. // Механические свойства материалов под высоким давлением. М.: Мир. 1973. С. 254-293.

75. Чудновский А.Ф. Теплообмен в дисперсных средах.- М.: Гостехиздат, 1954.- 456 с.

76. Moune C.,Batsal J.C., Deciovanni А. Thermal conductivity of wet porous media // Thermal conductivity 21 Edited C. J. Cremers and H.A. Fine. Plenum-Press-New York.- 1990. -P. 109-120.

77. Maxswell I.K. A Trestic on Electrisiti and Magnetism. Oxford Univ. Press. 1873.

78. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. Изд. «Мир». М.1968.С.464.

79. Bruggeman D.A.G. Berechnung Verschidener Physicalischer Konstanten von Heterogenen Sadstanzen. //Ann.Phys.1953. H. 24. C.636.

80. Кусков Т.В., Майданик Ю.Ф., Пастухов В.Г. Исследование теплопроводности капиллярных структур тепловых труб. Термодинамические свойства метастабильных систем и кинетика фазовых превращений. УНЦАНСССР. Свердловск. 1985.

81. Lichteneker К. Physikalische Zc., 27. 115-118. 1926.

82. Wudsait and Mesmer. J.Appl.Phys. 32. 9. 1961.

83. D.A. de Vries. The Thermal Conductivity of Granular materials Institute International du Froid. Paris. 1955.

84. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга. JI. «Энергия». 1974. С.264.

85. Оделевский В.И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных систем. ЖТФ. 1951. Е.212. Вып.6. С.667-685.

86. Кокшенев Б.Г. Определение теплопроводности горных пород. М. Углетехиздат. 1957.

87. Uyeda S., Horai К. Studies of the thermal state of the Earth. The fifth poper Relate on between thermal conductivity of sedimentary rocks and water. Bull. Earthquake. Res. Inst №3. 1960.

88. Абдулагатов И.М., Эмиров C.H., Цомаева T.A., Гаирбеков Х.А., Аскеров С .Я. Теплопроводность пористого стекла при высоких давлениях и температурах. ТВТ. 1998. Т.36. №3. С. 401-405.

89. Каганер М.Г. Тепловая изоляция в технике низких температур. М.: Машиностроение. 1968. С.275.

90. Ribaud G. Conductivite thermique des materiaux poreux et pulverulents. Etude theorique. Choleur et Industrie. Paris. Jan. 1937.

91. Мандель A.M. О связи теплопроводности горных пород со структурой порового пространства. Изв. Выс.уч.зав. Геология и разведка. №1, 1977.

92. Тертычный В.В. Математические модели упругих и тепловых свойствмикронеоднородных и анизотропных сред. Автореф.канд. физ.-мат.наук. Москва. МГГА. 2001г. С.26.

93. Popov Yu.A., Pribnov D., Sass J., Williams C. Characterization of rock thermal conductivity by high — resolution optical scanning. Geotermics., 1999, 28, P.253-276

94. Амирханов Х.И., Магомедов Я.Б., Эмиров С.Н. Влияние всестороннего давления на теплопроводность теллура // Физ.тв.тела.- 1973.- Т.5, в.5.-С.1512-151'5.

95. Нейзер В.Г. Экспериментальное исследование термодинамических свойств полиорганических жидкостей. Автореф. дисс. . канд. техн. наук (053-теплофизика). Минск. 1970.

96. Bridgman P.W. Proc. Amer. Acad. Sci. 53, 269, 1918.

97. Брэдли К. Применение техники высоких давлений при исследованиях твердого тела. Изд-во «Мир», 1972, С.22-27.

98. Bundy F.P. J.Appl. Phys., 32, 1961, Р.483.

99. Hanneman R.E., Strong H.M., G.E.Res.Rop., 1964.

100. Getting J.C., Kennedy G.C. Effect of Pressure on the emp of Chromel Alumel and Platinum — Platinum 10% Rhodium Thermocouples. J. of Appl.

101. Прихна А.И., Маслеников Ю.С., Мясников Е.П., Белоусов И.С. О влиянии высокого давления на ЭДС термопар в камерах типа наковальни с углублениями. В сб. Влияние высоких давлений на вещество. Изд-во «Наука». 1978. С.102-106.

102. Кикнадзе Д.А., Чихрадзе Ш.Г., Сакварелидзе Е.А. Тепловые свойства горных пород. Горные породы в физических полях. Тбилиси: Мицниереба, 1973. -246 с.

103. Abdulagatov I.M., Emirov S.N., Tsomaeva Т.A., Gairbekov Kh.A., Askerov S.Ya. and Magomaeva M.A. Thermal conductivity fused quartz and quartz ceramic at high temperatures and high pressure. J.Phys. and Chem. of Solids. 2000, 61. P.779-787.

104. Девяткова Е.Д., Петрова A.P., Смирнов И.А. Плавленый кварц как образцовый материал при измерении теплопроводности. Физ.тв.тела. 1960. Т.П. С.740.

105. Abdulagatov I.M., Emirov S.N., Gairbekov Kh.A., Askerov S.Ya., Ramasanova E.N. Effective Thermal Conductivity of Fluid Saturated Porous Mica - Ceramics at High Temperatures and High Pressures. J. Ind. End. Chem. Res. 2002, 41, P.3586-3593.

106. Эмиров C.H., Гаирбеков X.A., Рамазанова Э.Н. Исследование теплопроводности флюидонасыщенных горных пород при высоких давлениях и температурах. Геофизика, геология и геофизика на рубеже XX и XXIbb. 2002. Т.З. С. 124-125.

107. Рамазанова Э.Н., Магомедов Б.И. Разработка математической модели исследования теплопроводности горных пород в условиях высоких давленийи температур. Сб. тезисов докладов XXVII итоговой научно-технич. конф. г. Махачкала, 2006 г. с.134-135.

108. С.Н.Эмиров, Э.Н.Рамазанова. Теплопроводность песчаников в условиях высоких давлений и температур. ТВТ, 2007, Т.45, №2, с. 1-4.

109. Эмиров С.Н., Рамазанова Э.Н. Закономерности изменения теплопроводности флюидонасыщенных горных пород в условиях высоких давлений и температур. Ж. "Fusika", г.Баку. 2007, Т. 13, №1-2, с. 77-80

110. Steigmeier Е.Е., Kudman. Acoustical-Optical Phonon Scattering in Ge, Si, and III-V Compounds// Phys.Rev.-1966.- Vol 141. N2.- P.767-774.

111. Slack G.A., Oliver D.W., Horn P.H. Thermal Conductivity of Boron and Boron Compounds.//Phys.Rev.-1971.- Vol 4, N6.-P. 1714-1720.

112. Emirov S.N. Thermal conductivity of certain rocks under high pressures and temperatures //High Pressure Investigations in Geosciences В.: Akad Verl., 1989-P. 123-126 .

113. Смирнов И.А., Шадричев E.B. Теплопроводность теллура при высоких температурах.// Физ.тв.тела.-1962.-4.№7. С. 1960-1963.

114. Амирханов Х.И., Магомедов Я.Б. Температурная зависимость теплопроводности InSbV/Физические свойства полупроводников АщВу и AinBlv. Баку: Изд-во АН АзССР. - 1967. - С. 298-301.

115. Амирханов Х.И., Багдуев Г.Б. Температурная зависимость теплопроводности теллура //Докл. АН СССР.- 1969. 124 - С. 554-556.

116. Оскотский B.C., Смирнов И.А. Дефекты в кристаллах и теплопроводность. -М.: Наука, 1972.-159с.

117. Магомедов Я.Б., Г.Г.Гаджиев, Исмаилов Ш.М. Химическая связь и фононная теплопроводность некоторых тройных полупроводников. — Неорганические материалы, 1996 том 32, № 10, с. 1197-1200.

118. Эмиров С.Н., Цомаева Т.А., Аскеров С.Я. Теплопроводность песчаников в условиях высоких давлений, температур и флюидонасыщения. Геофиз. Журн. Т. 19, №2, 1997.

119. Справочник геофизика. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. Ред. Н.Б. Дортман. М.Недра, 1984.

120. Никулин Н.В., Кортнев В.В. Оборудование и технология производства электрокерамических конструкций. Учебник для техникумов. М., «Энергия», 1969, С.416.

121. Handbook of Physic. Const. (Rev. Edit. S.P. Clark). New Haven: Publish. Society. 1966.

122. С.Н.Эмиров, Г.Г.Гаджиев, Э.Н.Рамазанова, 3.3.Абдулагатова, Э.М.Магомедмирзоев. Исследования теплопроводности керамики SiC-BeO в условиях высоких давлений и температур. Известия РАН. Серия физическая,2007, Т.71, №2, с. 290-292.

123. С.Н.Эмиров, Н.М.Булаева, Э.Н.Рамазанова. Особенности барической и температурной зависимости теплопроводности образцов антимонида индия. Междун. симпоз. Упорядочение в минералах и сплавах. Г. Ростов-на-Дону,2008, Т.2. с. 295-298.

124. Шабанов Ш.Ш. Получение и исследование керамики на основе карбида кремния: Автореф.дисс„„„канд.тех.наук. Санкт-Петербургск. гос. электротехн. ун-т, 1993.

125. Гаджиев Г.Г. Исмаилов Ш.М., Хамидов М.М. Тепловые и упругие свойства карбндокремниевой керамики с примесями оксида бериллия. ТВТД999, том 37 №4, с.554-558.

126. Сафаралисв Г.К., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Образование твердых растворов в системе SiC-BeO при горячем прессовании. Неорган, материалы. 1992, Т28, №4, с.789-792.

127. Амирханов Х.И. Магомедов Я.Б., Эмиров С.Н. Барическая зависимость теплопроводности монокристалла антимонила галлия. ФТТ. 1983. Т.25. В.8. С.2486-2488.