Szacowanie wartości współczynnika przewodności cieplnej piaskowców fliszowych na podstawie składu mineralnego

Abstract

W ramach przedstawionej pracy przeprowadzono analizę modeli matematycznych umożliwiających ocenę wartości współczynnika przewodności cieplnej skały na podstawie składu mineralnego i porowatości. Zastosowano różnego rodzaju modele, od najprostszych, zakładających warstwową budowę skały, do bardziej skomplikowanych modeli inkluzji sferycznych. Wartości obliczone porównano z danymi laboratoryjnymi. Uzyskane wyniki umożliwiły dobór optymalnych modeli służących do obliczenia przewodności cieplnej piaskowców fliszowych. Słowa kluczowe: przewodność cieplna, modele matematyczne, skład mineralny. Estimating the thermal conductivity value of the Carpathian flysch sandstones on the basis of their mineral composition Mathematical models for the estimation of the thermal conductivity of rocks on the basis of their mineral composition and porosity were analyzed in the presented work. Different types of models from the simplest, layer models to more complex spherical inclusion models were introduced. Calculated values were compared with the laboratory data. The obtained results enabled the selection of the most effective models for the calculation of the thermal conductivity of flysch sandstones.

Indirect Methods for Validating Shallow Geothermal Potential Using Advanced Laboratory Measurements from a Regional to Local Scale—A Case Study from Poland

“…The overestimated values obtained in the result of calculations are probably due to understated porosity values caused by the appearance of isolated pores, which are not reflected in the laboratory measurements. The influence of lithology on the calculated thermal conductivity values was also observed for siliciclastic rocks [21,22].…”

“…It also depends on the pore space structure. Thus, when assessing this parameter, different models can be applied based on a simplification of the rock's internal geometry (structure), allowing for calculation of the rock thermal conductivity based on the properties of its components [12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22].…”

“…Thermal conductivity of rock can be also calculated using mathematical models based on the rock's components. This issue has been addressed by many authors [12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22]. A comprehensive overview of different models was presented by Schön [12].…”

“…In other works [17,19], the lithological profiles and porosity obtained from geophysical logs were used as the input data for calculating thermal conductivity on the base of mathematical models. The authors used the models to calculate thermal conductivity of the Carpathian sandstones [21,22].…”

O przewodności cieplnej meteorytu Jezersko

“…Znajomość współczynnika przewodnictwa cieplnego K skał ziemskich i pozaziemskich pozwala określić gradient geotermalny, tj. gradient temperatury występujący w danej skale, oraz strumień ciepła przepływający w środowisku skalnym (Plewa i Plewa, 1992;Szewczyk, 2001;Fuchs et al, 2013Fuchs et al, , 2015Przelaskowska, 2018). Badane są rdzenie wiertnicze wydobyte z różnych formacji skalnych (Szewczyk, 2001;Szewczyk i Gientka, 2009) i określane są ich profile przewodności cieplnej.…”