Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 1.

Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 1. С. 103-112. DOI: https://doi.org/10 .21443/1560-9278-2024-27-1-103-112 сравнить измеренную теплопроводность с вычисленными значениями теплопроводности на основе различных моделей смешения: среднее арифметическое, среднее геометрическое и среднее гармоническое. При этом было установлено, что для известняков и доломитов модель Лихтенеккера показывает наилучшее согласие с экспериментом независимо от их стратиграфического возраста и генетического происхождения горной породы. Для учета эффектов геометрии пор и литификации осадочных пород (процесс превращения рыхлых осадков в твердые горные породы) в работе (Pechnig et al., 2007) использована модель Лихтенеккера - Асаада (формула (2)), на основе которой авторы выполнили численное моделирование для извлечения Хт и f из лабораторных данных. Результаты моделирования для теплопроводности матрицы и f -фактора приведены в таблице. Таблица. Результаты моделирования методом Монте-Карло, определяющие параметры модели Лихтенеккера - Асаада (f-фактор (среднее ± стандартное отклонение) и теплопроводность матрицы породы) (Pechnig et al., 2007) Table. Results of the Monte-Carlo simulations of matrix thermal conductivity and f-factor (mean and standard deviation) according to Lichtenecker - Asaad model (Pechnig et al., 2007) Тип породы Теплопроводность матрицы, Вт/(мК ) f -фактор Известняк 2,63 ± 0,13 0,77 ± 0,26 Доломит 3,71 ± 0,25 0,95 ± 0,13 В работе (Popov et al., 2011) приведены экспериментальные данные по теплопроводности доломитов и известняков импактной структуры Чиксулуб (полуостров Юкатан, Мексика). В этой работе описаны результаты измерений тепловых свойств кернов исследовательской скважины Yaxcopoil-1 (глубина 1 511 м), пробуренной в структуре Чиксулуб. На 451 сухом и водонасыщенном керне из интервала глубин 404-1 511 м были измерены теплопроводность, температуропроводность, объемная теплоемкость, коэффициент термической анизотропии, коэффициент термической неоднородности и, кроме того, пористость и плотность. Выполненные исследования показали, что осадочные породы, пересеченные скважиной Yaxcopoil-1, характеризуются значительными вариациями тепловых свойств, которые обусловлены изменчивостью пористости и литологии пород и демонстрируют разделение пласта на предударные и постударные участки по своим тепловым свойствам и пористости. На основе корреляции между теплопроводностью и пористостью водонасыщенных пород авторами работы (Popov et al., 2011) получены следующие уравнения регрессии: - для доломита: Цф) = 4,87е-0,018ф; (3) - для известняка: Цф) = -0,028ф + 2,65. (4) На основе полученных уравнений регрессии авторами работы была оценена теплопроводность матрицы пород: 4,7 Вт/(мК ) для доломитов и 2,61 В т/(мК ) для известняков. В работе (Попов и др., 2017) приведены результаты теплофизических исследований образцов стандартного керна, целью которых, в частности, являлась оценка адекватности теоретических моделей теплопроводности реальным свойствам пород. На основе результатов изучения коллекции из 73 образцов карбонатных пород баженовской свиты (Западная Сибирь, Россия) получены уравнения регрессии, устанавливающие зависимость между теплопроводностью и пористостью для сухих, нефте- и водонасыщенных пород. При помощи этих уравнений выполнена оценка теплопроводности матрицы пород и подобраны значения структурного фактора f . В частности, для водонасыщенных карбонатных пород баженовской свиты оцененное значение матрицы пород составило 3,1 Вт/(м-К), а подобранная величина фактора f - 0,51. Как отмечалось ранее, привлекательная простота и возможность применения модели Лихтенеккера для экспрессных инженерных оценок обусловливают ее широкое применение, включая геофизические приложения для горных пород и минералов. Ее использование для теоретической оценки эффективной теплопроводности горных пород различного типа было рекомендовано многими исследователями. Вместе с тем, по мнению ряда специалистов, эта модель не может быть использована для достаточно корректной оценки теплопроводности горных пород. Так, в работе (Попов и др., 2017) отмечается, что причина ограниченности модели Лихтенеккера состоит, в частности, в том, что теплопроводность минеральной матрицы породы зависит не только от ее минерального состава, но и от формы минеральных зерен, межзернового контактного теплового сопротивления, степени тепловой анизотропии пород. 105