توسعه یک مدل ریاضی جهت تخمین ضریب هدایت گرمایی سنگ با استفاده از آنالوژی بین انتقال الکتریسیته و انتقال حرارت

ضریب هدایت گرمایی سنگ هایی که به صورت جزئی اشباع شده اند، به عواملی مانند خواص ماتریس سنگ و فضای متخلخل، سیالات موجود در سنگ و میزان اشباع آن ها بستگی دارد. ساختار پیچیده فضای متخلخل، مشکلات زیادی را برای پیش بینی ضریب هدایت گرمایی سنگ در درجه اشباعات مختلف ایجاد می کند. اگرچه محققین زیادی روابط تجربی و مدل های تئوری جهت تعیین ضریب هدایت گرمایی محیط های متخلخل و از جمله سنگ ارائه کرده اند، اما اکثر آن ها قابل کاربرد برای سنگ هایی است که تنها با یک سیال به صورت کامل اشباع شده باشند. می توان از آنالوژی  بین انتقال الکتریسیته و انتقال حرارت درون سنگ، جهت توسعه مدل های پیش بینی کننده ضریب هدایت گرمایی سنگ در شرایط اشباع جزئی استفاده کرد. در این مقاله، ضریب هدایت گرمایی برای شش مغزه کربناته یکی از مخازن جنوب ایران در شرایط خلا و برای چهار نمونه از این شش نمونه در شرایط اشباع ۱۰۰% با آب و چهار اشباع جزئی با آب (فاز دوم هوا)، توسط دستگاهی که در دانشگاه صنعت نفت طراحی و ساخته شده است، اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که ضریب هدایت گرمایی در شرایط خلا با افزایش تخلخل، کاهش می یابد. علاوه بر این، آزمایش ها روشن می سازد که ضریب هدایت گرمایی با افزایش درجه اشباع آب، افزایش می یابد. همچنین در این کار، یک مدل ریاضی برای پیش بینی ضریب هدایت گرمایی سنگ هایی که به صورت جزئی با آب اشباع شده اند، ارائه شد. اساس این مدل، آنالوژی بین انتقال الکتریسیته و انتقال حرارت است که نتایج آزمایشگاهی، کاربردی بودن آن را تایید می کند.

کلیدواژه ها:

ضریب هدایت گرمایی ، رسانش الکتریکی ، انتقال حرارت ، آنالوژی ، اشباع جزئی با آب