Основы термодинамики горных пород

Основы термодинамики горных пород
Симкин Э.М. Серия Современные нефтегазовые технологии ISBN 978-5-93972-899-7 Издательство «ИКИ» 2011 г.
Переплет, 220 стр.
Формат 60*84 1/16
Вес  550 г
586

Аннотация

Книга представляет собой одну из первых попыток систематического изложения курса термодинамики горных пород, который существенно отличается от общепринятого изложения, как по своей логической структуре, так и по принципам построения. В основе курса лежит идея о полной тождественности форм представления всех равновесных взаимодействий независимо от их рода. Специфические особенности взаимодействий рассматриваются только в связи с их необратимостью. Термодинамика обратимых процессов предстает как некоторая обобщенная универсальная статика, что создает возможность естественного ввода таких термодинамических параметров, как энтропия, абсолютная температура и химический потенциал и определить их место в кругу исходных понятий.
В книге подробно рассматриваются тепловые явления в пористой среде, взаимосвязь между полями температур и давлений в горных породах, температурные режимы в стволе действующих скважин, теплопроводные потоки в земной коре и указываются способы практического использования полученных закономерностей в области исследования скважин, разработки месторождений нефти и газа, горнорудных месторождений и гидрогеологии.
При подготовке издания был использован курс лекций, прочитанных автором на кафедре общей и прикладной геофизики Международного Университета «Дубна».
Книга рекомендуется в качестве учебного пособия для студентов нефтяных, газовых и горных ВУЗов и представляет интерес для инженерно-технических, геолого-промысловых и научных работников нефтяной, газовой и горнорудной промышленностей.

Содержание

Введение

I. Некоторые исходные представления и понятия термодинамики
1. Условия возникновения термодинамических процессов в горных системах
2. Закон сохранения и превращения энергии
Рекомендуемая литература к разделу 1

II. Характеристики состояния горных систем
3. Координаты состояния горной системы
4. Потенциалы
5. Уравнения состояния горной системы
6. Понятия о работе в горной системе
7. Уравнение первого начала термодинамики для горной системы
Рекомендуемая литература к разделу 2

III. Динамика превращения энергии
8. Равновесные и неравновесные воздействия
9. Квазистатические и нестатические процессы
10. Свойства внутренней энергии, количества теплоты и работы
11. Характеристические функции
12. Дифференциальные соотношения термодинамики
Рекомендуемая литература к разделу 3

IV. Термодинамические свойства горных систем
13. Принцип возрастания энтропии
14. Особенности тепловых явлений в пористых средах
15. Термодинамическая теория теплоемкостей
16. Второй закон термодинамики. Вычисление энтропии
17. Связь между изотермической и адиабатической сжимаемостями
18. Дроссельный процесс
Рекомендуемая литература к разделу 4

V. Фазовые переходы
19. Общие сведения о фазовых переходах
20. Основные уравнения термодинамики фазовых переходов
21. Фазовые переходы при неодинаковом давлении фаз
22. Давление в сосуществующих фазах при искривленной поверхности их раздела
Рекомендуемая литература к разделу 5

VI. Явления смачивания горных пород
23. Электрофизические основы смачивания
24. Влияние смачивания и температуры на фазовые проницаемости
Рекомендуемая литература к разделу 6

VII. Изменения свойств горных пород от температуры
25. Тепловое расширение горных сред
26. Теплоемкость, тепло- и температуропроводность
27. Влияние температуры на электрические, магнитные и упругие свойства
Рекомендуемая литература к разделу 7

VIII. Тепло- и массоперенос в горных породах
28. Виды теплоносителей и теплообмена. Условия однозначности
29. Краевые условия и тепловые режимы
30. Критерии подобия и их физический смысл
Рекомендуемая литература к разделу 8

IX. Тепловые процессы в стволе скважины
31. Распределения температуры при движении потока несжимаемой жидкости в скважине
32. Распределения температуры при движении потока газа в скважине. Калориметрический эффект
Рекомендуемая литература к разделу 9

X. Геотермическая конвекция
33. Механическое равновесие жидкостей и газов в поле силы тяжести. Циркуляция в стволе скважины
34. Циркуляция в закрытой залежи. Магматические очаги
35. Изменения климата и вертикальная конвекции тепла в земной коре
Рекомендуемая литература к разделу 10

XI. Методы теплового воздействия на нефтяные пласты
36. Влияние температуры на возникновение естественной конвекции в скважинах
37. Методы повышения нефтеотдачи и производительности скважин
Рекомендуемая литература к разделу 11