DIPLOMADO RECUPERACIÓN TÉRMICA.ppt [Autoguardado]
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RECUPERACION TÉRMICA
DE PETRÓLEO
PRESENTACIÓN
Nombre
Cargo
Tiempo de servicio
Expectativas del curso
1. Que entiende por recuperación térmica?2. Cuales son los mecanismos de transferencia de calor?3. Que es calor?4. Que diferencia hay entre calos y temperatura?5. Cuales son las características de los crudos pesado?6. Que métodos de recuperación térmica conoce?7. Que dificultades ofrece la producción de crudo pesado?8. Que entiende por Recuperación Primaria?9. Que entiende por Recuperación Secundaria?10. Que entiende por Recuperación mejorada?11. Que son mecanismos de producción de un yacimiento?12. Que son métodos de producción de un yacimiento?
PRETEST
LA RECUPERACIÓN TÉRMICA, SE DEFINE COMO UN PROCESO POR EL CUAL INTENCIONALMENTE, SE INTRODUCE CALOR DENTRO DE LAS ACUMULACIONES SUBTERRANEAS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS CON EL PROPOSITO DE PRODUCIR COMBUSTIBLES POR MEDIO DE LOS POZOS.
MUCHAS ACUMULACIONES DE CRUDOS PESADOS, TANTO EN VENEZUELA COMO EN EL RESTO DEL MUNDO, SE CARACTERIZAN POR SER ACUMULACIONES DE GRANDES VOLUMENES , PERO AL MISMO TIEMPO BAJOS FACTORES DE RECOBRO.
LA POCA APLICABILIDAD DE LOS MÉTODOS TRADICIONALES DE RECUPERACIÓN DE CRUDO, LA INYECCIÓN DE AGUA Y GAS, HIZO ATRACTIVO EL USO DE MÉTODOS TÉRMICOS PARA MEJORAR EL RECOBRO EN ESE TIPO DE YACIMIENTOS.
RECUPERACION TÉRMICADE PETRÓLEO
CONCEPTOS
Gravedad API (ºAPI)
Escala arbitraria de gravedad empleada generalmente en la
industria petrolera y la cual es aplicada a petróleos crudos y
condensados líquidos.
La relación entre la Gravedad Específica y °API viene dada por la Ecuación:
APIo 5.131
5.141
Clasificación oficial de UNITAR para los Petróleos Negros
Livianos 30 < °API < 40
Medianos 20 < °API < 30
Pesados 10 < °API < 20
Extra pesados °API < 10
Nota: El Organismo Oficial de Venezuela usa 21,9 en vez de 20 para delimitar Crudos Medianos y Pesados.
Nota: El Organismo Oficial de Venezuela usa 21,9 en vez de 20 para delimitar Crudos Medianos y Pesados.
El Propósito Básico para el
establecimiento de los Planes de
Explotación de Hidrocarburos es
Controlar las Operaciones para obtener la
Máxima Recuperación Económica
posible de un Yacimiento, basado en
Hechos, Información y Conocimiento
Planes de Explotación
¿ Por qué establecer Planes ? Industria enfrenta Grandes Retos Técnicos y Comerciales
Escenario de Precios Variables Estructuras de Yacimientos Complejas Perforación en Aguas y/o Yacimientos Profundos Producción de Crudos Pesados/Extrapesados Recuperación Mejorada de Campos de Alto Agotamiento
Grandes Reservas Remanentes de Hidrocarburos necesitan ser recuperadas
Incremento de eficiencia de recobro
Prácticas de GerenciaIntegrada, Mejorada(Estrategias)
Incremento de Productividad
Productividad
Daño a laFormación
Precipitaciónde sólidos
Agotamiento
Característica de Yacimiento
Arenamiento
Alto corte de aguaProblema Mecánico
Método deProducción
Análisis de las variables que afectan en la productividad de pozos, considerando las características del yacimiento y los métodos de explotación, con el objetivo de maximizar la rentabilidad en la explotación de los yacimientos
Trabajos menores en Subsuelo
Acciones para optimización de pozos
Resultados de los trabajos
Infraestructura(Planes & Actualizaciones)
Operaciones de Producción(Dato de Campo)
Ing. de yacimiento(Plan explotación)
Infraestructura(Modificaciones)
Ing. Yacimiento(Certificación de data)
Plan tecnológico
Plantas(Disponibilidad de:Gas,electricidad, vapor)
Plantas(Gas, elec., Vapor)Programa mantenimiento
Planificación de producción(Objetivos - metas)
Adm. del activo(Presupuesto, indicadores)
Optimización de Producción
Sistema de información
MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DE UN YACIMIENTO
Se puede explicar como la forma en la cual se manifiesta o actúa la energía natural con la que cuentan los yacimientos.
Expansión de la roca y los Fluidos
Gas en Solución
Segregación Gravitacional
Capa de Gas
Empuje Hidarúlico
Compactación
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RECUPERACIÓN PRODUCCIÓN: Los mecanismos naturales son los suministran la energía para impulsar los fluidos desde el yacimiento al pozo.
RECUPERACIÓN SECUNDARIA: La Inyección de fluidos al yacimiento, se convierte en el complemento de energía para favorecer la salida de los fluidos del desde el yacimiento hacia los pozos. La idea es brindar soporte de presión.
RECUPERACIÓN TERCIARIA: El alto grado de agotamiento/baja productividad hace necesario la inyección de fluidos para realizar el desplazamiento de los fluidos desde el yacimiento a los pozos.
ETAPAS DE RECUPERACION DE PRODUCCIÓN DEL YACIMIENTO
MÉTODOS DE RECUPERACIÓN ADICIONAL
RECUPERACIÓN SECUNDARIA: La Inyección de AGUA O GAS son los métodos clásicos. Tienen mejor resultado en Petróleos Livianos y Medianos.
RECUPERACIÓN TERCIARIA: Se tiene una gran diversidad de métodos:Inyección de Agua mejoradaInyección de QuímicosInyección de Fluidos Miscibles.Inyección de Fluidos Inmiscibles.Inyección de Fluidos calientes.Combustión in Situ.
15
INYECCIÓN DE CO2
MÉTODOS TERMICOS
INYECCIÓN ALTERNADA DE VAPOR
INYECCIÓN DE AGUA CALIENTE
INYECCIÓN CONTINUA DE VAPOR
COMBUSTION IN SITU.
INYECCIÓN CONTINUA DE VAPOR
INYECCIÓN ALTERNADA DE VAPOR
SAGD
COMBUSTION IN SITU
21
TRANSFERENCIA DE CALOR
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OBJETIVOS:- Estudiar los principios básicos de la transferencia de calor.- Presentar ejemplos de Ingeniería donde se aplica transferencia de calor en la práctica.- Desarrollar una comprensión intuitiva de la transferencia de calor, al resaltar la física y los argumentos físicos.
OBJETIVOS:
- Estudiar los principios básicos de la transferencia de calor.
- Presentar ejemplos de Ingeniería donde se aplica transferencia de calor en la práctica.
- Desarrollar una comprensión intuitiva de la transferencia de calor, al resaltar la física y los argumentos físicos.
TRANSFERENCIA DE CALOR
Repaso de los conceptos fundamentales de la Termodinámica
Relación entre calor y otras formas de energía.
El calor se puede transferir de tres formas distintas: conducción, convección y radiación
TRANSFERENCIA DE CALOR
TERMODINÁMICA
ENERGÍATÉRMICA
BALANCES GENERALDEENERGÍA
IDENTIFICAR LOS MECANISMOS DE TRANSFERNCIADECALOR
COSTO ASOCIADOA LAS PERDIDAS DE CALOR
BALANCE DEENERGÍA SUPER-FICIAL
OTRA FORMADE ENERGÍA
TRANSFERNCIA DE CALOR
AREAS DE APLICACIÓN DELA TRANSFERENCIA DE CALOR
AVANCE TECNOLÓGICO
EL CUERPO HUMANO
APARATOS DOMESTICOS
PLANTAS GENERADORASDE ENERGÍA ELECTRICA
REFINERIAS DE PETRÓLEO
PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO
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EL CALOR Y LA
TEMPERATURA
Y TEMPERATURA: INTERCAMBIO DEL CALOR COMO FORMA DE TRANSFERENCIA DE
ENERGÍA
Pese a que los cambios que pueden producirse en los sistemas son muy variados, el modo en que los sistemas intercambian energía solo se produce de dos formas: mediante el calor y CALOR el trabajo.
• Mediante el calor. El Intercambio térmico se produce, entre dos sistemas que se encuentren en desequilibrio térmico; esto es a diferente temperatura. Pasa del de mayor temperatura a menor. Dos sistemas a igual temperatura se encuentran en equilibrio térmico.
• Mediante trabajo. El intercambio mecánico se da cuando las fuerzas actúan sobre los cuerpos y se desplazan, deforman o modifican de algún modo su movimiento. Es el tipo de intercambio energético que se produce en las máquinas: un coche, una grúa, una lavadora.
El calor y el trabajo son dos magnitudes físicas. Al ser formas de transferencia de energía, el calor y el trbajo se miden en las mismas unidades que la energía: en julios (j) o kilojulios (.1Kj = 1000 j)
EFECTOS DE LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA TÉRMICA
• Si ponemos en contacto dos cuerpos con diferente temperatura, el que posee más energía térmica la cede al otro en forma de calor, hasta que se igualan las temperaturas. Entonces la energías de los dos cuerpos también son iguales y se ha alcanzado el equilibrio térmico.
T1 > T2 T = T
• El aporte o perdida de calor de un cuerpo produce cambios en su energía interna y por tanto, de su temperatura. Este aumento o disminución de la energía térmica, produce cambios de estado, dilataciones y contracciones, transformaciones químicas, etc…
• La dilatación y la contracción de los cuerpos se producen porque, al aumentar o disminuir su energía interna, las moléculas se agitan más o menos. Entonces las distancias entre ellas varían y también los espacios en los que se agitan. Si se agitan más se produce un aumento de tamaño del cuerpo (dilatación) y si se agitan menos una disminución (contracción).
T1 T2 T T
CAMBIO DE ESTADO DE LA MATERIA
• Cuando un cuerpo alcanza la temperatura de cambio de estado, este comienza, pero mientras que se realiza, la temperatura del cuerpo permanece constante.
CALOR, TEMPERATURA Y EQUILIBRIO TÉRMICO
Calor y temperatura son conceptos diferente.
El calor es energía en movimiento, es decir energía térmica transferida de un sistema que está a mayor temperatura, a otro que está a menor.
La temperatura es la magnitud física que mide la cantidad de energía térmica que tiene un cuerpo o un sistema.
Las moléculas que forman todos los cuerpos están siempre en movimiento. La temperatura nos informa del grado de agitación de las partículas de un cuerpo y equivale al valor promedio de la energía de todas sus partículas.
La unidad de temperatura en el S.I. es el grado Kelvin (K) de la escala absoluta. Pero la escala que se utiliza normalmente es la escala Centígrada, en la que la unidad es el grado centígrado (ºC) es la temperatura de fusión del hielo; y el valor de 100ºC, es la temperatura de ebullición del agua.
Equivalencia: entre grados centígrados y grados Kelvin es:
0ºC = 273 K 0 K = - 273º C
DISTINCIÓN ENTRE CALOR Y TEMPERATURA. LOS TERMOMETROS
El calor como hemos estudiado el calor es el transito de energía entre dos sistemas en desequilibrio térmico. El de mayor temperatura cede energía al otro. Por tanto, el calor es energía en transito y se mide en julios.
La temperatura no es energía; expresa el estado de agitación molecular de un cuerpo y se mide en kelvin, o en grados centígrados.
El calor y la temperatura son dos magnitudes distintas.
Escalas termométricas:• Escala centígrada toma como puntos de referencia las temperaturas de fusión y ebullición. Del agua a una atmósfera de presión y se les asigna valores de 0 a 100.• Escala Fahrenhelt: Hace corresponder los mismos puntos con 32º F y 212º F. La escala se divide en 180 partes iguales.• Escala Kelvin. No es una escala arbitraria; su cero se sitúa en el punto de la temperatura mínima posible, donde los átomos y las moléculas estarían en reposo. Este punto se
corresponde aproximadamente con – 273 ºC. La undad de temperatura en el S.I. es el Kelvin (K).
Para pasar temperaturas entre las escalas, utilizamos las expresiones:
T(K) = 1 (ºC) + 273
180
)32(º
100
)(º
FtCt
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
PROPAGACION DEL CALOR
• El calor se propaga por conducción, por convección y por radiación.
• La conducción del calor se produce preferentemente cuando la energía se transmite a través de cuerpos sólidos. Por ejemplo, al calentar el extremo de una varilla metálica, las partículas se agitan mas y transmiten esas vibraciones a las partículas que tienen a su lado, y la temperatura va aumentando hacia el otro extremo.
• Unas sustancias conducen el calor mejor que otras, esto permite clasificarlas en conductoras y aislantes del calor. Por ejemplo, los metales son muy buenos conductores del calor, sin embargo la madera, el plástico o el aire no son buenos conductores, son aislantes.
• La convección del calor se produce en los líquidos y en los gases porque sus moléculas se mueven con cierta libertad. La zona que se calienta, se dilata y al adquirir menor densidad asciende. Su lugar es ocupado por las partículas de las zonas mas frías. Así se producen unas corrientes de gas o de líquido que ascienden y otras bajan, son las corrientes de convección, importantes para explicar los fenómenos atmosféricos, como calienta la calefacción el interior de una vivienda, las corrientes marinas, como se calienta en la cocina el líquido de un recipiente, etc…
• La radiación del calor la producen todos los cuerpos por el hecho de tener temperatura, y es mayor cuanto mas temperatura tiene el cuerpo. El calor se propaga igual que la luz, las ondas de radio y de TV, las microondas, etc., se puede propagar incluso por el vacío, como ocurre en el Universo, con el calor que irradian las estrellas.
- La transferencia de calor siempre se produce del sistema de temperatura más elevada hacia el de temperatura más baja.
- La transferencia de calor se detiene cuando ambos sistemas alcanzan la misma temperatura.
Ejemplos de transferencia de calor
Mecanismos de Transferencia de Calor
MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DECALOR
CONDUCCIÓN
CONVECCIÓN
RADIACIÓN
El calor se define como la forma de energía que se puede transferir de un sistema a otro como resultado de ladiferencia de temperatura.
Mecanismos de transmisión de calor
Conducción: transferencia de energía desde cada porción de materia a la materia adyacente por contacto directo, sin intercambio, mezcla o flujo de cualquier material.
Convección: transferencia de energía mediante la mezcla íntima de distintas partes del material: se produce mezclado e intercambio de materia.
Convección natural: el origen del mezclado es la diferencia de densidades que acarrea una diferencia de temperatura.
Convección forzada: la causa del mezclado es un agitador mecánico o una diferencia de presión (ventiladores, compresores...) impuesta externamente.
Radiación: transferencia de energía mediada por ondas electromagnéticas, emanadas por los cuerpos calientes y absorbidas por los cuerpos fríos.
Mecanismos de Transferencia de CalorConducción
La conducción es el mecanismo de transferencia de calor debido a la interacción entre partículas adyacentes del medio. Tiene lugar preferencialmente en sólidos, ya que en líquidos y gases tiende a relacionarse con la convección, no estando asociada al desplazamiento de las partículas sino que a su colisión.
Conducción a través de un sólido
sólidos
Interacción de partículas
gaseslíquidos
Transferencia de calor por conducción
Vibración demoléculas
Colisiones ydifusión de moléculas
Transferencia de calor por conducción
La ecuación por conducción del calor
][Wdx
dTAkQ
Que se conoce como ley de Fourier de conducción de calor. El calor es conducido en la dirección de la temperatura decreciente, y el gradiente de temperatura se vuelve negativo cuando la temperatura disminuye con x creciente.
12/04/23
La ecuación por conducción del calor
][Wdx
dTAkQ
http://www.jhu.edu/~virtlab/conduct/conduct.htmExperimento virtual de conducción del calor
Conducción Ley de Fourier: determinación del flujo de calor
dx
dTkAQx
(Estado estacionario)
Calor difundido por unidad de tiempo
Conductividad térmica (W·m-1·grado -1): calor que atraviesa en la dirección x un espesor de 1 m del material como consecuencia de una diferencia de 1 grado entre los extremos opuestos
Superficie (m2): superficie a través de la cual tiene lugar la transmisión de calor
Gradiente de temperatura (grados/m): variación de la temperatura en la dirección indicada por x.
X
xQ
Conductividades térmicas de algunos materialesa temperatura ambiente
k
Buenos conductores
Malos conductores
La conductividadtérmica cambia conel estado de agregación
... pero la capacidad de transporte de calor no depende sólo de la conducción
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html
Conductividad térmica
Área A
Espesor
Calor transferido en el tiempo t
EJEMPLO 1:CONDUCCIÓN DEL CALOR (Placa plana)
t
Integración de la ecuación de Fourier
Cálculo del flujo de calor a través del tabique de una habitación, de 34 cm de espesor, siendo las temperaturas interior y exterior de 22 ºC y 5 ºC respectivamente. Tómese como valor de la conductividad k = 0.25 W·m-1·K -1.
15034.0
522
mKxx
TT
dxdT
fueradentro
fueradentro
25.125025.0 mWdxdT
kSQ
Gradiente de temperaturas
Densidad de flujoTfuera
xdentro
xfuera
Gradiente de temperaturas constante la temperatura varía linealmente
Gradiente de temperaturas constante densidad de flujo constante
0.34 m
dx
dT
S
Qx
Tdentro
Resistencias térmicas
Cuando el calor se transfiere a través de una pared aparece una resistencia a la conducción
xTT
kAQ 12
x
T1T2 kx
TT
/12
Conductividad
RTT 12
RT
Resistencia térmica en W-1·m2·K
Similitud con circuitos eléctricos
R
I
0V R
VI 0
R
T
A
Q
Ejemplo. Resistencias en serie
R1R2
Resistencia equivalente = suma de resistencias
EjemploCalcúlese la resistencia térmica de la pared de un refrigerador, formada por tres capas de material, cuyos espesores son, de dentro afuera 2 cm, 10 cm y 3 cm. Las conductividades térmicas de los tres materiales son, respectivamente, 0.25, 0.05 y 0.20 W· m-1 ·K-1.
08.025.002.0
1
11
kx
R W-1·m2·K
00.205.010.0
2
22
kx
R W-1·m2·K
15.020.003.0
3
33
kx
R W-1·m2·K
Resistencias en serie
23.2321 RRRR W-1·m2·K
R1 R2
2 10 3(cm)
1 2ln ln( )
ln
r aT T
b rT r
a
b
http://scienceworld.wolfram.com/physics/CylinderHeatDiffusion.html
EJEMPLO 2:CONDUCCIÓN EN EL AISLAMIENTO DE UNA TUBERÍA
T1
T2
a
b
r
r
Cuando un fluido caliente se mueve en contacto con una superficie fría, el calor se transfiere hacia la pared a un ritmo que depende de las propiedades del fluido y si se mueve por convección natural, por flujo laminar o por flujo turbulento.
Convección
Convección natural Flujo laminar Flujo turbulento
Convección forzada
Mecanismos de Transferencia de CalorConvección
La convección es el modo en que se transfiere la energía entre una superficie sólida y el fluidoadyacente (líquido o gas). Existe un movimiento macroscópico del fluido que mientras más rápido
mayor es la transferencia de calor por este mecanismo.
Figura 3. Transferencia de calor por convección
Transferencia de calor por convección
12/04/23
W][)( ambsconv TTAhQ
Transferencia de calor por convección
W][)( ambsconv TTAhQ
Transferencia de calor por convección
• La convección es el modo de transferencia de energía entre una superficie sólida y líquido o gas adyacente que está en movimiento, y tiene que ver con los efectos combinados de conducción y movimiento del fluido: mientras más rápido sea éste mayor es la transferencia de calor por convección.
12/04/23 53
W][)( ambsconv TTAhQ
CONVECCIÓN
• La convección es un fenómeno de transporte (materia y energía) que tiene su origen en diferencias de densidad.
• Cuando un fluido se calienta, se expande; en consecuencia su densidad disminuye.
• Si una capa de material más fría y más densa se encuentra encima del material caliente, entonces el material caliente asciende a través del material frío hasta la superficie.
• El material ascendente disipará su energía en el entorno, se enfriará y su densidad aumentará, con lo cual se hundirá reiniciando el proceso.
http://www.sunblock99.org.uk/sb99/people/KGalsgaa/convect.html
http://theory.uwinnipeg.ca/mod_tech/node76.html
Ley de enfriamiento de Newton
ThATThAQ )(
Temperatura superficial Temperatura del fluido libre
Coeficiente deconvección
Superficie deintercambio
T superficial
T fluido libre
Capa límite T
Valores típicos del coeficiente de convección
Mecanismos de Transferencia de CalorRadiación
La radiación es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas (o fotones) como resultado de los cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas. La radiación térmica es la energía emitida por los cuerpos de acuerdo a su temperatura
Radiación incidente sobre una pared
Transferencia de calor por radiaciónLas energías radiantes
podemos mencionar:- Los rayos cósmicos- Rayos x- Rayos gama- Rayos ultravioleta- La luz visible- Rayos infrarrojos- Ondas de radio
W][)( 44recs TTAQ
Boltzmann -Stefan de ]constanteK[W/m 105.67x
superficie la de emisividad;4 28-
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60
Mecanismos de Transferencia de CalorConducción – Convección
Nuestra vida cotidiana también se ve afectada por los fenómenos de transferencia de calor…
conducción
convección
61
Mecanismos de Transferencia de CalorLos mecanismos en acción
Diariamente todos los mecanismos de transferencia de calor están presentes en nuestro entorno…
Todos los mecanismos de transferencia
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PROPIEDADES TÉRMICAS DE LAS
ROCAS
63
Capacidad calorífica
Pues bien, la capacidad calorífica (símbolo C) de una sustancia mide el aumento de temperatura que provoca el aporte de una cantidad de calor determinada. Si ΔQ es la cantidad de calor comunicada y ΔT el aumento de temperatura provocado, la capacidad calorífica es
C = ∆Q ∆ T
Como el calor se mide en julios (J) y la temperatura en kelvin (K), la capacidad calorífica se mide en J/K.
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La capacidad calorífica así definida depende de la cantidad de sustancia que tengamos. No es lo mismo comunicar calor a 1 gramo de una sustancia que a 1 kilo. Obviamente, el aumento de temperatura conseguido en los dos casos será muy distinto. Por ello, se define la capacidad calorífica específica (símbolo c) como la cantidad de calor (energía, en julios) que hay que comunicar a un kilo de sustancia para elevar su temperatura un kelvin. Si tenemos una masa m de sustancia, su capacidad calorífica específica es
c = ∆Q . = C m∆T m
y se mide en J kg-1K-1 en el Sistema Internacional. En ocasiones es más útil expresar la capacidad calorífica, no por unidad de masa de sustancia, sino por mol. Ésta recibe el nombre de capacidad calorífica molar,
65
En ocasiones es más útil expresar la capacidad calorífica, no por unidad de masa de sustancia, sino por mol. Ésta recibe el nombre de capacidad calorífica molar,
Cn = ∆Q . = M ∆Q = M c n∆T m ∆T
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Capacidad calorífica Masa Molecular Capacidad Calorífica Específica (Kg) Molar (J kg-1 K-1) (J mol-1 K-1)
Cobre 390 0.0635 25Plomo 130 0.2072 27Hierro 470 0.0558 26Plata 234 0.1079 25Aluminio 910 0.0270 25Agua 4160 0.0180 75Cuarzo (298 K) 750 0.0601 45Cuarzo (1000 K) 1098 66Magnetita (298 K) 653 0.2314 151Magnetita (1000 K) 890 206Olivino (forsterita) (298 K) 839 0.1407 118Olivino (forsterita) (1000 K) 1244 175Plagioclasa (albita) (298 K) 782 0.2623 205Plagioclasa (albita) (1000 K) 1189 312Feldespato potásico (microclina) 726 0.2784 202(298 K)feldespato potásico (microclina) 1113 310(298 K)
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Conductividad térmica
La conductividad térmica es la constante de proporcionalidad que aparece en la ley de Fourier de conducción de calor. La ley de Fourier dice que el flujo de calor es proporcional al gradiente de temperatura. El flujo de calor es la cantidad de calor que atraviesa, por unidad de tiempo, la unidad de área de un material y sus unidades son W/m2 .
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Difusividad térmica
La difusividad térmica (símbolo κ, que es la letra griega kappa) es una propiedad que combina las dos anteriores y tiene una interpretación muy interesante para los procesos metamórficos. Se define como el cociente entre la conductividad térmica y la capacidad calorífica específica multiplicada por la densidad ρ de la sustancia:
κ = λ ρc
Como λ se mide en W m-1 K-1, c en J kg-1 K-1 y ρ en kg m-3, las unidades de la difusividad térmica son m2 s-1 (recordar que [W]=[J/s]).
69
CONDUCTIVIDAD TÉRMICAS DE LAS ROCA
La conductividad térmica en un medio poroso depende de una gran número de factores:
Densidad
Porosidad
Temperatura
Saturación de los Fluidos
Tipos de Fluidos
Movimiento de los mismos en la Roca
7070
CONDUCTIVIDAD TÉRMICAS DE LAS ROCA
Es una propiedad difícil de medir y se ha observado que disminuye con temperatura, mientras que aumenta con:
Saturación de agua
Densidad de la roca
Presión
Conductividad térmica del Fluido saturante.
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PROPIEDADES TÉRMICAS DE LAS ROCA
PROPIEDADES TÉRMICAS DE LAS ROCAS
ROCAS SECAS
DENSIDAD(LBS/PIE3)
CALOR ESPECIFICO(BTU/Lb-ºF)
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA (BTU/Hr-Pie-°F)
DIFUSIÓN TÉRMICA (PIE3/HR)
Areniscas 130 0.183 0.507 0.0213
Arena Cienosa 119 0.202 (0.400) (0.01673)
Limolita 120 0.204 0.396 0.0162
Lutita 145 0.192 0.603 0.0216
Caliza 137 0.202 0.983 0.0355
Arena (Fina) 102 0.183 0.362 0.0194
Arena (Gruesa)
109 0.183 0.322 0.0161
72
PROPIEDADES TÉRMICAS DE LAS ROCAS
ROCAS SATURADAS DE AGUA
DENSIDAD(LBS/PIE3)
CALOR ESPECIFICO(BTU/Lb-ºF)
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA (BTU/Hr-Pie-°f
DIFUSIÓN TÉRMICA (PIE3/HR)
Areniscas 142 0.252 1.592 0.0443
Arena Cienosa
132 0.288 (1.500) (0.0394)
Limolita 132 0.276 (1.510) (0.0414)
Lutita 149 0.213 0.975 0.0307
Caliza 149 0.266 2.050 0.0517
Arena (Fina) 126 0.339 1.590 0.0372
Arena (Gruesa)
130 0.315 1.775 0.0433
PROPIEDADES TÉRMICAS DE LAS ROCA