Análise da condutividade térmica em rochas sedimentares

Abstract

Uma das áreas de pesquisa em materiais é a de materiais porosos, tendo como uma das aplicações o estudo da condutividade térmica em rochas porosas. Neste trabalho, utilizou-se o método transiente da sonda térmica, por meio do qual foi determinada experimentalmente a condutividade térmica efetiva de seis amostras testemunhos: uma de argamassa, uma de gel e quatro de rochas sedimentares. Inicialmente determinou-se a condutividade térmica efetiva da argamassa seca, por meio do método transiente da sonda térmica e do método fluximétrico, em seguida a condutividade térmica efetiva da argamassa saturada com água deionizada e das quatro amostras de rochas nas condições de rochas secas e saturadas com água deionizada e, por último, de uma amostra de gel. As porosidades das amostras porosas foram obtidas utilizando o método baseado na densidade. Aproximadamente, a porosidade da argamassa determinada foi de 26%, das rochas SDO 335 e SDO 342 de 10%, e das rochas WLO 307, WLO 342 de 15%. Finalmente, utilizando a equação de Maxwell modificada e os modelos estruturais básicos: modelo paralelo, modelo série, EMT (teoria do meio efetivo) e modelo de Maxwell-Eucken, determinaram-se as condutividades térmicas das matrizes sólidas das amostras porosas: argamassa do tipo comercial e das rochas sedimentares identificadas como, ROCHA SDO 335, SDO 342, WLO 307 e WLO 342, todas fornecidas pelo CENPES/PETROBRAS <br>

Porous materials represents one area of research and it is one of its applications the study of thermal conductivity in porous rocks. In this study, using the transient method of thermal probe, determined the effective thermal conductivity of six sample testimonies experimentally: a mortar one, a gel one and four made of sedimentary rocks. Initially, it was determined the effective thermal conductivity of the dry mortar by using the transient thermal probe method and the fluxmetric method. Then, it was determined the effective thermal conductivity of the mortar saturated with deionized water; of the four rock samples in the conditions of rocks dried and saturated with deionized water. Lastly the effective thermal conductivity of a gel sample. The porosity of the porous samples was obtained by using the method based on density. Approximately, the porosity of the mortar determined was of 26% in SDO 335 rocks, 10% in SDO 342 and 15% in WLO 307 and WLO 342 rocks. Finally, by using the modified Maxwell equation and the basic structural models: parallel model, series model, EMT (effective medium theory) and Maxwell-Eucken model. It was established the thermal conductivity of the porous samples solid matrices: business mortar and the sedimentary rocks identified as SDO 335, SDO 342, WLO WLO 307 and WLO 342 ROCKS, all supplied by CENPES / PETROBRAS.