Conductividad Térmica de Sedimentos Congelados que Contienen Hidratados de Gas en Poros Autoconservados a Presión Atmosférica: Un Estudio Experimental
Autores: Chuvilin, Evgeny; Bukhanov, Boris
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Conductividad Térmica de Sedimentos Congelados que Contienen Hidratados de Gas en Poros Autoconservados a Presión Atmosférica: Un Estudio Experimental
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Experimental
Conductividad térmica
Sedimentos congelados
Hidrato de gas
Hidrato de poro
Auto-preservación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El documento presenta los resultados de un estudio experimental de conductividad térmica de sedimentos congelados que contienen hidratos de gas artificiales y naturales a presión atmosférica (0.1 MPa). Las muestras de sedimentos saturados de hidratos son altamente estables y adecuadas para la determinación de sus propiedades físicas, incluida la conductividad térmica, debido a la auto-preservación del hidrato de metano en los poros a temperaturas negativas. Se sugiere medir la conductividad térmica de sedimentos congelados que contienen hidratos de poro auto-preservados mediante una sonda de aguja KD-2, que causa muy poco impacto térmico en las muestras. Como lo muestran las mediciones especiales de materiales de referencia con conductividades térmicas conocidas, los valores medidos con la sonda KD-2 están subestimados hasta en un 20% y requieren la corrección respectiva. Los sedimentos congelados que contienen hidratos difieren notablemente en conductividad térmica de las muestras congeladas de referencia de la misma composición pero libres de hidrato en los poros. La diferencia depende de las propiedades físicas de los sedimentos y de los cambios en su textura y estructura asociados con el efecto de auto-preservación. Es decir, aumenta proporcionalmente al contenido volumétrico de hidrato, la saturación de hidrato y el porcentaje de agua convertida en hidrato. La conductividad térmica es anisotrópica en muestras de núcleo de sedimentos congelados naturalmente que encierran lentes de hielo-hidrato visibles y varía con la dirección de las mediciones con respecto a las lentes. Las mediciones de conductividad térmica con el método sugerido proporcionan una herramienta confiable para la detección de hidratos de gas estables y relícticos en el permafrost.
Descripción
El documento presenta los resultados de un estudio experimental de conductividad térmica de sedimentos congelados que contienen hidratos de gas artificiales y naturales a presión atmosférica (0.1 MPa). Las muestras de sedimentos saturados de hidratos son altamente estables y adecuadas para la determinación de sus propiedades físicas, incluida la conductividad térmica, debido a la auto-preservación del hidrato de metano en los poros a temperaturas negativas. Se sugiere medir la conductividad térmica de sedimentos congelados que contienen hidratos de poro auto-preservados mediante una sonda de aguja KD-2, que causa muy poco impacto térmico en las muestras. Como lo muestran las mediciones especiales de materiales de referencia con conductividades térmicas conocidas, los valores medidos con la sonda KD-2 están subestimados hasta en un 20% y requieren la corrección respectiva. Los sedimentos congelados que contienen hidratos difieren notablemente en conductividad térmica de las muestras congeladas de referencia de la misma composición pero libres de hidrato en los poros. La diferencia depende de las propiedades físicas de los sedimentos y de los cambios en su textura y estructura asociados con el efecto de auto-preservación. Es decir, aumenta proporcionalmente al contenido volumétrico de hidrato, la saturación de hidrato y el porcentaje de agua convertida en hidrato. La conductividad térmica es anisotrópica en muestras de núcleo de sedimentos congelados naturalmente que encierran lentes de hielo-hidrato visibles y varía con la dirección de las mediciones con respecto a las lentes. Las mediciones de conductividad térmica con el método sugerido proporcionan una herramienta confiable para la detección de hidratos de gas estables y relícticos en el permafrost.