Тепловые свойства горных пород характеризуются, в основном, удельной теплоёмкостью, коэффициентом температуропроводности и коэффициентом теплопроводности.

Удельная (массовая) теплоёмкость (при постоянном давлении) характеризуется количеством теплоты, необходимым для нагрева единицы массы породы на 1°С:

где

C_р — удельная изобарическая теплоемкость, Дж/(кг·°С);

М — масса породы, кг;

Q — количество теплоты, Дж;

T — температура, °С.

Этот параметр необходимо учитывать при тепловом воздействии на пласт. Чем меньше плотность пород, тем выше величина удельной теплоёмкости. Удельная теплоёмкость зависит от минералогического состава, дисперсности, температуры, давления и насыщенности горных пород. Теплоёмкость пород зависит от минералогического состава пород и не зависит от строения и структуры минералов. Удельная теплоёмкость увеличивается при уменьшении плотности породы и растёт с увеличение температуры и водонасыщенности в пределах 400 — 2000 Дж/(кг×°С).

Коэффициент теплопроводности (удельного теплового сопротивления) l характеризует количество теплоты dQ, переносимой в породе через единицу площади S в единицу времени t при градиенте температуры dT/dx:

где

λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С);

S — площадь, м²;

Q — количество теплоты, Дж;

t — время, сек;

x — расстояние, м

T — температура, °С.

Коэффициент температуропроводности (α) характеризует скорость прогрева пород или скорость распространения изотермических границ.

Взаимосвязь тепловых свойств горных пород выражается соотношением:

где

a — коэффициент температуропроводности, м²/с;

λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С);

C_р — удельная изобарическая теплоемкость, Дж/(кг·°С);

Ρ_породы — плотность породы, кг/м³.

Таблица — Тепловые свойства некоторых пород и флюидов