Richard Snow Armin Hassanzadeh Jack Bridges PyroPhase - PowerPoint PPT Presentation

Richard ¡Snow ¡ Armin ¡Hassanzadeh ¡ Jack ¡Bridges ¡ PyroPhase

Control ¡Variables ¡ — Resistance ¡Heater ¡in ¡Borehole ¡ — Mechanism: ¡Thermal ¡conduction ¡ — Variables: ¡Time, ¡Heater ¡temperature, ¡Spacing ¡ — RF ¡PyroArray ¡ — Mechanisms: ¡Contained ¡RF ¡absorption, ¡Thermal ¡conduction ¡ — Variables: ¡Moisture ¡content, ¡Frequencies, ¡Power ¡level, ¡Time, ¡Wave ¡ pattern, ¡Geometry ¡ — RF ¡Antenna ¡ ¡in ¡Borehole ¡ — Mechanisms: ¡Uncontained ¡RF ¡absorption, ¡Thermal ¡conduction ¡ — Variables: ¡Same ¡as ¡above, ¡except ¡Wave ¡pattern, ¡Geometry ¡ 2

Antenna ¡in ¡Borehole ¡ 3

Conceptual ¡Design ¡RF ¡Hea9ng ¡ 4

Field ¡Tests ¡ Oil ¡Shale ¡ Tar ¡Sand ¡ 5

Lab ¡Measurements ¡ Inserting Shale in Reactor Oil Shale Sample 6

Lab ¡Results ¡ (Oil ¡Shale) ¡ ¡ Volume ¡of ¡Liquid ¡Produced, ¡cc ¡ Permeability, ¡mD ¡ Temperature, ¡°C ¡ Temperature ¡ Oil ¡ Water ¡ Permeability ¡ Time, ¡hr ¡ 7

Lab ¡Results ¡ (Oil ¡Shale) ¡ Oil ¡Produc?on, ¡ml ¡ Temperature, ¡°C ¡ Time, ¡hr ¡ 8

Simula9on ¡Roadmap ¡ ¡ — RF ¡Heating ¡of ¡Utah ¡Tar ¡Sand ¡ ¡ — RF ¡Heating ¡of ¡Colorado ¡Oil ¡Shale ¡ — Bitumen ¡Production ¡from ¡Utah ¡Tar ¡ Sand ¡ 9

Simulated ¡Geometry ¡ (Total ¡Volume: ¡1,000 ¡I 3 ) ¡ 8 m 2 m Modeled Section 1 m 10 m Top View of 3D View of Electrode Array Electrode Array 10

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Simula9on ¡Result ¡ (Tar ¡Sand) ¡ 12

Frequency ¡ShiI ¡ (Tar ¡Sand) ¡ 6 MHz 6.5 MHz 3 months 2 months • Distance along the length of the array 1 month 13

Effect ¡of ¡Tar ¡Sand ¡Drying ¡ ¡ 2 and 3 months 1 month • Distance from center to outside exciter electrode 14

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Oil ¡Shale ¡Results ¡ 9 months 3 months 5 days • Distance along the length of the array 16

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Bitumen ¡Viscosity ¡ 1,000,000 100,000 Bitumen Viscosity [cP] 10,000 1,000 100 10 1 0 20 40 60 80 100 120 140 Temperature [°C] 18

Bitumen ¡Produc9on ¡ Tar Sand 2D-Cylindrical Media Geometry Perforated Section of the Vertical Well 19

Bitumen ¡Produc9on ¡ Volumetric Heating Resistance Heating at 30 W/m 3 at 300°C 20

Bitumen ¡Produc9on ¡ 0.8 Volumetric Heating at 30 W/m^3 0.7 Hot Well Heating at T=300 C - 1 Bitumen Fraction of Pore Volume Bitumen Fraction of Oil-In-Place 0.6 - 0.85 0.5 - 0.7 0.4 - 0.55 0.3 - 0.4 0.2 - 0.25 0.1 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Time, days 21

Conclusion ¡ — Nearly ¡uniform ¡heating ¡for ¡tar ¡sand ¡and ¡oil ¡shale ¡ ¡ — Control ¡Parameters ¡for ¡RF ¡PyroArray ¡ — High ¡heating ¡efficiency ¡of ¡the ¡RF ¡PyroArray ¡compared ¡ to ¡RF ¡antenna ¡ — Rapid ¡heating ¡of ¡a ¡large ¡volume ¡compared ¡to ¡ embedded ¡resistance ¡heaters ¡ — Rapid ¡bitumen ¡production ¡by ¡volumetric ¡heating ¡ 22

To ¡a ¡Better ¡Futur e. ¡ PyroPhase 23