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 ¡

5

Oil ¡Shale ¡ Tar ¡Sand ¡

Lab ¡Measurements ¡

6

Oil Shale Sample Inserting Shale in Reactor

Lab ¡Results ¡(Oil ¡Shale) ¡

7

¡

Time, ¡hr ¡ Temperature, ¡°C ¡ Permeability, ¡mD ¡ Volume ¡of ¡Liquid ¡Produced, ¡cc ¡

Oil ¡ Water ¡ Temperature ¡ Permeability ¡

Lab ¡Results ¡(Oil ¡Shale) ¡

8

Temperature, ¡°C ¡ Oil ¡Produc?on, ¡ml ¡ Time, ¡hr ¡

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 ¡I3) ¡

10 8 m 10 m 1 m 2 m Modeled Section

Top View of Electrode Array 3D View of Electrode Array

11

Simula9on ¡Result ¡(Tar ¡Sand) ¡

12

Frequency ¡ShiI ¡(Tar ¡Sand) ¡

13 6 MHz 6.5 MHz 3 months 2 months 1 month

• Distance along the length of

the array

Effect ¡of ¡Tar ¡Sand ¡Drying ¡ ¡

14 2 and 3 months 1 month

• Distance from center to outside exciter electrode

15

Oil ¡Shale ¡Results ¡

16 9 months 3 months 5 days

• Distance along the length of the array

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Bitumen ¡Viscosity ¡

18

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

Bitumen ¡Produc9on ¡

19

Perforated Section of the Vertical Well 2D-Cylindrical Geometry Tar Sand Media

Bitumen ¡Produc9on ¡

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Volumetric Heating at 30 W/m3 Resistance Heating at 300°C

Bitumen ¡Produc9on ¡

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0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 200 400 600 800 1000 1200 1400 Bitumen Fraction of Oil-In-Place Bitumen Fraction of Pore Volume Time, days

Volumetric Heating at 30 W/m^3 Hot Well Heating at T=300 C

• 1
• 0.85
• 0.7
• 0.55
• 0.4
• 0.25

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 ¡Future. ¡

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PyroPhase