Microstructural characterization of pore types in unconventional gas reservoirs utilizing FEG-SEM: An example from the Galembo Member of the Cretaceous La Luna Formation, Middle Magdalena Valley Basin (Colombia)

Abstract

La mineralogía y la microestructura son variables claves que definen las propiedades físicas de una roca. Las lodolitas muestran distribuciones de tamaño de poro en la matriz inherentemente heterogéneas. Ellos pueden mostrar poros orgánicos e inorgánicos y el mecanismo de transporte a través de poros es diferente, y, por lo tanto, es necesario describir su porosidad orgánica e inorgánica. Este trabajo utiliza Microscopía Electrónica de Barrido de Fuente de Emisión de Campo para caracterizar las lodolitas del Miembro Galembo de la Formación La Luna del Cretácico, Cuenca del Valle Medio del Magdalena, Colombia. Hay varios tipos de poros en las lodolitas, incluyendo poros interpartículas debido a la floculación de minerales de arcilla, porosidad orgánica debida al enterramiento y madurez térmica de la materia orgánica, poros intrapartıculas de organismos, poros intrapartículas dentro de granos minerales, y microcanales y microfracturas, incluyendo disolución, relleno y fracturas entre capas. La existencia de poros interconectados en tal complejo sistema de poros-fracturas ofrece vías eficaces para la migración primariade gas y también proporciona un espacio de almacenamiento para el petróleo residual en las lodolitas, lo cual es importante para la migración primaria y almacenamiento de los recursos de gas asociado a lodolitas. La conectividad entre poros es alta y aumenta hacia la parte superior del Miembro Galembo.

Mineralogy and microstructure are key variables defining the physical properties of a rock. Mudstones show inherently heterogeneous matrix pore-size distributions. They can show organic and inorganic pores and the transport mechanism through pores is different, and, therefore, it is necessary to describe their organic and inorganic porosity. This work uses Field Emission Gun Scanning Electron Microscopy to characterize the Galembo Member mudstones, Cretaceous La Luna Formation, Middle Magdalena Valley Basin, Colombia. There are several pore types in mudstones, including interparticle pores due to flocculation of clay minerals, organoporosity due to burial and thermal maturity of organic matter, intraparticle pores from organisms, intraparticle pores within mineral grains, and microchannels and microfractures, including dissolution, fillings and interlayer fractures. The existence of interconnected pores in such complex fracture-pore system provides effective pathways for primary gas migration and it also provides a storage space for the residual petroleum in mudstones, which is important for the primary migration and storage for mudstone gas resources. The pore connectivity is high and increases towards the top of the Galembo Member.