Impact of clay minerals on reservoir sandstone properties: comparative study in Colombian eastern cordillera and middle Magdalena valley basins

• Autores: Fred Jesús Paba Santiago, Carlos Alberto Ríos Reyes, Hernando Buendía Lombana
• Localización: Revista EIA, ISSN-e 1794-1237, Vol. 21, Nº. 42, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Impacto de minerales arcillosos en propiedades petrofísicas de los reservorios de areniscas: estudio comparativo en las cuencas de la cordillera oriental y el valle medio del Magdalena (Colombia)
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• Resumen
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    El objetivo de este estudio es examinar cómo la mineralogía influye en las propiedades petrofísicas, especialmente la porosidad y permeabilidad, de posibles reservorios de arenisca en Colombia. Busca comprender de manera integral cómo la presencia de minerales arcillosos afecta la calidad general de los reservorios de hidrocarburos en el país. Se recolectaron muestras de areniscas de reservorios en varios afloramientos en las cuencas de la Cordillera Oriental y el Valle del Magdalena Medio. Se realizó un análisis detallado de la mineralogía y características petrográficas de las muestras mediante diversas técnicas analíticas como microscopía de luz transmitida, difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. La porosidad y permeabilidad se midieron utilizando equipos automatizados de permeametría y porosimetría. La composición predominante de las rocas de los reservorios analizados comprende cuarzo (45-50%), feldespato (35-40%) y arcillas (10-20%). Estas rocas se clasificaron en dos grupos distintos según su permeabilidad (K) y porosidad (Φ), que van desde 0.009 hasta 29.220 mD y del 1,88 al 20,75%, respectivamente. La presencia de ilita se correlacionó con una reducción tanto en la porosidad como en la permeabilidad, destacando su impacto negativo en la calidad del reservorio. Por el contrario, una concentración elevada de caolinita se asoció con una porosidad y permeabilidad favorables. Las muestras con sericitización de feldespato demostraron una calidad de almacenamiento de hidrocarburos inferior. Este estudio proporciona una comprensión más profunda de cómo la mineralogía afecta las propiedades petrofísicas de los reservorios de arenisca en Colombia. Estos hallazgos son cruciales para guiar las estrategias de exploración y producción en la industria petrolera colombiana, especialmente en entornos geológicos desafiantes como los estudiados.

  • English

    The aim of this study is to examine how mineralogy influences the petrophysical properties, particularly porosity and permeability, of potential sandstone reservoirs in Colombia. It seeks to comprehensively understand how the presence of clay minerals impacts the overall quality of hydrocarbon reservoirs in the country. Samples of sandstones from reservoirs at various outcrops in the Eastern Cordillera and Middle Magdalena Valley basins were collected. Detailed analysis of mineralogy and petrographic characteristics of the samples was conducted through various analytical techniques such as transmitted light microscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy. Porosity and permeability were measured using automated permeametry and porosimetry equipment. The predominant composition of the analyzed reservoir rocks comprises quartz (45-50%), feldspar (35-40%), and clays (10-20%). These rocks were categorized into two distinct groups based on their permeability (K) and porosity (Φ), ranging from 0.009 to 29.220 mD and 1.88 to 20.75%, respectively. The presence of illite correlated with a reduction in both porosity and permeability, highlighting its negative impact on reservoir quality. Conversely, an elevated concentration of kaolinite was associated with favorable porosity and permeability. Samples with feldspar sericitization demonstrated inferior hydrocarbon storage quality. This study provides a deeper understanding of how mineralogy affects the petrophysical properties of sandstone reservoirs in Colombia. These findings are crucial for guiding exploration and production strategies in the Colombian oil industry, especially in challenging geological environments like those studied.