仪器分析可以分为：光学分析法（其中有发射光谱法、分子吸收光谱法、原子吸收光谱法）、电化学分析法（其中有电位分析法、电导分析法、库伦分析法、极谱分析法）、色谱分析法（气相色谱法、高压液相分析法）、质谱法等。
常用的仪器有：紫外可见分光光度计、红外分光光度计，电位计、电导仪、库仑计、极谱仪，气相色谱仪、高压液相色谱仪，质谱仪等。
仪器分析包括扫描电镜、电子探针波谱及能谱分析、X衍射分析、阴极发光及荧光显微镜、包裹体冷热台测定等。1）扫描电镜和电子探针波谱及能谱分析电子束轰击在样品上能产生各种信息，包括二次电子、背散射电子、X射线、阴极发光、透射电子等（图2—1）。
接收二次电子，背散射电子成像的仪器为扫描电子显微镜—简称扫描电镜；接收X射线并检测X射线能量强度的仪器为能谱仪；接收X射线并检测X射线波长的仪器为波谱仪；接收阴极发光进行检测的仪器为阴极发光显微镜。
扫描电镜、电子探针波谱及能谱仪对储层及成岩作用研究。
（1）碎屑岩储层。各种自生胶结物分布方式。（图2—2）各种自生胶结物有孔隙衬垫式、孔隙充填式、嵌晶式及加大式四种胶结方式。
（2）碎屑岩储层。自生矿物类型、特点及成分：
①粘土矿物有伊利石、高岭石、埃洛石、蒙皂石、绿泥石、伊/蒙混层、绿/蒙混层等（见表2—5）；②碳酸盐类自生矿物包括方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿、片钠铝石等；③硅质胶结物，包括自生石英、无定型的蛋白石与玉髓；④硫化物—黄铁矿；⑤沸石胶结物—包括斜发沸石、片沸石、方沸石、钠沸石、浊沸石等。
图2—1 电子与物质的相互作用
图2—2 碎屑岩中胶结物分布方式
表2—5 粘土矿物形态特征、晶体结构及元素成分
表2—5 粘土矿物形态特征、晶体结构及元素成分（3）碎屑岩储层，石英和长石次生加大。自生石英及自生长石加大可以分为三个阶段：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
（4）碎屑岩孔隙类型及储集性能识别标志：
碎屑岩孔隙可以分为粒间孔隙、特大孔隙、铸模孔隙、组分内孔隙及裂缝孔隙五种，可建立原生及次生粒间孔隙的识别标志。
2）X射线衍射仪X射线衍射方法被广泛地应用于结晶学及矿物学研究。在储层测试中使用多晶物质的X射线衍射，要求样品是微细的粉末状态或是微细晶粒的聚合物。
（1）制样方法及分析流程。
①粘土分离。X射线的分析方法主要侧重于粘土分离。一般来讲粘土分离包括采样、选样、称样、碎样、洗油、蒸馏水浸泡、湿磨、制备和提取悬浮液、离心沉淀烘干、研磨、称重和包装等步骤。
②制样方法。针对不同矿物、不同的分析目的以及样品量的多少采取不同方法。
a.压片法：适用于全岩分析。
b.定向片法：样品板用玻璃戴片，面积为25×27mm，样品量为40mg。
N片 把40mg粘土悬浮液均匀地铺在水平旋转的戴玻片上。
EG片 对上机分析的N片进行乙二醇饱和处理，目的区分膨胀性矿物是否存在。
550℃片 对EG片在550℃进行2.5小时加热处理，以鉴定绿泥石。
HCl片 重新称样后用HCl处理，然后制成定向片，目的去掉绿泥石而鉴定高岭石。
c.薄片法：直接用薄片做衍射分析，一般用于自生矿物鉴定。
（2）X衍射分析在沉积储层研究中应用。
①粘土矿物定性与定量分析。
对伊利石/蒙皂石混层（I/S）系列。绿泥石/蒙皂石混层（C/S）系列、高岭石、多水高岭石、坡缕石、蛭石等X衍射鉴定见表2—6。
②混层比计算：
指蒙皂石在I/S及C/S中所含比例，用以划分成岩阶段、估算地温、预测生储油层、判断生油门限等。
③全岩X射线定性及定量分析。
主要鉴定非粘土矿物：a.沸石类矿物，可用来确定沉积环境及古地温；b.盐类矿物，常见的有石盐、石膏、硬石膏、钙芒硝、无水芒硝、重晶石等；c.碳酸盐类矿物鉴定；d.其它非粘土矿物还有黄铁矿、赤铁矿、石英、长石等。
3）阴极发光显微镜（1）原理。
电子束轰击到样品上，激发样品中发光物质产生荧光，又称阴极发光。矿物产生阴极发光原因有几种：a.矿物含有能发光的杂质元素或微量元素（叫激活剂）；b.矿物内有结构缺陷。
矿物内的激活剂包括金属元素（Eu2+、Sm2+、Dy2+、Tb3+、Ea3+）以及过渡金属元素（Mn2+、Fe3+、Ca2+、V3+、Ti4+）。
与激光剂相对应能抑制矿物发光的物质叫猝灭剂，如：（Co2+、Ni2+、Fe2+、Ti2+等）。
（2）在储层研究中应用。
①石英的发光特征（表2—7）。
Zinkernagel的研究表明，各种石英颗粒的发光特征是在母岩形成过程中获得的，代表其岩石形成时的温度条件，三种不同发光类型正好反映了三种不同成因的石英（表2—7）。
②碳酸盐矿物发光特征（表2—8），还可以通过残余碳酸盐胶结物分布来判断次生孔隙。
表2—6 粘土矿物的X射线鉴定表
续表
表2—7 石英发光类型与岩石类型及温度之间的关系（据Zinkemagel，U.，1978）
③其它应用：a.碎屑石英原始状态及成岩变化观察，石英颗粒的压碎及愈合作用研究、推断成岩顺序；b.研究晶体生长环带及胶结物世代；c.恢复原岩结构；d.对储层中微裂缝进行研究。
4）荧光显微镜（1）原理。
荧光显微镜是以紫外光为光源、紫外光激发储油岩石中能够发光的烃类物质产生荧光。观察分析这些发光物质本身的变化及其与岩石结构、构造的相互关系，从而判断有机质类型、变质程度、有效储集空间、油气运移等一系列有关石油地质问题。
（2）荧光显微镜鉴定内容。
①沥青发光颜色、波长定量与成分关系。
为解决这问题选用了标准油样测定其发光颜色与波长关系，并确定属何种沥青（表2—9）。
表2—8 各类碳酸盐矿物的元素组成及其它特征（2）发光强度定量。
发光强度主要反映岩石中油的含量，岩石中油的含量越高，则油的荧光发光强度也越大，在荧光图像处理中，用亮度这个数值来定量表示沥青发光强度。
③含油范围定量。
a.各种沥青含量（油质、胶质、沥青质）。
b.含油面积比，此含油面积比在一定程度上反映了含油岩石中含油的范围。可近似代替孔隙含量，但该数值比孔隙含量高，因为还包括油浸染的范围。
表2—9 沥青的发光颜色、波长与成分5）包裹体测定包裹体是矿物形成过程中被捕获的成矿介质，被称为成矿流体的样品。它相当完整地记录了矿物形成的条件和历史，是矿物最重要的标型特征。
（1）包裹体的测定流程。
矿物流体包体的测试技术方面，目前主要开展了偏光和荧光显微镜鉴定、显微冷热台测试、爆裂—色谱仪测试、多项联合装置测试等几个项目的研究，取得了包体流体的均一温度（Th）、盐度（S）、酸碱度（pH）、氧化—还原势能（Eh）和包体（群体）有机组分、包体（单体）有机组分以及包体（群体）气体无机成分等多种参数。
（2）包裹体的测定意义。
包裹体研究除用均一法及冷冻法测定包裹体流体的形成温度、压力及盐度、密度、pH、EH值，还开展了包体成分测定、同位素组成，尤其是烃类（包括液体烃类）包体成分。除用包体集合体进行成分测定以外，还用激光拉曼光谱仪连接色谱、质谱仪对单个包体成分进行测定。流体包裹体记录了烃类流体和孔隙水的性质、组分、物化条件和地球动力等条件。对储集岩成岩矿物中流体包裹体进行类型、特征、丰度、组分等对比研究，了解盆地流体（烃类和水）的动力状态和相对时间，确定烃类运移的时间、深度和运移相态、方向和通道，可为储层的孔隙演化史、油气运移史、构造运动史的研究提供最直接、最可靠的地质信息资料。对储集岩中固体烃（固体沥青）的分析可以提供油气藏被改造、破坏的信息。
各类仪器分析见表2—10。
表2—10 各类仪器原理及在储层研究中的意义
