實現最佳油氣勘探需要詳盡了解儲層的微觀結構。諸如頁巖和沙石的儲集巖，在構成巖石的晶粒、粘土及其他礦物之間的孔隙內含有油氣?？紫兜南嗷ミB接性會影響油氣的滲透性，并轉而確定儲層的勘探流程。在致密沙石中，孔隙大小和受限的滲透率會使勘探面臨巨大挑戰。了解儲集巖的滲透率對提高產量和降低開采成本至關重要。使用諸如蔡司 Axio Observer 光學顯微鏡可以快速檢測儲集巖樣品的表面形態，并利用配有陰極熒光（CL）檢測器的 EVO 掃描電子顯微鏡對巖石進行微觀結構分析。ORION NanoFab 離子顯微鏡解決方案則能夠提供出色的三維表面細節成像及對小于 3nm 的孔徑進行定量測量。

孔隙度和滲透率分析被用來預估含有巖石的石油和天然氣的商業價值。使用 Axio Scope.A1 或 Imager 2 可以測量孔隙度，并且能夠很容易的從地質樣品中找到石油和天然氣包裹體。使用激光共聚焦顯微鏡（LSM 700），可獲取石油或天然氣包裹體的三維圖像，并計算油氣包裹體的體積近似值。此外，AURIGA 共聚焦離子束掃描電鏡還能提供超高分辨率圖像及了解儲集巖所需的強大分析性能。ATLAS 3D 全自動三維工作流程能創建 5 nm 薄的連續圖像切片，用以重構巖石的三維圖像。利用獨一無二的元素襯度捕獲巖石結構的超高分辨率圖像（使用 EsB 探測時），了解并區分孔洞與晶粒。
通過對多孔巖石樣品的背散射電子圖像與二次電子圖像兩者進行比較，以測量樣品中孔洞的百分率，并將該技術擴展至三維應用，使用 AURIGA 提供含油基質中填充孔洞的體積百分比。

鏡質體反射率可作為含烴沉積盆地熱成熟度的一項指標。在勘探中， 在評估任何相關儲量的可能性方面提供非常有價值的信息。此技術是基于對整個巖石薄片、鉆井巖屑或油母質巖精礦中獨有鏡質體顆粒反射光所占百分比的測量，使用 Axio Imager 2 可以完成該指標的檢測。此外，顆粒結構的分類能完整描述鏡質體含量。

鏡質體反射率測量是煤炭分類的一種重要方法，可使用諸如 Axio Imager 2 或 Scope.A1 的偏光顯微鏡完成。作為煤的主要有機成份之一， 鏡質體反射率與煤炭的形成歷史相關，因此，也與煤炭的煤化程度相關。鏡質體反射率是評估煤炭質量和價格的重要指標。鏡質體反射率測定方法按照 DIN 22020-5 或 ISO 7404-5 國際標準來執行。鏡質體反射率傳統的測定方法依賴于光電倍增管，而當前測定方法則是使用光譜儀和數字 CCD 相機。鏡質體反射率和巖相分析也經常作為烴源巖有機成熟度的指標，是石油勘探中的一項重要參數。

了解油氣井場鉆井巖屑的礦物成份是在導井和分支井之間做出正確鉆井導向決定的關鍵。礦物學信息能夠幫助辨別結構變化和定位脆性區域，以便選擇最佳壓裂站。RoqSCAN 掃描電子顯微鏡緊湊、堅固耐用的設計使其可以直接向井場提供鉆井巖屑的實時分析和報告。迅速部署和在極短時間內獲取結果的特點能幫助快速精準地做出鉆探操作決定，以優化利用率和提高礦井產量。

微化石的可視觀察研究能為石油和天然氣勘探工業提供地層層序的詳細信息。微化石可以用來辨別地質層不組份。使用透射光和反射光顯微鏡獲取超薄切片，并在 Axio Imager 2 或 Scope.A1 的正置式顯微鏡下運用偏光來進行簡易快速成像。使用 EVO 掃描電子顯微鏡采集的高分辨率圖像來獲取樣本不同的細節信息。

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