湖湘碳酸盐岩是济阳坳陷的一种特殊储层类型。目前已是济阳坳陷油气资源接替重要目标之一。尤其随着页岩油勘探热潮的兴起，作为济阳坳陷页岩油“甜点”，已经受到勘探家的特别关注。湖相碳酸盐岩具有相变快、非均质强的特点，很难准确预测，优质储层形成机理不清。本研究针对济阳坳陷湖相碳酸盐岩勘探存在的难点，应用综合地质、地球化学分析等方法进行关键问题的创新研究。旨在为胜利油田的稳定发展做战略储备，使沉寂多年的湖湘碳酸盐岩尽快取得较大勘探进展。　　利用地球化学分析方法，对济阳坳陷沙四段碳酸盐岩进行成因研究，认为其形成于封闭的咸湖环境，为陆相湖泊成因，与海侵作用无关。通过岩芯观察和薄片分析认为沉积微相主要有钙结层、生物滩坝、藻礁和微生物席。在近5000口探井的层序地层划分和岩性统计的基础上，通过盆地制图和区带解剖，系统分析了济阳坳陷三级层序地层框架内碳酸盐岩的分布规律，建立了断陷湖盆碳酸盐岩的沉积模式。认为纵向上主要发育在二级层序沉积基准面上升半旋回。平面上呈环带状分布于斜坡断裂带。其中缓坡带广泛发育，以颗粒型为主；阶式陡坡局部发育碳酸盐岩，岩性主要为生物粘结型和颗粒型。洼陷带不利于碳酸盐岩发育。从湖盆边缘向洼陷方向，依次形成颗粒型、生物粘结型和泥晶型碳酸盐岩。认为济阳坳陷湖相碳酸盐岩主要受古气候、古碳酸盐岩、古构造和大型砂砾岩扇体4个因素的控制。干旱气候是碳酸盐岩发育的首要条件，盆缘周缘古老碳酸盐岩提供了物质基础，是重要的宏观控制因素，古构造是控制区带沉积的主要因素。大型砂砾岩扇体严重抑制碳酸盐岩沉积。该研究成果对预测湖相碳酸盐岩和页岩油气的“甜点”具有实际指导作用。揭示了研究区白云岩的成因，识别出了9种成岩作用，对形成优质储层有重要影响。其中，白云岩化可形成大量的晶间微孔；溶蚀作用导致大量次生溶孔的形成；去白云石化作用使原生粒间孔堵塞、使部分原生粒间孔变为晶间微孔。优质储层主要受控于优势岩相和后生成岩改造作用，前者起着主导作用。生物礁相的骨架岩、滩相的颗粒岩和微生物席泥晶岩是研究区主要优质储集岩。本研究为断陷盆地湖相碳酸盐岩的油气勘探提供了理论支持和操作性较强的技术储备，不但在济阳坳陷得到广泛应用，而且在具有类似地质条件的盆地或区带的油气勘探中具有理论指导作用。