南堡凹陷碳酸盐岩潜山是重要的深层油田勘探领域,其具有埋藏深、时代老、构造运动复杂、多期岩溶作用的特点,因此,有利于形成大规模的风化壳型岩溶储层,其中以马家沟组为典型代表。本文在充分调研前人研究的基础上,以南堡凹陷碳酸盐岩潜山风化壳型储层为主要研究对象,综合运用野外露头、油田岩心、测井数据和地震属性分析及反演等手段,系统的研究了潜山风化壳型储层的类型、岩石学特征、沉积相分布、识别标志以及不同类型风化壳储集体特征、成岩作用类型及其对储层的影响、风化壳储层控制因素,并对优质风化壳型岩溶储层的分布进行了预测。基于南堡凹陷古生界岩溶地层的岩石学特征,可将风化壳型岩溶储层在岩性上划分为二大类,第一类为石灰岩;第二类为岩溶岩;再结合钻遇风化壳储层的单井相和平面相资料,总结分析出风化壳地层的沉积相,即下马家沟组为局限台地、上马家沟组为开阔台地。通过野外露头、岩心观察和测井分析,总结出一套风化壳型岩溶储层识别标志:露头发育溶洞,岩心发育角砾、溶积泥和淡水方解石,碳氧同位素负向偏移,钻井有漏失无放空,测井响应“三低两高”、“点网交织”等特点。进一步又将风化壳型岩溶储层详细划分为断控岩溶型和岩溶垮塌型两种;断控岩溶缝洞主要分布在断裂上升盘,露头充填物类型复杂多样,储集空间类型展示完整,可见大型溶洞、多角度裂缝、溶蚀孔洞和孔隙;而岩心受取心限制,充填物主要为角砾岩和泥岩,储集空间以裂缝和溶蚀孔洞为主。岩溶垮塌体在露头所见规模较小,充填物以不同成分的角砾岩为主,南堡凹陷测井识别的垮塌体,受联合坍塌作用影响,范围较大可达到不整合面之下170m,垮塌体储集空间类型多样,可形成孔-缝-洞复合的储集空间系统。风化壳型储层储集空间类型可分为孔隙、溶蚀孔洞和裂缝,并对露头缝洞充填物的物性进行了分析,得出了缝洞充填物储集能力,即洞穴碎屑充填物＞洞穴垮塌充填物＞断裂充填物＞洞穴化学充填物＞缝洞围岩;并明确了成岩作用类型及其对储层的改造。潜山风化壳型储层的控制因素主要为岩性因素、古地貌因素、断裂因素和距不整合距离深浅因素。南堡凹陷风化壳型有利储层主要是潜山顶部的上、下马家沟组,基于马家沟组灰岩有利沉积相带、反演有利缝洞储层分布区和南堡凹陷潜山地层及上覆地层分布情况,预测了优质储层的分布范围。