碳酸盐岩油气资源是世界油气资源的重要组成部分,碳酸盐岩储层研究已成为当今世界石油地质研究中的热点。塔里木盆地顺北地区位于新疆沙雅县境内,前期勘探部署的顺北1井钻进过程中,在奥陶系碳酸盐岩地层的一间房组和鹰山组获得油气发现,随后在顺北地区主干断裂带上部署的多口钻井测试均获得高产工业油气流,表明顺北地区奥陶系储层主要分布在一间房组和鹰山组地层,且油气成藏条件优越,主干断裂带是油气富集有利区。顺北地区作为塔里盆地石油勘探的新亮点,资源潜力巨大,但新区勘探程度仍然较低,其储层类型、成因机制以及储层预测等方面仍存在一些问题,一定程度上制约了顺北奥陶系深层的下步勘探。因此,本文以塔里木盆地顺北地区奥陶系的一间房组和鹰山组地层为研究目的层,依托中国石化西北油田分公司重大先导项目《塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气成藏规律与勘探突破目标优选》子项,在大量调研和研读前人研究成果后,以碳酸盐岩储层地质学作为理论指导,综合运用沉积岩石学、构造地质学、储层地球化学等理论知识,充分利用现有实物资料,结合薄片鉴定、阴极发光、地球化学分析等研究手段,围绕成岩作用和储层特征,对顺北地区奥陶系储层的构造特征、岩石学特征、沉积相特征、成岩作用类型、成岩演化序列、储集空间类型等方面进行研究,来综合分析储层成因的机理,从而对顺北地区碳酸盐岩储层进行预测。通过对研究区现有的钻井岩芯进行观察和薄片鉴定,认为顺北地区奥陶系储层的岩石类型主要为石灰岩,兼有过渡岩类和其它岩类。经过对目的层岩石学特征及分布规律的总结,认为本区发育的沉积相类型以碳酸盐岩开阔台地相沉积为主,并可进一步划分为台内滩和台坪两个主要亚相;通过镜下薄片的详细鉴定,认为本区主要存在的成岩作用有胶结作用、压实作用、溶蚀作用、白云岩化作用和硅化作用等,并通过分区带、分层系对研究区成岩作用特征和成岩结果进行归纳,划分成岩演化阶段,并描述成岩演化序列和孔隙变化特征。在储集空间方面,通过岩芯观察和薄片鉴定,结合孔渗测试数据和地球物理等资料(钻录井、常规测井、成像测井等),对有效储集空间的特征加以总结,综合识别和划分目的层中主要的储层类型,主要有裂缝型、裂缝-孔洞型、溶蚀孔洞型。结合成岩作用特征、成岩结果以及储层发育情况,分析不同储层类型的成因机理,总结出符合本区实际地质条件的储层成因,认为构造断裂活动和大气淡水溶蚀是本区储层发育的主要控制因素,并以此来预测有利储层的分布规律。