本文以陇东地区寒武系碳酸盐岩储层为研究对象,其中重点为中上寒武统毛庄组、徐庄组、张夏组和三山子组,利用沉积学、储层地质学并结合研究区多口钻井岩心、岩石薄片、测井、分析化验等资料,对研究区中上寒武统的地层分布规律、岩石学特征、沉积相特征、储层成岩作用和储层特征等方面进行了研究。研究区寒武系各组地层从西、南两方向逐渐向盆地内部超覆沉积,在中央古隆起向四周的方向上,地层厚度整体上逐渐增厚。研究区寒武系碳酸盐岩以鲕粒石灰岩和泥晶白云岩为主,并含有一定数量的绿泥石、铁白云石、氟磷灰石、菱铁矿、黄铁矿、鲕绿泥石等可反映形成时沉积环境的矿物成分。研究区寒武系经历了滨浅海-碳酸盐岩缓坡-碳酸盐岩台地沉积环境的变化,主要发育滨浅海、碳酸盐岩内缓坡、局限台地、开阔台地等沉积相。研究区寒武系碳酸盐沉积物(岩)经历的成岩作用有碳酸钙矿物的转化作用、白云石化作用、去白云石化作用、交代作用、溶蚀作用、胶结作用、压实压溶作用和重结晶作用。破坏性成岩作用有压实压溶作用、胶结作用和交代作用。重结晶作用、去白云石化作用以及部分压溶作用,具有双重作用。研究区寒武系碳酸盐岩储层以次生孔隙为主,储集性能好的储集空间主要有粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、洞、缝等。研究区碳酸盐岩储层以特低孔渗为特征,孔隙度在0.12%～14.15%之间,平均为0.86%;渗透率在0.01m D～26.54m D之间,平均0.38m D。研究区碳酸盐岩储层发育主要受沉积相和成岩作用的控制,主要发育石灰岩储层和白云岩储层。其中石灰岩储层多为潜在储层,分布范围比较局限;白云岩储层多为相对较好的有利储层,分布范围比较广泛,潜力相对较好。