超埋深、低基质孔和极强的非均质性是塔里木盆地轮南奥陶系碳酸盐岩储层的基本特点。受地震资料分辨率的限制，储层横向预测难度较大，对油气分布规律的认识不清及薄弱的地质基础研究制约了轮南奥陶系油气的勘探。 通过本论文的研究，进一步明确了轮南奥陶系正常比重原油来自中、上奥陶统油源岩，而天然气则来自于寒武系源岩的高温裂解；应用分形理论，研究表明奥陶系断裂密集带与储层裂缝的发育区是对应的，并指出了平面上储层裂缝的发育区；利用钻井资料对岩溶体系进行了垂向分带，并弄清了它在平面上的展布特征；指出溶洞、裂缝是奥陶系油气的主要储渗空间，并分析了影响储层物性的主控因素；通过成藏期的研究，指出正常比重原油及天然气是不同来源、不同期次的产物，并对塔河油田的重质稠油进行了解释；总结了轮南奥陶系油气的分布规律，指出天然气的分布只与大断裂有关；指明中、上奥陶统尖灭带是今后有利的油气勘探领域。