大牛地气田奥陶系马五段白云岩储层油气显示良好，但储层非均质性强、受控因素多，勘探难度较大。为此，论文以碳酸盐岩岩石学和储层地质学为基础，综合岩心、录井、测井、薄片等资料，对大牛地气田奥陶系马五段白云岩储层开展研究。　　结合钻井资料和岩心薄片的分析，认为马五段白云岩以膏质云岩、泥微晶、粉-细晶白云岩为主;储渗空间主要为晶间孔、晶间溶孔、膏模孔、溶孔、溶洞以及裂缝，并且溶蚀孔洞在区内储渗空间中最为重要;储集体类型主要为晶间孔隙型、溶蚀孔洞型、裂缝型以及裂缝-孔洞型，不同储集体类型具有不同的测井响应特征。　　通过C-O同位素、有序度、锶同位素以及微量元素等地球化学特征的研究，探讨大牛地气田奥陶系马五段白云岩的成因。认为大牛地气田马五5段以上地层以蒸发泵白云石化和渗透回流白云石化为主，而埋藏白云石化为马五5段地层储层发育的成因机理。　　利用岩心观察、铸体薄片、扫描电镜资料以及相关地化特征，对该组的成岩作用、成岩演化序列等进行了分析，并对研究区控制储层最为重要的成岩作用进行成岩相类型划分以及平面展布特征研究，认为马五段成岩相包括泥质充填成岩相、白云石化岩相、方解石充填岩相以及裂缝成岩相，对马五段成岩相的展布进行了深入分析，发现马五2段泥质充填成岩相主要沿岩溶沟槽发育、去云化成岩相则主要在岩溶斜坡下部发育，白云化成岩相为储层发育的有利区带。马五5有利储层成岩相为破裂成岩相和白云石化成岩相。　　大牛地气田地区马五段白云岩储集体受多种因素影响，其中沉积环境是基础，成岩作用为储层储集空间发育的关键，在研究区诸多成岩作用，古岩溶作用和白云石化作用影响尤为重要，古岩溶作用对区内不同区域、不同岩性溶蚀差异，影响研究区储集空间，进而在一定程度上控制白云岩储层形成。白云石化对研究区马五段白云岩储层发育意义重大，马五5以上层段近地表白云石化形成的膏质云岩，受到后期溶蚀作用影响，形成溶蚀孔洞储集能力大大提高，马五5段埋藏白云石化形成的粉-细晶云岩晶间孔发育，能形成良好的储集空间，有利于储层发育。成岩相的分布是对沉积微相决定溶蚀差异特征以及古岩溶地貌作用对白云岩储层的综合反映，对于大牛地马五段而言，区内所发育的白云石化成岩相和裂缝成岩相对于寻找良好的储集空间以及白云岩储层，预测研究区白云岩储层有利区域具有十分重要的指导意义。