鄂尔多斯古岩溶气田储、产量持续快速増长,随着勘探程度深入,增产压力不断加大,急需开拓新的勘探领域。鄂尔多斯盆地东南部宜川-黄龙地区具备良好勘探潜力,研究其储层主控因素及形成机理对新建黄龙气田勘探工作有重要指导意义。本文以岩心观察、铸体薄片鉴定、阴极发光、CT扫描及地化测试分析为手段,结合钻井、测井资料,对宜川-黄龙地区马家沟组古岩溶储层基础特征、成岩作用及演化、储层主控因素及形成机理进行深入研究,主要获得了以下几点成果与认识:(1)储层主要发育含膏粉晶云岩、粉-细晶云岩及粉晶砂屑云岩;膏模孔型储层发育为主,膏模孔、晶间孔(溶孔)以及溶蚀改造的孔、洞、缝为有效储集空间;储层孔-渗相关性极差,孔喉结构复杂,整体物性具低孔低渗-特低孔特低渗特征。(2)按岩石学特征及对储层物性影响划分,储层主要建设性成岩作用类型有白云岩化、去膏化、多期岩溶及重结晶作用,破坏性成岩作用类型有压实、压溶、胶结、多期充填及次生灰化作用。按照成岩作用及岩石学特征划分出六个成岩阶段,结合成岩演化与孔隙特征,建立了宜川-黄龙地区古岩溶储层成岩演化序列。(3)通过微量元素、阴极发光、碳氧同位素实验方法,区分了研究区马家沟组内孔隙充填物形成序列,认为渗流粉砂形成于大气淡水环境,为基岩白云岩溶解破碎的产物;方解石充填具明显期次性,早期方解石形成于大气淡水环境,晚于渗流粉砂充填,晚期则形成于埋藏环境。(4)研究区有利储层分布受沉积微相、岩溶作用、充填作用及次生灰化作用共同影响。向上变浅序列(含)硬石膏结核云坪、潮缘颗粒滩、白云坪是储层形成有利相带;储层平面发育受控于古岩溶地貌,斜坡边缘有利于储层形成,垂向发育受控于岩溶旋回,有利储层分布于表生期岩溶垂直渗流带;埋藏期方解石主导的孔隙充填程度高,严重破坏孔隙;地貌低洼处中晚表生期次生灰化作用促使储层致密。(5)表生风化岩溶作用是研究区膏溶孔型储层形成的最关键因素;中-晚表生期大规模次生灰化作用及深埋藏阶段粗晶方解石主导的充填作用严重破坏了原有储集空间,是该区风化壳储层特低孔、特低渗物性的直接原因。