渤中21-22构造区作为渤中凹陷西南部重要的油气勘探区块,其潜山是勘探程度较低的勘探新领域,构造区周边地区已发现包括渤中19-6太古界变质花岗岩潜山、渤中28古生界碳酸盐岩潜山在内等多个古潜山油气藏;区内潜山古生界碳酸盐岩储层发育,油气勘探潜力巨大,迫切需要开展关于潜山碳酸盐岩储层的研究。论文以渤中21-22构造区潜山碳酸盐岩储层为研究对象,以岩石学、沉积学、成像测井学、碳酸盐岩储层地质学等理论为指导,在前人研究成果的基础上,依据区内科1井、科2井钻井岩心、薄片观察、岩矿测试分析、常规测井、成像测井等资料,在认识储层岩石类型、沉积相、储集空间、成岩作用、岩溶类型、结构的基础上,对控制储层发育的因素进行研究,并探寻储层的发育规律。研究区已钻遇古生界碳酸盐岩潜山地层自下而上为奥陶系冶里组、亮甲山组、下马家沟组;岩石类型主要为白云岩、灰岩、碳酸盐岩过渡岩类和混积岩,可识别出泥晶灰岩、颗粒灰岩、白云质灰岩、晶粒白云岩、颗粒白云岩、灰质白云岩和含碳酸盐粉砂质泥岩共7种岩石组合类型;为局限台地相和开阔台地相,进一步可分为局限台地云(灰)泥坪、云质泻湖、云灰质泻湖、灰云质泻湖、台内滩,开阔台地台内滩、滩间海七种微相。储集空间分为孔隙、溶洞、裂缝三大类,并以溶蚀作用产生的各类溶孔、溶洞、溶缝为主;储层孔隙度在1.1～16.7%之间,平均孔隙度4.3%。研究区地层经历了复杂的成岩过程,根据成岩现象可识别出10种成岩作用,以表生成岩阶段的溶蚀作用对潜山碳酸盐岩储层的形成最为关键。通过岩心和成像测井资料,在科1、科2井可识别串珠状溶洞、高角度溶缝、低角度溶缝、层间缝、层状溶孔、溶洞、泥质条带、分散溶孔等岩溶要素。依据表生岩溶各带发育特征,对科1、科2井岩溶结构进行划分:认为科1井表生岩溶深度达潜山面下近150m,发育3个垂直渗流带-水平潜流带,一个岩层致密带,垂直渗流带总厚度36m,水平潜流带总厚度77m。科2井表生岩溶达潜山面下180m,发育4个垂直渗流带-水平潜流带,垂直渗流带总厚度38m,水平潜流带总厚度112m。综合研究认为,沉积相、构造活动、岩溶作用是控制研究区储层发育的主要因素。沉积微相影响溶蚀程度,区内灰云质泻湖、云灰质泻湖、云质泻湖微相发育规模较大,微相晶间孔发育,有利于岩溶储层富集。构造活动产生的古地貌是岩溶作用发生的先决条件,产生的断裂和裂缝增加储集空间的同时,作为流体的先期通道,扩大了溶蚀范围。多期岩溶作用是储层形成的关键,研究区现今的岩溶结构是加里东期、印支期、燕山期岩溶作用叠加的结果。科1井发育3个岩溶旋回,科2井发育4个岩溶旋回,每个岩溶旋回均由垂直渗流带-水平潜流带组成。区内潜山上部垂直渗流带受埋藏期胶结作用影响导致物性较差,中下部水平潜流带发育规模大,储集空间保存较好,是优质储层发育的主要区域。