碳酸盐岩地层在世界油气生产中占有极其重要的地位。就世界范围看,高达50%的碳酸盐岩储层是白云岩,塔里木盆地古生界碳酸盐岩的勘探实践也充分证明了这点。此次研究的塔深1井是世界上第一口以寻找石油和天然气为目的的超深科学探井。是中国石化西北分公司为实现“塔河下面找塔河”的勘探战略目标所进行的大胆尝试。在埋藏超过8000m的深处,温度大于170℃,压力大于80MPa的环境下,溶蚀孔、洞、缝等储集空间发育,揭示了良好的白云岩储集层,展示了塔河深层油气勘探的广阔前景。因此开展对该井储层特征及地球化学特征的研究具有很高的理论价值和重要的现实意义。鉴于塔深1井是塔里木盆地北部唯一钻遇寒武系的超深井,没有可类比的对象,而且储层发育机理较为复杂。因此在本次研究中,该井五个回次的取芯资料就显得尤为宝贵。通过塔深1井的岩心观察,岩石薄片鉴定等手段,对其岩石学特征,成岩作用等的研究是此次研究的首要且重要的研究内容。利用碳氧锶同位素,以及包裹体等地球化学分析手段进行样品测试分析,与岩石学特征充分结合对塔深1井寒武系白云岩成因类型进行分析探讨。结合物性,测井资料对储层储集性进行分析研究。并对其储层发育控制因素进行分析探讨。通过研究总结出塔深1井寒武系岩石类型包括藻纹层白云岩、泥微晶白云岩、颗粒白云岩及晶粒白云岩,以晶粒白云岩为主。塔深1井成岩作用有压实作用、压溶作用、溶蚀作用、充填作用、白云石化、硅化作用、胶结作用、碎裂作用、重结晶作用、方解石化等等。主要以白云石化作用及溶蚀作用为主。通过对白云岩及缝洞充填方解石样品的氧碳、锶同位素作了较为系统地分析,建立了不同类型岩石和充填物同位素特征图,并对中-细晶白云石;充填裂缝的中晶白云石;充填裂缝、溶洞的中、粗、巨晶白云石;充填裂缝、溶洞的方解石中的包裹体进行测试分析。为区分验证不同白云岩成因类型奠定了基础。根据岩芯观察与镜下岩矿分析鉴定,并结合上述白云岩分布、岩石学和地球化学特征分析,认为塔深1井寒武系白云岩主要有四种成因类型:准同生白云岩、混合水白云岩和深埋藏成因白云岩,热液成因白云岩。塔深1井上寒武统储层的储集空间类型上部为裂缝和溶孔,且以裂缝为主,溶孔孔径微小,多以针孔状为主,向下则以溶蚀孔(洞)为主,且溶蚀孔(洞)径逐渐增大,裂缝减少。耿芯进行的基岩孔渗样品分析结果也表明了上寒武统随深度逐渐增大的变化趋势。但是,虽然储层孔隙度较好,但渗透率较差,连通性差,总体物性较差。对塔深1井寒武系储层发育的影响因素分析认为,其古地理沉积环境控制了本井区缺乏有效生油源岩的发育,加里东期构造活动形成的断裂对深部寒武系—奥陶系下统储层的形成具有重要作用,深部断裂可成为地下流体通道,也可成为溶蚀作用发生的空间条件。白云石化作用是其储层发育的主要成岩作用之一,与深部断裂热液流体有关的溶蚀作用使得储层储集性得到了改善,而且实钻证实塔深1井井区寒武系缺乏有效的封盖条件,不能形成有效的油气圈闭封盖条件是制约本区油气成藏的主要地质因素。