在碳酸盐岩储层形成和演化过程中，沉积作用是基础，成岩作用是关键。勘探实践表明，对碳酸岩储层的成因机制研究是正确认识、预测、评价储层以及建立储层地质模型的关键，也是研究油气藏控制因素和分布规律不可缺少的重要内容。论文以鄂尔多斯盆地靖边古潜台东侧马五₁₊₂储层为例，以沉积学和成岩作用原理和方法为基础，以地质学理论为指导，采用多学科、多技术综合分析方法，配以显微镜、阴极发光、电子探针、X射线、扫描电镜、碳氧同位素、包裹体、压汞分析等现代分析测试手段，结合地震和产能测试等资料，对鄂尔多斯盆地靖边古潜台东侧奥陶系马家沟组马五₁₊碳酸盐岩储层沉积、成岩特征、储集物性作了广泛深入的研究。取得了以下主要认识：1)从基础地质研究入手，通过沉积-成岩-储集物性一体化的深入研究，结合气藏开发测试资料，对靖边古潜台东侧马五₁₊₂碳酸盐岩储层进行了综合研究。最终形成一套地质与开发紧密结合，针对碳酸盐岩复杂储层勘探开发的有效技术方法；2)针对研究区情况，综合考虑了能量、地形、生物、气候和岩性等因素，首次归纳出研究区蒸发气候条件下的古陆—平坦潮坪碳酸盐沉积模式。这一与构造环境紧密结合的沉积模式可以较好的控制沉积相展布格局，是预测研究区有利相带分布的基础。含膏云坪和膏云坪是膏斑型储层的有利相带；云坪、灰云坪、泥云坪是晶间孔储层的有利相带；3)采用先进的分析测试手段，首次建立了研究区储层成岩和孔隙演化模式。该模式详细说明了储集空间的形成过程，为寻找有利孔隙发育带提供了可靠依据。最富建设性的成岩作用是溶蚀作用和白云石化作用。充填作用和去云化作用等是孔隙降低甚至消失的主要原因。二者相互作用造成了目前的储集层特征；4)通过气-水相对渗透率和储层物性分析，发现研究区储集岩的润湿性发生较大变化，由中-弱水湿转为中等水湿，束缚水饱和度升高，物性变差，储集物性与气井产能关系密切，这些是在向东侧扩边时需要密切注意的；5)综合考虑储层的古地貌、现今构造、沉积环境、成岩作用、储集物性和钻探情况等诸多因素，对各区块储层进行了综合评价，提出了开发井、评价井部署区块。