本文研究区卡塔克隆起位于塔里木盆地中央隆起带中段,目的层为古生界奥陶系。根据现今研究区勘探现状,结合勘探开发的瓶颈,运用构造地质学、沉积岩石学、测井地质学、古生物学、地震地层学、层序地层学等多学科理论综合研究。基于研究区的区域地质背景,综合分析钻井、测井和地震资料,利用大量薄片鉴定、岩芯观察资料对研究区岩石学、沉积学特征进行深入研究。结合井震分析识别层序界面,对比单井层序地层建立区域层序地层格架,由点及线到面,研究层序内的沉积相展布及演化规律,总结沉积模式,并初步探讨层序格架下的储集空间发育特征,分析层序界面与岩溶的关系,预测研究区有利储集相带。卡塔克隆起是在塔里木盆地震旦系基底上长期发育的继承性的,受基底构造控制的古隆起。其形成经历了加里东早期Ⅱ幕雏形期、加里东中期(分为Ⅰ幕、Ⅱ幕)形成期、加里东晚期-海西早期改造定型期,奥陶纪期间研究区经历了从拉张到挤压的过程。加里东早期Ⅱ幕运动在造成了该区平缓隆起的背景,形成了卡塔克隆起的雏形;加里东中期Ⅰ幕,卡塔克隆起受南面挤压控制,塔中Ⅰ号断裂再次活动并导致大部分控制二级构造带断裂生成,卡塔克隆起被解体并进一步隆升形成北西向断隆(坡折带)。加里东中期Ⅱ幕继续接受南北挤压应力,卡塔克隆起东部开始大幅度抬升剥蚀,形成向西散开的“帚状”雏形;加里东晚期构造运动导致卡塔克隆起进一步隆升造成志留系-中上奥陶统剧烈剥蚀,缺失志留系中、上统。海西早期构造运动使早期的断裂重新复活,卡塔克隆起整体抬升隆起。海西早期构造运动之后主断裂活动停息,塔中Ⅰ号断裂带再未活动。由于石炭-二叠纪时期的拉张背景,塔中断褶造山趋于停止,转变为拉张裂陷和沉降,使卡塔克隆起呈水下隆起状态得以保存。卡塔克隆起在奥陶纪整体属于克拉通稳定碳酸盐岩台地沉积,通过岩性组合、测井响应及地震相等识别标志,研究区识别出局限台地、开阔台地、台地边缘、台缘斜坡、陆棚5类沉积相。其中下统蓬莱坝组发育局限台地,中下统鹰山组发育局限台地-开阔台地,局部见台内滩亚相,中统一间房组发育开阔台地,上统恰尔巴克组发育开阔台地相深水台地亚相,良里塔格组发育开阔台地,桑塔木组发育浅海陆棚相。依据层序地层学理论,结合研究区构造沉积背景,在详细研究层序界面标志的基础上,共识别出了3个二级层序界面(SSB1、SSB2、SSB3),界面类型为隆升不整合、6个三级层序界面(SB2、SB3、SB4、SB6、SB7、SB8),界面类型为侵蚀不整合。在此基础上划分出二级层序(SSQ1~SSQ2)和8个三级层序(SQ1~SQ8)。在井震结合的基础上建立三级层序格架,由点(单井薄片岩芯)-线(连井剖面)-面(地震)进行层序格架内沉积相展布及其主控因素研究,总结其层序沉积演化模式。控制卡塔克隆起奥陶系层序发育的主要因素有构造沉降、海平面变化及古气候条件。构造运动对层序的控制主要表现在对层序界面和对沉积古地貌的影响;海平面的升降控制着三级层序界面的形成与层序内部体系域的演替;古气候的变化则影响着碳酸盐岩台地类型和位置的变迁。卡塔克隆起碳酸盐岩储层主要发育在碳酸盐台地、台缘,岩性包括鹰山组灰岩、云岩及两者的过渡类型和良里塔格组颗粒灰岩。储集空间主要是暴露溶蚀形成的孔、洞、缝。卡塔克隆起经历多期多期次构造运动和海平面变化的影响,形成了不同级别的层序界面,形成了不同时限的暴露剥蚀间断界面,层序界面之下发育不同时限的同生期溶蚀—古风化壳表生期岩溶(喀斯特化)。溶蚀级别由小到大分为高位晚期(四级层序界面)同生期溶蚀、侵蚀不整合(三级层序界面,低位期)同生期溶蚀、隆升不整合(二级层序界面)古风化壳表生期岩溶、造山角度不整合(一级层序界面)古风化壳长期表生期岩溶。高级别层序界面溶蚀可以叠加低级别层序界面溶蚀。卡塔克隆起奥陶系碳酸盐岩储层发育受沉积相和层序界面的影响。较有利储集相带为隆升不整合(二级层序界面)风化壳岩溶发育区及镶边台缘区带。