塔里木盆地塔中地区是一个既富油又富气的含油气区,蕴藏了超过50亿吨的油气资源。塔中地区奥陶系碳酸盐岩储集体是目前的主要勘探对象,虽然储层非均质性强烈,但是上奥陶统良里塔格组礁滩复合体、中下奥陶统鹰山组岩溶风化壳储集体均具有大面积层状分布、整体富含油气的特点。塔中地区的油气聚集具有多套烃源岩供烃、多期油气成藏、多层系含油复式聚集的特征,特别是成藏过程非常复杂,因此,开展塔中地区奥陶系油气聚集特征与成藏过程研究对指导该地区的油气勘探具有重要意义。通过对大量的地震、测井、钻井、岩心、地质资料研究分析表明:①奥陶系油气随区域不同而呈现出不同的物理化学性质,紧靠I号断裂带的油气藏天然气产量高,向内带逐渐变低。②各种地球化学参数表明,塔中地区天然气属寒武系原油的裂解气,原油为寒武、奥陶系烃源岩的混源成因。塔中地区奥陶系油气藏经历了三期成藏过程,中晚加里东期、晚海西期原油充注,晚喜山期天然气气侵。奥陶系凝析气藏是早期残留油藏在喜山期被大规模寒武系来源的原油裂解气气侵的结果,多源多期成藏、多期调整及油气运移通道共享,是造成原油普遍混源的根本原因。两套烃源岩、三期排烃作用为塔中奥陶系油气成藏提供丰富的资源潜力。③构造作用从根本上控制了塔中地区的岩溶发育、裂缝形成、油气生成和运移以及后期对油气藏的破坏。塔中地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层形成的因素,认为除构造作用外,其它影响因素还包括古气候和古地貌、沉积相、岩性和成岩作用等。由断裂、不整合面、构造缝洞发育带形成的网状油气输导体系造成塔中古隆起油气复式运聚成藏的广泛性,长期稳定发育的古隆起背景是塔中奥陶系油气大面积聚集的基础。塔中地区奥陶系油气成藏主要受以下四大关键因素控制:寒武-奥陶系烃源岩提供充足的油气来源;碳酸盐岩缝洞系统控制了油气的分布;断裂、不整合、缝洞体系共同构成了油气运移的输导体系;长期稳定发育的古隆起背景为油气聚集提供了有利条件。奥陶系礁滩复合体和下奥陶统鹰山组岩溶风化壳是近期的两大现实勘探领域,具有十分丰富的油气资源潜力。