阿克库勒凸起奥陶系碳酸盐岩经历了多期构造运动和古岩溶作用，储层主要为岩溶型储层，大型洞穴、裂缝和溶蚀孔洞是其主要的储集空间，储层非均质性强。通过岩心、钻井、分析化验数据、测井、地震等资料的综合对比分析，建立了塔河油田奥陶系碳酸盐岩加里东中期、海西早期岩溶的识别标志，总结了岩溶储层时空分布特征，提出北部多期不整合叠加区厚层纯灰岩中优质岩溶储层发育受控于多期表生岩溶的“复合效应”，南部短期暴露地区有利储层形成受控于有利相带、古地貌、断裂-裂缝等多因素有效匹配的“联合效应”。总结了岩溶孔洞后期充填与保持的规律，建立了岩溶型储层复合-联合成因机理、地质模式与地质-地球物理综合预测模型。证实塔北地区存在加里东期运动及该期岩溶作用，指出早期断裂及伴生裂缝发育程度是加里东中期岩溶作用的主控因素，该期岩溶具有层控性，断控性，较强非均质性。该期岩溶的存在与发现，对塔河油田外围乃至整个塔北地区的油气勘探具有重要意义。海西早期岩溶作用对塔河主体区储层影响最大，在构造运动阶段性发生和地层脉动式隆升的影响下，区域上形成三套洞穴层，每个洞穴层发育期与盆地内沉积层序的高水位海平面稳定期对应，洞穴层序次为上老下新。塔河主体区发育岩溶壮年期的高幅度地貌非均质裂缝-洞穴储层，海西晚期岩溶对于奇中北部三叠系覆盖区内影响较大，由于多期次岩溶叠加，岩溶残丘夷平作用强，处于岩溶发育的老年期，岩溶储层不发育。锶同位素在划分岩溶期次方面具有明显的优势。加里东中期岩溶形成的岩溶缝洞方解石，具有低⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值特征，⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值主要由围岩的重溶锶控制。海西早期岩溶形成的岩溶缝洞方解石具有高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值特征，⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值受壳源锶和来自围岩的重溶锶控制；塔河地区洞穴充填体系包括重力坍塌、机械搬运沉积和化学充填三类。北部以机械充填为主，南部以化学充填为主，主要受控于岩溶发育期次和古地貌特征。指出地表溶沟起源于密集落水洞的发育，地表河谷对应于近地表岩溶通道塌陷形成的表面凹坑，深埋阶段岩溶塌陷形成规模较大联合塌陷古洞穴系统，地震剖面上上显示为独特的圆形图案的断层（平面图）对应串珠状反射。利用、压力、产能流体资料对洞穴系统连通性法进行了分析。“串珠状”反射代表了优质储层在地震剖面上的反射特征，振幅变化率属性能较好地表征上奥陶统覆盖区岩溶型储层发育展布。振幅变化率中的强振幅变化区或条带代表了储层发育区，地震测井联合反演表明岩溶型储层主要发育在风化面以下200m左右，具有低波阻抗、低层速度、高孔隙度特征。波阻抗反演和地震反射强度的方法预测洞穴系统的充填性质。