碳酸盐岩储层是目前重要油气藏,是地球物理勘探研究的热点和难点。碳酸盐岩储层岩石具有非常强的非均质性和各向异性,并且孔隙结构复杂、孔隙类型多样等特点,这些特点让现有的实验室测试手段对研究碳酸盐岩储层弹性特征带来巨大的挑战。因此,通过收集不同地区的碳酸盐岩进行试验研究,对于碳酸盐岩油气藏勘探具有重要的意义。本文首先针对三个地区收集到的61块样品外观特征与微观特征进行分析,将碳酸盐岩分为白云岩和灰岩两类,再根据颗粒大小、矿物组分、孔隙结构将样品分类6类。发现在三个地区的孔渗关系与孔隙结构各不相同,西北地区的样品孔渗关系呈现出指数关系,西南地区的孔渗没有明显关系。其次,针对实验室小直径柱塞样品在常温常压和压力条件下测试过程中的一些误差与精度影响的因素进行了实验分析,在常温常压下,为了避免扭转换能器可能产生的漏波现象,在实验时选择剪切换能器对横波进行测量。在压力条件下,发现加压时间对速度测试精度不产生影响,对振幅研究有一定的影响。最后对收集到的61块样品在干燥和水饱和状态下进行了常温常压和压力条件下的速度测试,发现在西北塔河地区,灰岩纵横波速度的主要控制因素是矿物组成成分,在灰岩中含有泥质对于样品的纵横波速度影响最大,白云岩纵横波速度的主要控制因素颗粒大小,颗粒越小,速度越大。在彭州地区碳酸盐岩纵横波速度主控因素是矿物组成成分。元坝地区碳酸盐岩纵横波速度主要控制因素是矿物组成成分与孔隙结构,在泥晶生屑灰岩中,生物碎屑含量越高,速度越低,压力条件下速度变化越大,含有裂缝的碳酸盐岩压力条件下,速度变化明显。