富县地区位于鄂尔多斯盆地东南部,加里东运动使得地层抬升受到剥蚀,形成大规模的古岩溶风化壳。奥陶系岩溶风化壳主力产层为马家沟组马五段。由于储层致密且非均质性强,在不同区域天然气富集程度差别较大,储层研究较为薄弱,有效储层形成机理及分布规律还不够清晰,直接制约了勘探工作进展。鉴于此,对研究区岩溶储层的深入研究势在必行。本文在岩心和镜下薄片观察的基础上,充分利用钻井、测井、录井等资料,并结合试采成果对鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系风化壳岩溶古地貌和岩溶储层特征进行了研究。通过分析风化壳发育层段地层沉积环境、概括了其沉积微相类型、沉积特征及岩矿组合;运用“印模法”、“残厚法”并结合古地质图,刻画了风化壳古地貌;利用不同的岩溶相特点进行岩溶相的划分,确定了古岩溶的分布规律;在此基础上对岩溶储层的物性特征、储集空间类型、成岩作用等进行了详细的论述,总结了岩溶储层发育的主要控制因素。取得以下成果:1)研究区沉积亚相为局限海台地亚相,沉积微相主要有潮上坪、潮间坪和潮下坪。2)通过对研究区古地貌的恢复,明确了研究区古地貌主要划分为岩溶高地,古地貌具有西高东低的特征。3)研究区主要发育5种岩溶相,裂纹角砾岩相、镶嵌角砾岩相、颗粒支撑紊乱角砾岩相、杂基支撑紊乱角砾岩相、洞穴砂砾岩相。不同的岩溶相具有不同的角砾岩结构、角砾成分及角砾间充填物类型,进而导致电性特征和物性特征的差异。4)岩溶储层发育的主要控制因素有:沉积相、古地貌因素和岩溶相。沉积相控制着岩性的发育,进而影响着表生期的岩溶强度;古地貌控制着地层的保留程度;裂纹角砾岩相和镶嵌角砾岩相较为发育的岩溶残丘是岩溶储层发育的有利区域。该研究成果进一步揭示了马家沟组中—下组合岩溶储层特征及其发育的控制因素,对该地区下一步天然气的勘探具有借鉴意义。