鄂尔多斯盆地中部奥陶系马四段碳酸盐岩天然气具有一定的勘探潜力,但其天然气成藏主控因素尚不清楚,限制了该区勘探的深入,针对这一问题,利用钻井、测井、地球化学、试气等资料,分析奥陶系马四段天然气藏特征,从气源岩条件、储层特征、运移条件和遮挡条件等方面开展成藏主控因素研究。研究结果表明:马四段气藏类型主要为岩性气藏;气源岩条件控制着天然气的贫富,马四段天然气为上古生界煤系源岩和下古生界碳酸盐岩源岩生成的混合气,并以前者为主,由于气源条件不充足,整体产气量较少;储层特征导致天然气主要富集在物性中等的灰云坪相和云灰坪相;孔隙、裂缝与断层组成的三维网络系统为天然气运移提供通道;在灰岩遮挡条件控制下,天然气主要分布在厚层白云岩与灰岩岩性变化带以及厚层灰岩中部云质含量增加的部位。通过对马四段天然气成藏主控因素的认识,可为鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩勘探提供理论依据。