下古生界潜山油气藏是渤海海域重要的探勘领域。在系统的岩相学观察,以及元素地球化学、同位素地球化学和流体包裹体等测试分析的基础上,对渤海海域渤南低凸起下古生界潜山中的碳酸盐岩储层进行了成岩史解剖和储集能力分析。结果表明:潜山碳酸盐岩储层岩性以泥晶云岩、晶粒灰岩、晶粒云岩、颗粒灰岩和颗粒云岩为主;储层经历了复杂的成岩作用:白云岩成岩经历了同生海水胶结,准同生白云石化,早期黄铁矿→浅埋藏白云石化,压实作用,浅埋藏碳酸盐胶结作用,早期溶蚀→岩溶作用,去白云化作用,破裂作用,方解石胶结作用→中—晚成岩阶段碳酸盐胶结,热液作用,自生石英,晚期黄铁矿,晚期溶蚀。碳酸盐岩成岩经历了同生海水胶结,早期黄铁矿,压实作用,浅埋藏碳酸盐胶结作用,早期溶蚀→岩溶作用,去白云化作用,破裂作用,方解石胶结作用→中—晚成岩阶段碳酸盐胶结,热液作用,自生石英,晚期黄铁矿,晚期溶蚀。储层的发育受多种因素的控制:风化岩溶作用促进了孔缝洞复合储层的发育;岩性的差异控制优质储层的分布,白云岩化作用形成的晶粒白云岩储层质量显著优于泥晶白云岩;溶解作用增加岩石的储集性能;构造裂缝的发育控制了储层的分布;多期的胶结作用是破坏储层的主要成岩作用。综合分析表明,研究区优质储层发育的主控因素为白云岩化作用和风化岩溶作用。