塔北地区轮古油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层是我国超深层油气勘探的重要领域。基于高密度地震、测井及动态生产资料,构建了塔北地区轮古油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层构造-岩溶-流体多场耦合储层预测理论框架,通过缝洞系统定量表征技术,系统揭示了储层发育规律与油气富集主控因素。研究结果表明:(1)轮古油田奥陶系储层非均质性较强,储集空间可划分为4种类型:晶间孔主要发育于晶粒白云岩中,孔径5~20μm;粒间溶孔主要由鲕粒灰岩等颗粒灰岩经选择性溶蚀形成,孔径50~200μm,为储层主要渗流通道;微裂缝宽度多小于10μm;生物体腔孔主要发育于生物碎屑灰岩中,常见海百合茎等生物格架孔,孔径100~500μm。(2)表层岩溶储层呈片状分布于古地貌高地,暗河岩溶储层沿古水系呈条带状展布,断控岩溶储层沿断裂带呈线状分布;多属性融合与三维地质建模技术可实现岩溶储层的三维空间整体雕刻。(3)油气的富集程度受岩溶相-断裂-储层规模控制,Ⅰ类高富集区集中于北东/北东东向断裂带、残丘厚度大于90 m、有效孔隙度大于8%,有效厚度大于550 m区域,为断裂-缝洞双输导、多期复式充注的成藏模式;“表层区侧向追踪、暗河区立体评价、断控区定向输导”的差异化开发策略可使产能提升15%~30%,新增储量大于200×10~4t。