鄂尔多斯盆地南缘张夏组发育多套碳酸盐岩,同时具备生烃潜力巨大的烃源岩层,具较好勘探前景,但目前该区储层相关研究较少。通过钻测录井基础资料,结合薄片镜下鉴定、X射线衍射等数据,基于K-means(K均值)聚类分析和主成分分析无监督学习算法,对鄂尔多斯盆地南缘张夏组的储层特征进行研究,并预测有利区带。结果显示,储层岩性以白云岩为主,其中颗粒云岩储集物性最好,孔隙度、渗透率的平均值分别为1.12%、1.68×10^-3 μm²,发育晶间(溶)孔、晶内孔、粒间孔等;选取白云岩厚度、鲕粒(灰)云岩厚度、孔隙度、地层厚度对储层进行评价,K-means确定储层最优类别为3类,使用主成分分析对影响储层发育影响因素数据进行降维处理,进而建立储层评价标准,预测Ⅰ类储层位于研究区东南部,此储层发育有利区域与白云石化作用剧烈的台地边缘滩相区重合。研究成果揭示了鄂尔多斯盆地南缘张夏组储层特征,为现场开发提供理论依据和数据支撑,对该区油气勘探有一定的指示意义。