本发明涉及一种碳酸盐岩气藏产层的预测方法，属于测井技术领域。该预测方法包括：建立目标单井所在区域的井段中补偿中子和拟合深侧向电阻率之间关系、补偿中子和拟合声波时差之间关系的表现形式；确定待预测井段各深度采样点的补偿中子和拟合深侧向电阻率的关系、补偿中子和拟合声波时差的关系；计算各深度采样点的拟合深侧向电阻率值和拟合声波时差值；比较待预测井段储层段中各深度采样点的拟合深侧向电阻率值与深侧向电阻率值大小、拟合声波时差值和声波时差值大小，根据比较结果对产层进行筛选。本发明的预测方法，能够相对准确、可靠的利用裸眼井常规测井资料预测出储层段能否产出，为碳酸盐岩气藏制定合理高效的开发技术对策提供依据。