本发明属于碳酸盐岩油气藏储层评价技术领域，公开了一种北部湾碳酸盐岩储层评价方法，该方法首先进行数据处理和标准化，然后构建了碳酸盐岩储层自动评价模型，分别为支持向量机模型、梯度提升树模型、随机森林模型；最后利用已训练好的支持向量机模型，梯度提升树模型和随机森林模型对测试数据集进行分类预测，再利用训练集和测试集画出混淆矩阵，通过比较测试结果确定碳酸盐岩储层自动评价模型的最优模型。本发明通过采用神经网络数据插补方法综合考虑孔隙率、渗透率和饱和度之间相关性的方法。并与创新的分类算法相结合，可增强岩相解释结论，并且为碳酸盐岩油气藏的科学划定和有效评估提供新的视角和工具。