我国分布着大量的低渗碳酸盐岩油气田,开采难度大,酸化压裂技术是开发低渗碳酸盐岩储层的重要措施。利用常规酸液进行酸压操作时,酸液会优先进入高渗透率层段,低渗透率层段得不到改造。粘弹性表面活性剂自转向酸被注入地层后,其粘度会随着酸岩反应的进行迅速增大,能降低酸液的滤失,封堵酸蚀蚓孔,使后续酸液进入低渗透区,达到均匀布酸的目的。因此有关粘弹性表面活性剂自转向酸的理论与应用研究成为当今的热点。本文首先以芥酸、油酸、大豆油和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,经酰胺化反应得到酰胺中间体,酰胺中间体分别与氯乙酸钠和3-氯-2-羟基丙磺酸钠经季铵化反应得到甜菜碱,另外本文还合成了一种非离子型粘弹性表面活性剂。并利用核磁和红外对产物进行了结构表征。测试了不同酸岩反应阶段的自转向酸的粘度,实验结果表明酸液体系的粘度随着酸岩反应的进行而增大,所有自转向酸的残酸的最大粘度都超过300 mPa·s,EACB自转向酸和NVES自转向酸的粘度变化发生在酸岩出现反应的主要过程,其它自转向酸的粘度变化则发生在残酸阶段。对自转向酸的流变学性能进行了系统的研究,包括稳态剪切测试、小幅振荡测试和触变性测试。实验结果表明只有EACB自转向酸的鲜酸剪切变稀的现象,其它自转向酸的鲜酸都呈现出牛顿流体的特征,说明EACB自转向酸的鲜酸中的胶束是棒状胶束,其它自转向酸的鲜酸中的胶束是球状胶束;随着酸岩反应的进行,所有自转向酸的平台模量和豫驰时间都逐渐增大,说明体系的粘弹性逐渐增强,当体系中的盐酸完全消耗时体系的粘弹性达到最强,此时体系中出现了蠕虫状胶束。触变性研究表明所有自转向酸的残酸体系在经过高剪切后体系的粘度都不能完全恢复,且粘弹性越强所需的恢复时间越长,再次说明残酸体系中出现了蠕虫状胶束。通过对自转向酸体系中微观胶束结构及尺寸的研究发现,所有自转向酸体系中胶束的尺寸都随着酸岩反应的进行而增大,且在残酸体系中都出现了蠕虫状胶束,进一步说明体系中胶束结构及尺寸的变化是酸液体系流变性质变化的内在原因。