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酸化压裂是开发低渗致密碳酸盐岩油藏的重要措施,但酸化面临两个重要的问题:（1）酸岩反应过快导致酸液无法到达储层深部;（2）储层酸敏伤害。为解决酸岩反应过快的问题,研发出了聚合物稠化酸、表面活性剂稠化酸、乳化酸及泡沫酸等用于延缓反应速率。但仍存在其他问题:聚合物难破胶、难降解,反排不彻底容易伤害储层;表面活性剂稠化酸中表面活性剂的使用浓度高导致成本高;乳化酸及泡沫酸的稳定性差等。解决储层酸敏问题通常采用金属离子络合剂,如柠檬酸、EDTA等。柠檬酸对铁离子具有较好的稳定性,但其对钙离子的稳定效果差;EDTA在酸溶液中不稳定,会析出沉淀。其他金属离子络合剂多不溶于酸或价格昂贵。储层酸化的研究及应用中,盐酸常用于碳酸盐岩储层,但盐酸与沸石类矿物生成凝胶的机理研究不足;土酸多用于泥岩或砂岩储层,但土酸酸化存在出砂、生成沉淀等问题。此外,目前对酸化液与原油作用关系的研究较少。论文使用不同浓度的盐酸、乙酸及二者混合酸溶蚀储层常见的胶结矿物,从酸蚀单一矿物角度研究反应机理,并提出用于储层酸化酸液选择的方法。针对酸岩反应过快的问题,合成了一种清洁型“一剂多效”粘弹性表面活性剂VES-c。低浓度VES-c能有效延缓酸与岩石矿物的反应速率,还能降低油水界面张力、减缓酸对设备及井筒的腐蚀。针对储层酸敏伤害问题,合成了一种耐酸型络合剂NEDTA。综合以上研究,配制出一种性能良好的酸化液体系,并研究了其与岩石及原油的作用关系,主要研究内容如下。（1）质量浓度为 0.1%、0.5%、1.0%、3.0%、6.0%、9.0%、12.0%的盐酸或乙酸,及质量浓度为3.0%、6.0%、9.0%的混合酸在60℃下溶蚀绿泥石、蒙脱石、高岭石、伊利石、浊沸石、方解石和白云石。通过XRD确定岩石矿物及反应后固体残渣的组成,ICP-OES测定反应后残酸溶液中的主要离子及相应浓度,SEM-EDS观察酸溶蚀后岩石矿物的微观形态并分析生成沉淀物质的元素组成,FT-IR分析生成沉淀物质的化学结构。根据酸对岩石矿物的溶蚀情况及生成的沉淀物质,分析酸岩反应机理。结果表明:高浓度的盐酸与绿泥石会生成水氯镁石沉淀,可能产生二氧化硅沉淀;盐酸溶蚀浊沸石时产生凝胶是由于生成的硅铝酸盐（Si5Al2O16H6）发生缩聚反应;乙酸与白云石会产生乙酸钙沉淀;混合酸中乙酸可络合Mg2+,降低其催化硅铝酸盐发生缩聚反应的作用、促进硅铝酸盐聚集沉淀,可减少生成凝胶的量;混合酸中盐酸可有效减少乙酸与白云石反应生成“细纤维”状乙酸钙的量。根据储层岩石所含绿泥石、沸石、白云石等含量可确定酸化时盐酸与乙酸的用量。此外,浓度高于1.0%的盐酸或乙酸溶液对蒙脱石具有防膨、缩膨作用。（2）用环氧氯丙烷、芥酸酰胺丙基二甲基叔胺及甘氨酸合成一种耐酸、耐盐、耐温、增粘的粘弹性表面活性剂VES-c。利用实验室自组装的反应装置测得VES-c可将混合酸与白云石的反应时间延长4.5倍、与岩石碎屑的反应时间延长1.6倍。VES-c延缓酸岩反应速率的机理是其增加酸溶液粘度使得H+的传质速度降低、阻碍CO2“逃离”岩石表面而减小固液接触面积、阻碍CO2“逃离”液体以增加液体体积等。此外,0.1%VES-c能降低油水界面张力达 0.25 mN/m。（3）利用乙二胺四乙酸二钾、氯乙酸钠合成一种耐酸、耐温型络合剂NEDTA。采用沉淀滴定法对比NEDTA与EDTA-2K、草酸、柠檬酸、HEDTA、N,N-双（羧甲基）-L-谷氨酸四钠盐水溶液、甲基甘氨酸二乙酸三钠（MGDA-3Na）等络合剂防止Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、Fe2+、Fe3+等金属离子生成沉淀的效果。结果表明NEDTA对上述金属离子均具有较好的防止生成沉淀的效果。论文对NEDTA络合金属离子机理做了简要分析,证明了阳离子型络合剂也可络合金属离子。（4）分析X油田Y区块的岩心及原油的性质:根据岩心成分确定酸化液中酸的浓度;分析原油的性质及与表面活性剂VES-c的作用关系,确定酸化液体系中VES-c的使用浓度。考虑经济效益,络合剂NEDTA浓度定为1.0%。为防止储层水敏膨胀,采用实验室合成的防膨剂-Y复配KCl。最终确定粘弹性表面活性剂酸化液体系配方为:3.0%HCl+5.0%HAC+0.3%VES-c+1.0%NEDTA+1.0%防膨剂-Y+2.0%KCl,简称 VES-c 酸化液体系。VES-c酸化液体系稳定性良好,对N80钢片的缓蚀率为94.8%,且与N80钢片反应后的VES-c酸化液体系对蒙脱石的防膨率可达99.6%、缩膨率可达50.7%。VES-c酸化液体系对原油的乳化效果一般,但对原油的静态洗油效率可达27.0%左右。（5）采用全直径岩心,通过真三轴物理模拟压裂液实验对比分析水、酸溶液、VES-c酸化液体系的压裂效果。分别向3块岩心样品中注入10.0 mL去离子水（样品1）、3.0%HCl+5.0%HAC酸溶液（样品2）及VES-c酸化液体系（样品3）后密封,模拟闷井5 d。设计压裂→暂堵→二次压裂→二次暂堵→三次压裂的操作流程模拟储层深部酸化压裂,通过声发射仪监测裂缝的起裂位置,CT扫描观测压裂后岩心的裂缝形态。通过物理模拟驱油实验验证VES-c酸化液体系的驱油效果。结果表明:VES-c酸化液体系的酸化压裂效果最好,将岩心的破裂压力降低11.6%,压裂时产生的微裂缝发育最多;VES-c酸化液体系可提高原油采收率12.7%。结合现场酸化压裂施工方案结果,预测粘弹性表面活性剂酸化液体系应具有较好的酸化压裂效果。研究了不同浓度酸与岩石矿物的反应情况并分析了酸岩反应机理,建立了根据储层绿泥石、沸石矿物及白云石含量确定酸化液中酸溶液种类及浓度的方法。合成了一种“一剂多效”的粘弹性表面活性剂及耐酸型络合剂。基于酸岩反应机理及合成的化学试剂配制一种粘弹性表面活性剂酸化液体系,利用真三轴物理模拟压裂液实验及物理模拟驱油实验验证了体系具有良好的酸化、压裂、驱油效果。论文为储层酸化伤害提供一些理论参考,补充了酸化液与原油作用关系的研究,实验方法及结果对实际油藏储层酸化压裂施工具有一定的参考、指导意义。