水平井油层区域跨度大、非均质性强,钻、完井及开采过程中受到的伤害表现出强烈的非均质性特征,常规笼统酸化效率低。围绕非均质碳酸盐岩储层水平井高效酸化所面临的技术瓶颈,提出了以伤害特征描述、酸化模式优选和工艺参数优化为依据的水平井高效酸化设计方法;并建立了一套集水平井钻井伤害模拟、不同酸化工艺和模式改造方法、酸化效果后评估的三维精细化数学模型。采用以上设计方法和数学模型,针对某水平井为例,展开了系统的模拟研究。研究表明,该水平井伤害程度在三维空间中表现极不均匀。采用强度为0.5 m~3/m的转向酸体系分别按笼统酸化、分段酸化和局部酸化进行模拟分析,其中局部改造效果好于其它两种酸化模式,综合表皮系数由4.717降至-0.083。同时,以局部酸化模式中第4小段为例进行了工艺参数优化设计,其中优化注酸排量为2 m~3/min,酸液用量为66 m~3。通过研究,能够有效帮助解决碳酸盐岩水平井长井段基质酸化效果不理想的现状,使可控参数(如施工参数)和不可控参数(如地层参数)达到优化组合,实现合理、高效布酸目的。