水力压裂(酸化)在世界范围内尤其是低渗透油气藏的勘探开发中扮演着主要角色.目前,随着油气资源的相对紧缺,压裂酸化增产面临的对象也越来越复杂,遇到各有特点的储层种类也日渐增多.现场实践表明,压裂酸化工作液不仅影响着施工本身的成败,更是影响施工增产效果的重要因素之一.压裂酸化工作液发展至今,虽然有大量新的化学品出现,但在有效的和各种不同储层特征紧密结合方面一直表现的不尽如意,以至于经常发生增产效果不理想的情况.主要表现在配方单一,单井施工配方不变,工作液对储层尤其是支撑裂缝带的伤害严重,酸压酸蚀裂缝作用距离短等.这些因素严重制约着压裂酸化在低渗透,特别是一些特定储层中所应该起到的作用. 本文针对这些问题,研究了特定储层压裂酸化工作液的优化设计技术,提出储层高适应性的工作液优化原则.对一些特定储层,开发了针对因剪切缝严重而不适合加砂的储层应用深井清水加砂压裂、深部缝内爆炸压裂液；针对致密气藏的大型水力压裂、小分子聚合物和超低浓度聚合物的低伤害压裂液；碳酸盐岩储层加砂压裂、碳酸盐岩储层多级注入闭合酸压、碳酸盐岩储层地面交联酸酸压:复杂岩性储层组合酸压工作液优化设计技术,进入现场应用并取得了良好效果. 压裂酸化工作液优化设计技术指导现场施工是一个系统工程,其提出和应用对压裂酸化的理论发展有重要意义.本文研究的主要创新点如下: (1)机理探索,提出了侧链交联、自由基破胶、将碳酸盐岩酸压与砂岩基质酸化结合的酸蚀缝导流能力和复杂岩性酸岩反应研究等理论和方法. (2)开发了新型低伤害压裂酸化液体系,研制了可爆炸含能敏感压裂液、小分子瓜尔胶和地面交联酸等产品,缝内爆炸压裂液试验装置申报了专利,清水压裂首次用于深达3300米的深井. (3)开展了储层高适应性优化设计方法及其应用研究,对碳酸盐岩储层综合加砂、酸压施工,对复杂岩性储层新型组合酸压,对致密砂岩气藏大型水力压裂等都取得了良好效果. 将室内研究成果应用于现场,结果表明现场与室内研究具有较好的一致性.