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本文针对西北某油田奥陶系碳酸盐岩油藏水平井笼统酸压存在的效果差以及分段改造方式和工具选择困难等问题，开展了水平井分段酸压优化设计。根据试验井实际钻、录、测井资料及地应力分析和分段酸压级数优化结果，结合储层裂缝、溶蚀孔洞特点，优选完井工具并考虑工具对井径、井眼轨迹的要求，以有利储层段有效改造为原则，确定了分段酸压完井方案；对各段酸蚀裂缝长度、导流能力、施工规模、前置液比例和排量等参数进行了优化，优选压裂液和酸液，形成了差异化的分段酸压优化设计方案。现场施工及压后效果表明：分段酸压优化设计方法是正确的，可进一步推广应用，但投球滑套等工具质量以及完井酸压过程中的质量控制需进一步提高和完善。