塔河裂缝型碳酸盐岩油藏具有埋藏超深,地层闭合压力高,地层温度高和非均质性极强四个特点。由于地层闭合应力高,目前的酸压工艺裂缝导流能力保持率仅20%-30%左右,致使裂缝失效快,稳产时间短。酸压中,快速酸岩反应和严重的酸液滤失限制了裂缝扩展及有效酸蚀缝长,多级交替注入是降低酸液滤失、增加活酸作用距离的一种方式。本论文针对塔河奥陶系灰岩储层展开多级交替注入研究。首先通过一系列实验针对压裂液、胶凝酸、交联酸、自生酸4种液体体系进行了评价,评价了液体的流变性、与地层的配伍性及酸液的溶蚀性。然后通过一系列酸液驱替实验和导流能力实验研究了不同液体体系组合、注入级数组合以及用量组合对酸蚀裂缝表面形状及酸蚀裂缝导流能力的影响,优选液体体系组合,优化注入级数及用量。再通过数值模拟软件模拟了不同液体交替注入时的有效酸液作用距离和裂缝闭合形状,并与实验结果结合,优选液体体系,注入级数,优化液体用量,预测酸液作用距离。综合实验与数值模拟结果表明,以导流能力和酸液有效作用距离为综合考量标准,推荐注入酸液体系为:胶凝酸+压裂液交替注入。当闭合压力为70MPa时,初期导流能力较高,达到25D·cm,其优化的注入级数为4级,每级注入时间为35min。本研究为塔河油田的多级交替注入酸压工艺提供了理论依据和优化方法,可有效指导该地区碳酸盐岩储层酸压改造。