清洁压裂液在非常规油气藏的开发中具有广阔的应用前景,但存在稠化剂用量大等问题。双子表面活性剂的应用虽然降低了稠化剂用量,但其合成复杂,使用成本较高。超分子表面活性剂作为一种通过非共价键构筑的超分子体系,不仅可以避免低聚表面活性剂复杂的合成过程,同时具有低浓高效且粘度可控的特点。因此,本文提出将超长链阳离子表面活性剂与多元酸构筑的超分子体系应用于清洁压裂液中。通过分子设计合成了具有超长碳链的阳离子表面活性剂芥酸酰胺丙基二甲基叔胺（N-erucamidopropyl-N,N-dimethylamine,EA）与芥酸酰胺丙基烯丙基溴化铵（N-erucamidopropyl-N,N-dimethyl-N-allyl-ammonium bromide,EDAA）,以正交试验优化合成条件,借助核磁、质谱等手段对产物结构进行表征。利用表面张力仪与流变仪研究了烯丙基取代对表面活性、增粘、耐盐等性能的影响。通过流变学实验探究了不同多元酸对超分子体系性能的影响。借助激光粒度分析仪、冷冻透射电镜、分子模拟方法探究超分子体系的增粘机理。采用流变仪研究p H值、浓度、温度对超分子体系粘弹性的影响变化规律,结合核磁、动态光散射等方法揭示超分子体系的粘控机制。最后,通过浓度及组分优化得到新型清洁压裂液体系,综合评价其在油田可行性及适用条件。研究结果明确了表面活性剂中极性头基的空间位阻作用对增粘、耐盐等性能的影响机制,烯丙基的存在使得EDAA具有更好的增粘、耐盐性能,但同样导致EDAA不适于构筑超分子体系。超分子表面活性剂具有优异的增粘性能,这是由于多元酸与EA在水溶液中可以形成具有拟低聚表面活性剂结构的超分子。其中,EA与羧酸基团的最佳摩尔比为1:1,且多元酸与表面活性剂的结构对超分子体系的性能有影响较大。超分子体系的粘控因素研究发现,p H值、温度与浓度对五种超分子体系的粘弹性都具有极好的调控作用。这是由于多元酸的电离程度与EA的质子化状态受p H影响,从而实现了p H值对蠕虫状胶束的生成与破坏,而浓度与温度则分别通过控制蠕虫状胶束的生长过程与超分子结构的破坏程度实现对溶液性能的可调控。所设计清洁压裂液的性能评价结果表明,3%EDAA+4%KCl体系适用于120℃的高矿化度油藏或海上油藏的压裂施工,2%EA+0.391%p-PA（p H=6.17）体系适用于90℃的低矿化度油藏,两种清洁压裂液破胶后均没有残留,且破胶液的表、界面张力较低,水驱恢复后岩心伤害率仅在1%左右,是两种理想的适用于中、高温地层的低成本清洁压裂液,具有广阔的应用前景。