碳酸盐岩储层富含的油气资源量约占全球储量的一半,产量已达到总产量60%以上,我国碳酸盐岩油气资源量约为385亿吨油当量。而碳酸盐岩储层在开发过程,由于外来工作液的侵入、储层压力温度内部平衡状态破坏以及开采方式的不合理性等因素,往往会导致油气井近井筒地带的污染,降低近油气井产量。基质酸化作为一种重要的增产改造措施,易在近井筒地带形成具有优势渗流能力的"高速通道"——蚓孔(wormhole),可恢复甚至提高油气井单井产能。目前关于酸蚀蚓孔的研究主要停留在表征其特征参数的物理模型和数学模型上,且研究程度还不够成熟。另外,关于具有酸蚀蚓孔渗流特征参数,目前鲜有见到相关的学术报道。同时基质酸化后,碳酸盐岩储层形成了两区复合油气藏,目前未能明确该类型的复合油气藏产能及产能的递减规律。本文针对碳酸盐岩储层基质酸化形成的复合油气藏特点,基于基质酸化机理和分形理论,从DLA凝聚体扩散凝聚理论、类分形树状网络渗流理论、油气流体分形渗流理论、复合油气藏产能、产能递减规律等方面开展研究,主要包括以下几个方面内容:(1)基于碳酸盐岩基质酸化机理,通过类比DLA凝聚体扩散凝聚模型原理,建立了受扩散凝聚控制的平面径向酸蚀蚓孔生长的模拟规则。基于计算机VB程序语言、计算机显示器参数,建立了对应于实际碳酸盐岩直井酸化过程径向酸蚀蚓孔生长初始模拟参数的取值方法。(2)通过编制的VB程序模拟了不同条件下碳酸盐岩基质酸化酸蚀蚓孔形态,其模拟半径与理论处理半径相当(1m),各蚓孔形态的分形维数范围在1.6435～1.6936之间,与文献报道的径向蚓孔形态的分形维数值(1.67±0.3)相近。分析了射孔相位角、射孔孔深、天然裂缝条数、天然裂缝长度及天然裂缝分形维数对基质酸化蚓孔增长形态的影响。(3)推导了微毛细管管流与渗流的相似之处,并以此为基础建立了简化的蚓孔径向流动等效渗透率模型——"点到圆"二分叉树状分形网络渗流系统,其等效渗透率的影响因素主要有二分叉网络长度分布分形维数Dl、二分叉网络半径分布分形维数Dr、二分叉网络分叉级数m以及二分叉网络分叉角θ。(4)建立了两种基质酸化蚓孔区等效渗透率模型:①基于等效渗流阻力原理的单蚓孔扩展模型;②基于分形渗流理论的等效平面径向各向异性分形二分叉网络模型。并通过实例计算说明,两种模型的计算结果相当(60 mD～80 mD)。(5)运用渗流力学稳定渗流理论和等效渗流阻力理论推导了可避免采用表皮系数间接求取产能的计算模型,分析了考虑气体渗流的非达西效应对于酸化复合气藏稳定产能的必要性。(6)从试井解释原理和Blsingame方法入手,建立了复合油气藏不考虑井筒储积效应和考虑井筒储积效应两种情况下的无因次井底压力和无因次产量Laplace空间的表达式,并采用8参数的Sethfest数值反演算法计算和分析了实空间下的无因次井底压力和无因次产量数值解的特征及影响因素:①酸化后复合油气藏渗流主要分为三个阶段:线性流阶段、径向流阶段、拟稳态流阶段;无因次产量递减规律类似;②酸化复合油气藏酸化区渗透率对径向流阶段有影响,渗透率越大,无因次井底压力越大,无因次产量越小;③酸化复合油气藏酸化区半径对线性流阶段有影响,酸化区半径越大,无因次井底压力越小,无因次产量越大;④酸化复合油气藏井筒储积系数越大,无因次井底压力越小,无因次产量越大;⑤酸化复合气藏气体非达西效应对无因次井底压力和无因次产量没有影响。