随着水平井技术的巨大进步以及水平井数量的逐年增加，水平井砂岩酸化成为油气藏增产的重要技术之一。由于水平井的污染特征、设计方法、施工参数和施工工艺与直井有显著差别，直井砂岩酸化模拟及设计的模型与方法不能满足水平井砂岩酸化的情况。基于水平井砂岩酸化的技术需要，本文主要完成以下研究内容： (1) 建立了渗透率各向异性地层水平井基质酸化过程中压力场与流速场分布模型。通过变量变换，分离变量等数学手段，将二维数值模型转化为一维数值模型，得出了公式简单实用，物理意义明确的解析解。该模型表明：考虑了地层渗透率各向异性的影响之后，除井壁处的等压线为圆形外，地层中的等压线的形状为一族同心椭圆，流速场也不是圆形状径向辐射状。而呈平面椭圆状径向流； (2) 分析了水平井的污染特征，并且在物质守恒定律的基础上，采用卡特模型，通过积分变换，建立了水平井钻井过程中钻井液滤失模型、有效侵入深度与最大侵入深度模型。改进了传统的表皮因子的算法，使之更适合水平井的情况，考察了水平井表皮因子的变化规律和影响因素； (3) 建立了注酸过程中水平井井筒温度场模型及渗透率各向异性地层温度场模型，提出了对酸化施工有指导意义的结论和建议； (4) 建立了渗透率各向异性地层前置液酸化模型。模型中考虑了前置液盐酸对酸化过程的影响，得出了前置液酸化后地层孔隙度和渗透率的分布； (5) 结合水平井砂岩酸化的实际情况，引用先进的“两酸、三矿物”酸化模型，并且考虑了地层渗透率各向异性的影响，能够真实反映酸化过程中酸岩反应的反应过程及反应机理，更有效地指导酸化设计，提高了对酸化效果的预测能力； (6) 提出了一套较为完整、考虑因素较全面的水平井砂岩酸化设计计算方法，给出了酸化施工参数； (7) 编制了水平井砂岩酸化优化设计软件。软件界面友好，使用方便。通过在新疆两口水平井的成功应用，验证了软件的合理性和可靠性。