酸化是砂岩油气藏解堵增产的常用手段,酸化效果评价通过实验实现,相应的数学、数值模型有助于进行参数敏感性分析和定量设计。传统的砂岩基质酸化模型一般认为岩石是均质的多孔介质。然而,砂岩的不变性是很小的。矿物和流体性质的不均匀性可能会造成注入酸的效果和基于均质地层的模型预测结果不同,尤其是考虑地层垂向上非均匀分布的模型,目前没有相关研究。本文基于砂岩酸化过程中的物质平衡方程和酸与矿物之间化学反应的模型建立考虑地层垂向上非均匀分布的酸化驱替数学数值模型,量化酸化措施的渗透率。通过地质统计规律半变差模型分别生成垂向上不同层的孔隙度、渗透率、岩性空间分布,分析地质统计参数对分布的影响。根据数学数值模型编写计算机程序,计算出酸化过程中孔隙度渗透率的变化,酸液、矿物成分以及二次沉淀物的分布。并利用其进行参数敏感性分析,明确渗透率级差,孔隙度变异系数,矿物初始含量及分布(包括快反应矿物和慢反应矿物)造成的储层非均质性对酸化效果的影响。结果显示,垂向上的两层渗透率级差越大,两层进酸量差别越大,酸液几乎都进入高渗层,低渗层进酸量很小,快反应矿物溶蚀量小,生成的沉淀很少。矿物含量高的层孔渗增加更快,快反应矿物溶蚀量更大,且生成更多硅胶沉淀。两层平均孔隙度差异相同,且其他条件一致时,垂向分布的两层变异系数越大,非均质性越严重,反应后孔渗分布,酸液分布,矿物分布以及硅胶沉淀分布越不均匀,且变异系数越大,两层的差别越大,酸液更多地进入高孔隙度的地层,生成更多的硅胶沉淀。