目前关于改善水驱油田开发效果的研究大多数只是针对油藏、工艺、地面三个子系统的某一子系统进行优化,实际上,各子系统有机结合形成了油气田生产全过程,该过程是一个大系统,只有将系统作为一个整体才能充分发挥其功能。针对油田注水开发一体化优化问题,由于需要考虑的因素及治理手段很多,目前尚未从理论上形成一套完整的方法。根据当前水驱油田开发中存在的问题,本文综合考虑油藏、酸化工艺、地面注水水质三个方面因素,首先通过构建三维的孔隙网络模型,研究不同颗粒浓度与颗粒粒径在网络模型中的流动规律,分析出悬浮颗粒对储层伤害的影响;基于悬浮颗粒物质平衡方程并结合注水阻抗模型,完成注入水对储层伤害的定量描述和数值模拟表征。再次基于分布参数模型,建立了砂岩油藏单层酸化的分布参数模型,根据贝克莱—列维尔特驱油理论,结合渗流阻力模型,建立了砂岩油藏酸化技术数值模拟表征方法。最后基于最优化思想,运用系统工程理论,建立多变量、多约束的油田注水开发一体化优化数学模型,并研究其优化求解算法,形成一套基于数值模拟的注采一体化优化方法;选取Egg模型作为算例分析的Benchmark模型,运用建立的注采一体化优化方法进行优化,验证方法的可行性,将方法运用于某区块油藏进行矿场应用分析。矿场结果表明,本文建立的注采一体化优化方法能够综合考虑油藏注采、酸化工艺和改善地面注水水质三个方面,对目标区块实施一体化优化治理,很大程度上改善了油田开发效果,对水驱油田高效开发具有重要指导意义。