本发明属于油气藏开采领域，具体涉及一种针对水下分流河道沉积微相的多层小砂体综合压裂方法。该方法包括以下步骤：针对沉积微相为水下分流河道，纵向上目的层为两层以上的小砂体致密气藏，根据目的层所处砂体位置，先进行第一压裂施工，改变各目的层之间的非均质差异，然后再进行至少一次压裂施工，对各目的层进行压裂改造。水下分流河道沉积微相的小砂体致密气藏，存在层数多、岩性致密、物性差的特点，常规压裂容易使压裂液只进入疏松地层，从而造成小砂体层欠改造。本发明的方法，依据目的层所处砂体位置，通过至少两次压裂改造，改变目的层之间的非均质差异，进而改善对各目的层压裂效果，有利于提高该类油藏的采气程度。