水平井分段压裂技术成功推动了非常规油气的规模化开发,但面临油气井产量递减快等难题。在低油价形势下,如何提高低渗透油藏的采收率和储量动用率逐渐成为国内外油气开发领域急需解决的问题。针对此问题,国内外开始了对无限级压裂技术的研究,即对现有压裂工具进行重新设计,改造后全通径井筒、可设计任意级数,实现储层改造最大化等技术优势,是提高非常规生产井产量和最终可采储量的重要手段。针对常规压裂工具不能适应无限级压裂等问题,论文中重新设计了水平井分段压裂工具,主要包括封隔器、水力锚、喷砂器喷嘴等。传统封隔器需要通过剪断销钉实现坐封过程,通过Solidworks软件将“一次性”的销钉改造成了单向内齿和卡板的锁紧机构。该结构可通过液压作用于活塞,活塞带动密封套的内齿进行锁紧和内收,以实现封隔器的重复坐封解封。并通过ANSYS软件和有限元计算方法验证了所设计的封隔器满足第三强度理论和安全要求。重新设计的水力锚爪底部为锥形结构、凹槽内套有密封圈、采用内外双弹簧结构且锚体上均匀分布有12个锚爪孔,锚体外轴向有6道压板槽可通过地面电缆可控制锚体上的12个锚爪选择性弹出。通过对锚体进行承压计算以及对锚爪进行有限元分析,验证了设计的可行性,并优化出同一套管内径的锚爪弧面直径为118cm。喷砂器喷嘴选择耐磨、耐腐蚀的陶瓷材料,在喷嘴的入口处设计承45°倒角、直线段长度为2mm,通过Fluent软件对常规喷嘴和新型喷嘴进行流场模拟,得出新型喷嘴的射流轴线速度高于常用喷嘴,说明新型喷嘴射流性能得到很好地改善。