水平井的分段压裂是水平井合理动用低渗透油气藏的有效改造方式。分段压裂完井可以在短时间内一次性完成对多个储层的压裂,达到多层合采。是水平井配套技术的关键部分之一,水平井分段压裂技术的应用能使对储层的伤害降至最低。目前,水平井分段压裂技术主要有:连续油管分层压裂技术、水平井裸眼分段压裂(包括酸压)技术等。对于低渗透油气藏,水平井的自然产能低,并且大部分水平井为筛管完井,井段长度均在数百米,不能实现有效的分段压裂,使得水平井投产后低产低效井较多,无法得到理想的开发效果。汕藏地质条件和井段长度是目前制约低渗透水平井扩大部署的重要原因。因此,水平井分段压裂主体完井管柱的研发具有十分重要的意义。本文通过对国内外水平井的压裂酸化工艺进行对比分析并对各种完井方案进行筛选,确定了水平井分段压裂主体完井管柱总体设计方案:即首先应用螺旋整形器对裸眼井段井径进行整理,使该井段符合裸眼封隔器下入要求,然后依照管柱设计下入完井压裂工艺管柱,投入端部循环阀球后进行打压,完成悬挂器的坐封和裸眼封隔器的初始坐封,按照悬挂器操作要求完成悬挂器丢手,起出悬挂器以上管柱;使用压裂油管下入插入管,将插入管插入尾管悬挂器芯管总成中后,进行油管加压,打开压差式滑套,完成裸眼封隔器的最终坐封,可进行一级压裂施工改造;待一级施工完成后,按照压裂施工设计依次投球进行后续施工;全部压裂施工完成后,各级堵球随返排液排出井筒,按照生产设计下入生产管柱进行和层求产。本文通过对水平井分段压裂主体完井管柱结构设计、裸眼封隔器密封胶筒研制、低密度高强度密封投堵球研制、井眼螺旋整形器研制以及对主体管柱配套技术的研制,并通过大量的室内试验,最终完成了由扶正器、尾管悬挂器、插入芯管总成、裸眼封隔器、压裂喷砂器、压差式滑套、端部循环阀等工具组成的水平井分段压裂主体完井管柱。本次研究的关键在于密封胶筒和低密度密封球的研发。同时,整套管柱的整体设计也要保证能够顺利起下,克服井眼可能出现的异常,套管悬挂器、喷砂器、多级滑套、端部循环阀等各部件的性能也需要满足整体管柱的要求。