由于CO₂压裂具有低滤失、返排能力强、与地层流体配伍性良好，减小压裂液对地层的伤害等优点，是油田后期低渗透油层、水敏地层、稠油油层有效的改造措施。CO₂压裂井下工具是实施压裂施工的重要井下装置，设计一套不动管柱坐压两层、能够同时进行返排的井下工具计算工作复杂，绘图工作繁琐。CAD技术和机械产品方案设计智能化及CAD一体化技术在企业的合理应用对于提高产品设计效率、改进产品质量、增强产品的市场竞争力都有重要意义。本文立足油田CO₂压裂工艺技术对井下工具的需求，对CO₂压裂井下工具的设计计算、绘图工作作了深入的研究，在此基础上，我们成功设计了CO₂压裂井下工具封隔器、喷砂器、喷嘴堵塞器总成，在现场中取得了良好的应用效果。 本文将所研究的主要内容组织在六章中。第一章介绍了本论文（项目）的研究背景及意义，给出了论文的总体框架；第二章以井下工具的圆筒类典型结构为计算对象，建立其在工程外力下的应力模型，以应力状态分析为基础，确定了工程所需的各项计算功能并予以实现；第三章研究了基于井下工具回转体特征的建模过程，研究应用了基于语义与结构特征相关联的设计方法，根据井下工具的结构特征，重点研究并寻找建立了回转体特征基元。第四章介绍了CO₂压裂井下工具的功能要求和结构设计，对其中的封隔器、喷砂器、喷嘴堵塞器进行详细的设计计算及结构绘制。第五章研究设计了CO₂压裂井下工具的现场试验工工艺，介绍了典型井的CO₂压裂过程和CO₂压裂井下工具的使用情况。对井下工具进行各项功能验证；第六章对所进行的工作作以总结并对今后工作进行了展望。