人工隔层控缝高水力压裂作为特殊油气藏的一种关键性技术，在油田得到了广泛的应用。但由于受到现有模型和软件的限制，人工隔层最佳高度、铺设位置不能准确设计，隔离剂用量不能准确计算，这就导致设计的隔离剂用量过多或过少。过多则形成人工隔层过厚，既损害了裂缝导流能力又造成了经济上的浪费。过少则人工隔层过薄，形不成一个低渗透或不渗透的人工遮挡层，只能较小地改变缝内垂直方向上流压的分布，达不到降低上下层段中缝内流压与地应力之差的目的；另外遮挡层起不到转向的作用，不能使后来注入的携砂液转为水平流向，最终施工效果不明显，甚至会以失败告终! 目前该技术中没有一个量化的模型来刻画人工隔层压降、最佳铺设位置、厚度和最佳用量。为此，本文首先对目前国内外的有关人工隔层控制缝高技术的原理、工艺的成果进行系统的分析，从隔离剂的分类、工程应用上进行系统的归纳。在前人的研究基础上，采用改进了的拟三维模型和温度场模型为基础，分析无人工隔层时裂缝的延伸规律，得出裂缝几何尺寸、缝内压力、温度、流速等参数。结合渗流力学，将人工隔层渗透率作为孔隙大小和孔隙形状分布的函数，从几何和渗流力学角度来进行确定。参照裂缝导流能力评价方法，建立隔离层压降与厚度之间的关系式和人工隔层最佳厚度与缝内压力、人工隔层渗透率、上下隔层最小主应力等之间的关系式。分多种情况明确给出裂缝长度方向上任意位置隔离层厚度和裂缝高度之间的关系。同时充分应用最优化思想，设计出人工隔层厚度的最优化模型，并量化出隔离剂输送时的最佳排量和临界隔离剂用量。经计算机仿真实现：裂缝内任意时刻的温度分布；人工隔层的压降规律；人工隔层最佳厚度；隔离剂在裂缝中输送最佳排量及最终的分布规律；隔离剂最佳用量；人工隔层控缝高水力压裂和常规水力压裂的最终裂缝形态比较。 本论文研究成果有效地解决了水力压裂控缝高技术人工隔层厚度优化设计方面的空白。