本文针对沁水盆地东南部赵庄矿区块煤层气井产气量差、水平井分段压裂工艺体系不成熟等问题,通过理论分析、室内试验以及数值模拟等方法,系统地对水平井分段压裂工艺进行了探索和研究。通过室内试验研究了赵庄矿区块煤储层特征及岩石力学特性,并进行了煤样敏感性分析,为水平井分段压裂技术的优选以及压裂液的优化奠定了基础;对该区块不同分段压裂技术的应用效果进行分析,优选出连续油管拖动水力喷射分段压裂技术作为适合该区块的分段压裂技术,并进行了相应的配套工具的设计及井下压裂管柱的设计和校核;在赵庄矿煤样敏感性分析的基础上,针对常规活性水压裂液施工摩阻较高、携砂能力差等缺点,通过防膨剂、降阻剂、助排剂等添加剂的优选,进行了活性水压裂液配方的优化,并从流变性、携砂性、伤害性、配伍性等方面评价了压裂液的性能;利用Eclipse数值模拟软件分别对压裂裂缝的长度、裂缝的导流能力、裂缝的条数进行优化,并通过正交设计试验,得出了最优的压裂裂缝参数;在裂缝参数分析的基础上,使用FracproPT压裂数值模拟软件进行了分段压裂施工参数优化及正交多因素分析,得出最优的压裂施工参数,并以此为基础进行了相应泵注程序的设计。