高温高压完井封隔器主要应用于深井、超深井完井作业,在工作过程中完井封隔器胶筒、卡瓦及锁紧机构等部件在高温高压下极易发生破坏从而导致封隔器失效,最终影响油田作业并存在极高的安全隐患。因此,为了解封隔器在井底真实的受力情况,建立高温高压完井封隔器三维仿真模型,分析完井-改造工况及危险工况下封隔器的受力情况,分析锁紧机构的力学特性,并设计封隔器坐封实验研究胶筒与套管之间的接触应力关系。运用ABAQUS有限元分析软件建立MHR完井封隔器三维仿真分析模型,根据其工作原理建立400余对接触关系,划分500余万个网格,以新疆某井完井-改造过程中封隔器受力数据及危险工况下封隔器受力数据作为仿真分析载荷,考虑后期计算及处理适当地对模型进行了简化。仿真分析发现:MHR完井封隔器在完井-改造五个阶段中改造过程封隔器受力最大,是相对危险的阶段;封隔器整体受力不均,封隔器下卡瓦及锁紧机构处受力最大;在各部件中,中心管受力最大并在封隔器坐封后出现应力集中现象;危险工况下封隔器下段受力急剧增大,中心管下段最大等效应力超过屈服极限,胶筒在上下压差较大时变形较大,封隔器存在较大的安全隐患。运用莫尔定理得到锁紧环变形量的计算公式,利用静力学理论建立MHR完井封隔器锁紧机构的力学模型,结合有限元模拟技术得到锁紧机构的力学分布规律:锁紧环变形量随着锁紧环楔形角的增大而减小:锁紧环开口角度对锁紧环变形量的影响比较小;随着轴向压力的增大,锁紧环及中心管受力增大;锁紧环齿宽增加,锁紧环受力增加,中心管受力减小;锁紧环及中心管受力不均,螺纹连接处应力集中。设计封隔器坐封过程实验,得到胶筒与套管之间接触应力变化规律:封隔器胶筒在接触套管后套管受力急剧增加;靠近加载端的胶筒受力较大于远离加载端的胶筒,同一胶筒环向受力均匀,轴向受力不均,肩部受力较大。模拟实验工况建立有限元分析模型,分析结果与实验具有相似的力学规律。