封隔器是一种油气井作业常用的井下工具,作为封隔器内密封的关键部件,O形圈的性能影响井下工具的安全有效工作。油气完井作业发现,实际应用中部分封隔器配套用O形圈选配的密封设计参数不合适、综合性能不良、使用可靠性较低,会引起O形圈易损、密封中途失效,造成工具不易装备、下井不顺利等问题,给完井作业带来不利影响。因此进行有关封隔器配套用O形圈性能的研究,为密封件选型设计提供理论参考,有助于合理选配O形密封圈,提高封隔器井下作业的安全性与可靠性。论文首先基于封隔器配套用O形圈的结构和工作原理,阐述了O形圈失效形式、准则,结合密封设计参数对比分析了国内外相关标准。然后针对不同规格O形圈设计了L₈（4×2）正交试验方案,并加工制造相应的试验工装,在不同工况下开展了72组静密封和24组运动摩擦测试试验,试验结果表明不同压缩率下,35MPa压力时O形圈的常温、高温液、气静密封性能稳定;运动摩擦力随压缩率增高,极差与方差分析结果表明,缸筒内径、活塞直径和沟槽底径是影响摩擦力性能的显著因素,当三种规格O形圈的压缩率分别小于16.51%、13.07%、14.51%时,运动摩擦力满足现场作业允许的操作工况载荷。同时利用有限元软件对O形圈的静密封和运动过程进行了模拟分析,研究表明静密封介质压力一定,压缩率增大时,最大接触应力增高但不显著;压缩率一定,介质压力比压缩率对最大Von Mises应力、最大接触应力的影响更显著。运动阶段一定,最大Von Mises应力、最大接触应力、最大剪切应力均随压缩率近似线性增高;压缩率一定,运动时最大Von Mises应力、最大接触应力、最大剪切应力均大于预压缩时的结果。最后综合试验与有限元模拟的研究结论,给出了封隔器配套用三种规格O形圈的压缩率推荐值为10%¹6%、10%¹3%、10%¹4%,比国际标准下的设计值相对缩小,摩擦力比国际标准选配偏大的压缩率时降低达30%以上,同时依然具备35MPa密封能力,满足井下工具的工况要求,并给出了密封沟槽的推荐设计值,编制了O形圈设计与选型程序,完善了技术参数数据库,可在ISO、派克（Parker）、推荐三种标准体系下选配符合需求的密封参数。