测井用集流器作为石油生产测井过程中必不可少的仪器核心部件,其高集流度是保证低产液油井产液剖面测量参数准确检测的前提和基础。在油管输送产液剖面测试工艺下,常规集流器因受井下条件、重力等影响存在漏失严重、易刮破等问题,使得测井成功率大大降低。因此,本文就如何提高集流器的集流性能和井下故障稳定性进行分析,基于多物理场有限元仿真技术和自动化机器学习技术,开展以橡胶弹性件为核心部件的高集流度、高可靠管柱挤压式橡胶集流器集流性能仿真分析及参数优化等研究工作。首先,在分析油管输送集流测井工艺及常规集流器结构的基础上,建立以橡胶弹性件为核心部件且具有密封油套管环形空间特点的高集流度管柱挤压式橡胶集流器测量模型,研究所提模型中橡胶弹性件发生有限形变的机理模型和Mooney-Rivlin超弹性模型表征方法,分析开展集流器集流性能仿真研究所依据的评价指标。其次,通过变量定义、实体构建、物理场属性设置、网格划分及求解器设置等步骤,建立基于COMSOL的油套管同轴时橡胶集流器仿真模型;采用非线性有限元法,以集流器橡胶弹性件与套管相互作用应力及其轴向积分作为油套环空密封性能的重要指标,利用集流器橡胶弹性件的接触和接触摩擦作用机制,揭示摩擦系数、轴向电机挤压量程、弹性件几何结构和套管局部变形与接触应力、等效应力及集流性能的内在关系和响应规律。再次,建立油套管偏心时的管柱挤压式橡胶集流器三维仿真模型,开展油套管不同偏心程度时橡胶集流器集流性能仿真分析及参数优化;结合自动化机器学习和多模型集成技术,构建多特征集流性能回归模型并进行训练,开展橡胶弹性件各特征参量与集流性能之间的相关性分析,实现对油套管偏心时橡胶集流器参数设计及优化。最后,研制集流器橡胶弹性件,设计并研制一种故障自切换的双直流电源控制系统,实现电缆供电主电源突发短路后及时启动井下直流电源以继续完成集流器收回动作,完成电动挤压式橡胶集流器样机集成与测试,并在水平井多相流模拟实验平台上进行动态试验标定,验证所提集流模型实现100%集流的可行性。