在气举采油、采气施工中气举阀是一个很重要的工具。它主要由壳体、波纹管、密封件、单流阀以及阀球、阀体组成,是一种用于井下的压力调节器。气举采油、采气时,通过气举阀向套管注入高压气体,高压气体与油管中的液体混合后可降低原油或含气液体密度,达到气举采油、排液采气的目的。目前现场运用的气举阀为抗内压25MPa,随着四川气田(尤其在川东)、深海油井、新疆油田深井的增多,气举阀用于井深超过6000m以上的超深井时,它的密封性能和抗压强度是达不到现场使用的条件。当套管压力恢复至30MPa时,要求气举阀在此压力下不得打开,然而保证气举阀不打开的方法是将气举阀内可充压力提高至35MPa左右。因此需要研制一款新型的抗高压气举阀,使其能更好、更快的排出井下液体。基于25MPa气举阀结构特点,采用有限元数值分析和试验验证相结合的方法对新型抗35MPa内压的气举阀结构的进行研制与优化。具体完成的工作如下:(1)调研了国内外学者对气举阀的研究现状,分析气举阀的研究成果,提出研制一款新型的抗高压气举阀的方案。(2)分析气举阀的组成以及它的工作特性,并对气举阀的失效形式进行分析,针对主要失效组件进行了力学理论调研,建立了波纹管刚度和应力计算公式,阀座阀球接触应力计算公式和气举阀中的橡胶密封结构接触理论公式。(3)建立了气举阀波纹管的有限元简化模型,以气举阀波纹管的耐压强度和刚度为结构性能评价标准,分析了不同气举阀波纹管参数在内外压力共同作用下对波纹管的轴向弹性刚度和应力的影响,然后结合气举阀的使用条件以及材料属性选择出最优的尺寸参数。(4),建立了气举阀单流阀组件的有限元模型,分析气举阀单流阀体密封凹槽形状,倒角尺寸,摩擦系数对单流阀组件密封性能的影响。(5)使用ABAQUS有限元分析软件以及FEMFAT疲劳分析软件,对该组件进行了结构优化分析,改善其应力分布状况,提高其抗压性能。(6)成功研制出了一款新型抗高压气举阀,对新型抗高压气举阀进行了气举阀波纹管腔室强度试验、气举阀打开性能试验、气举阀老化试验、老化后气举阀打开压力性能试验、单流阀耐水压试验来检验新型的抗高压气举阀是否合格。通过有限元分析,分析气举阀部件参数对气举阀性能的影响规律,对开发抗更高压气举阀具有有重要的借鉴意义。