当前我国主力油田分层注采工艺已渐渐朝细分层、小卡距发展,同时注采工艺也逐步发展至高温、高压地层以及深井、超深井、热采井等,而封隔器是油水井实现油层封隔的关键工具,其胶筒在井下高温条件下的力学行为直接影响分层注采的效果,因此对封隔器胶筒在高温条件下的力学行为及其应用技术进行研究迫在眉睫。论文针对封隔器胶筒进行力学行为分析时需用到的超弹性理论基础、常用本构模型的数学方程、胶筒与套管之间的接触和摩擦机制以及密封的基本原理进行了讨论,并给出了相应的密封失效准则。为了模拟橡胶材料处在不同温度下的变形情况,对常用压缩式封隔器胶筒的材料进行不同温度下的油浸试验,采用高低温拉压试验机进行了大变形范围内不同温度下的单轴拉伸试验,得到了油浸后不同温度下四种橡胶材料的应力-应变关系曲线,描述了不同橡胶材料油浸后其应力应变关系随着温度的变化趋势。针对得到的试验数据使用不同的本构模型进行材料拟合,得到了各材料在不同温度下的材料超弹性常数,依据材料拟合结果选择Yeoh模型来描述各工况下橡胶材料的超弹性性能。建立了该封隔器的有限元分析模型,结合试验所得到的不同温度下橡胶的材料常数分别对胶筒材料进行描述,进行了多组封隔器坐封的数值模拟研究,得到了不同温度下封隔器坐封后的摩擦力、接触应力、压缩距的变化规律,并研究了在封隔器坐封后温度变化对密封性能的影响。进行了不同温度下的封隔器坐封过程与摩擦力测试室内试验,使用试验结果对数值模拟结论进行验证,结果表明所建立的模型可以对高温条件下封隔器胶筒的力学行为进行合理描述。本文的研究成果可以为压缩式封隔器胶筒在高温油浸下的应用提供理论依据。