水平井的目的在于钻尽可能多的油层,以提高单井产量和注入量(注水、注汽等),从而获得更高的采收率。分段开采实际上就是在水平井中下入带有封隔器、换层开关等井下工具的管柱,将各层段利用封隔器分隔开来,使管柱和各层段间形成相对独立且连通的流体通道,进而达到提高油田的采收率的目的。由于水平段油藏渗流规律的差异,水平段各部位含水不一致,分段开采是水平井发展的必然发展方向。本文首先通过总结目前油田中正在使用的封隔器的主要失效形式,分析其失效原因,并提出解决对策,并用故障树分析法对建立封隔器失效的故障树;建立水平井管柱的力学模型,并在理论分析的基础上,利用ANSYS有限元分析软件对水平井分段开采时水平段和弯曲段的管柱进行有限元计算;通过对封隔器进行力学分析,建立封隔器的力学模型,将ANSYS/LS-DYNA动态模块作为水平井中封隔器下入过程仿真分析工具,研究封隔器下入过程受力情况;对封隔器的重要构件胶筒进行受力分析,利用ABAQUS有限元分析软件对改进型胶筒进行有限元计算。本文通过理论分析和仿真模拟相结合的方法,对水平井分段开采管柱及封隔器进行了力学研究,为水平井采油工艺提供重要的指导作用。