封隔器是关键的试油与完井井下工具之一,近年来高温高压深井试油及试油-完井一体化作业过程中,经常发生封隔器异常坐封及异常失效问题。为了更准确地找到封隔器失效原因,了解封隔器坐封过程及后续工作载荷下的力学性能特点,故开展封隔器力学行为仿真及性能试验研究。本文以试油/完井常用的5吋半RTTS封隔器为例,从封隔器系统整体角度出发,采用数值仿真和试验相结合的方法,对封隔器安全性与可靠性进行研究。应用SolidWorks绘图软件和Workbench有限元分析软件,建立RTTS封隔器全尺寸仿真模型,考察得到正常坐封载荷和临界载荷作用下封隔器关键零部件的应力分布规律;结合仿真计算结果和封隔器性能信封曲线特点,采用逆推法和交点验证法,提出封隔器信封曲线理论计算思路;利用井下工具试验台,模拟现场作业载荷,利用电阻应变仪采集应变片数据,研究了封隔器胶筒、卡瓦以及水力锚与套管相互作用的力学关系。研究结果表明:作业过程中RTTS封隔器整体受力不均。相较其它部分,封隔器下段受力较大;关键零部件接触部位应力明显高于非接触部位。卡瓦和内外中心管是封隔器易失效部位。临界载荷作用下胶筒的变形较大。试验发现:封隔器胶筒轴向受力不均、周向受力均匀,且上胶筒接触应力大于下胶筒,两者相差约6%;卡瓦上部接触应力略小于下部接触应力,两者相差约3.5%;水力锚上端接触应力大于下端接触应力,两者相差约3%。将试验结果和仿真结果进行对比,整体上仿真数值偏大,但变化趋势基本一致,验证了仿真模型的可靠性。