針對水平井壓縮式裸眼封隔器存在的密封性差、坐封力低、膠筒與井壁間存在間隙等問題，對其密封結構進行改進與優化，設計出一種凸球形隔環和凹球形膠筒組相結合的新型密封結構。運用ABAQUS 軟件模擬密封結構封隔器膠筒的坐封情況，獲得膠筒組軸向接觸壓力的分布規律，并分析膠筒硬度和摩擦因數對接觸壓力的影響。結果表明：新型密封結構凸球形隔環在軸向壓縮膠筒的同時也起徑向壓縮作用，提高了膠筒與井壁和中心管間的接觸壓力，增強了封隔器的密封性能；膠筒與井壁間的接觸壓力隨著膠筒硬度和摩擦因數的增大而增大，但過大的摩擦因數會導致下膠筒接觸壓力明顯減小，應選擇硬度和摩擦因數合適的膠筒，從而保證封隔器的密封可靠性。

　　水平井裸眼完井分段壓裂技術是一項先進的完井技術，不僅能增加油氣井產量，而且大大降低固井、射孔作業所帶來的成本和風險，同時還能減少對地層的污染。中石油渤海鉆探工程技術研究院研發的水平井裸眼完井分段壓裂配套工具在蘇里格氣田的成功應用，預示著國產水平井分段壓裂工具及壓裂工藝進入了一個嶄新的時期。壓縮式裸眼封隔器作為水平井分段壓裂配套工具的重要組成部分，在多段壓裂過程中的作用至關重要，其性能直接影響著壓裂施工的效果。

　　隨著鉆井深度的不斷提高，在越來越復雜的井底情況和高溫高壓環境的影響下，常規壓縮式裸眼封隔器常常出現密封性差、坐封力低、膠筒與井壁間存在間隙等問題，導致密封性能不能完全滿足施工需要。本文作者對常規封隔器密封結構進行了改進，設計出一種凸球形隔環和凹球形膠筒相結合的水平井壓縮式裸眼封隔器新型密封結構，提高了封隔器的密封性能。

　　結論

　　(1) 新型密封結構凸球形隔環在軸向壓縮膠筒的同時也起徑向壓縮作用，不僅將膠筒向右擠向井壁，而且也將膠筒向左擠向中心管，從而提高了膠筒與井壁和中心管間的接觸壓力。

　　(2) 新型密封結構的凹球形膠筒組與井壁、中心管間的最大接觸壓力和平均接觸壓力均提高了50%左右，大大增強了膠筒組的密封性能; 各凹球形膠筒與中心管間的平均接觸壓力分別是常規密封結構的1.63、1.83、1.64 倍，在一定程度上能避免膠筒組與中心管之間出現間隙。

　　(3) 膠筒與井壁間的接觸壓力隨著膠筒硬度的增大而增大，新型密封結構密封性更好，選擇硬度合適的膠筒能為封隔器的密封可靠性提供保障。

　　(4) 2 種密封結構的上膠筒與井壁間的接觸壓力均隨著摩擦因數的增大而增大，中膠筒上半段逐漸增大而下半段減小，下膠筒顯著減小，故摩擦因數并不是越大越好，采用相關工具清理井眼，減少摩擦因數，更有利于封隔器密封性能的提升。