随着全球能源需求的持续增长,易于获取的油气资源日益匮乏,开采困难程度逐渐上升,为油气井工程领域的施工作业带来了诸多难题。在较复杂的井下环境中,以普通橡胶制材料为密封元件的封隔器存在入井操作不方便的问题。形状记忆聚合物作为一种新型材料,拥有易加工、变形能力强和可形状回复等优良性质,用作封隔器胶筒材料,能够有效解决封隔器入井困难的问题。本文以广义麦克斯韦粘弹性模型为理论基础,通过以Prony级数表述的粘弹性本构方程建立了形状记忆聚合物力学模型,通过松弛模量转换得到的Prony级数来表述材料的粘弹性属性,有效实现了对该材料形状记忆效应的模拟。此外,本文通过对形状记忆环氧树脂进行弯曲松弛试验,得到了材料不同温度下的松弛模量曲线,根据时-温等效原理绘制了材料松弛模量主曲线,以此作为形状记忆聚合物力学模型的材料参数。最后,为分析形状记忆聚合物胶筒与管壁（或井壁）之间的接触应力及其影响因素,本文利用有限元方法模拟了聚合物胶筒在高温预变形、降温固形、低温卸载、升温回复和稳态坐封过程中的力学行为,总结了接触应力的分布规律,并分析了胶筒初始厚度、固形降温速率、形状回复升温速率、坐封温度、胶筒预变形程度和预变形方式等因素对接触应力的影响。研究结果表明:与传统膨胀式封隔器相比,形状记忆聚合物胶筒封隔器可利用预变形操作控制胶筒坐封前的径向尺寸,方便下井,优势较明显;此外,还可通过调节胶筒预变形程度来控制稳态接触应力值,使封隔器获得更大的接触应力区间,适应不同的工况条件。稳态接触应力对胶筒初始厚度和坐封温度的变化较为敏感,接触应力随着这二者数值的调整变化非常明显;降温固形和升温回复过程中的温变速率对稳态接触应力的影响较小;稳态接触应力对预变形程度的敏感性适中,随着预变形程度的增大,接触应力有较为明显的减小趋势。在预变形方式的选择上,胶筒径向压缩回复后产生的接触应力整体大于轴向拉伸回复后产生的接触应力,且通过这一方式产生的接触应力分布更均匀。但在工程实际中,难以做到均匀径向压缩,容易导致胶筒在后期使用时发生破坏,且径向压缩操作不如轴向拉伸简单快捷。本文的研究揭示了形状记忆聚合物封隔器胶筒在坐封过程中接触应力的变化规律,为这种新型胶筒的设计与优化提供了参考依据。