众所周知的,在油田的注水开发过程中,分层注水是人工作用于油藏保持能量,提高其产量和采收率的最重要于手段,能够提高驱油效率最终实现稳定汕井生产能力的作用,因此注水管柱的设计和优化则是重中之重,对于注水管柱的结构强度校核以及井下配套工具的选择以及测试方式是本论文主要论述的。海安油田属于浙江油田分公司,海安凹陷由海北次凹和曲塘次凹组成,渗透率基本在0.1～50×10-3μ m2,属于低渗油藏,海安油田田注水井目前采取的注水管柱是分层注水管柱和笼统注水管柱,分层注水管柱分为两封两配及顶封分注管柱,笼统注水管柱为只带喇叭口的管柱,这种最基础的分层注水管柱存在许多缺陷不足,在海安油田具体井的应用过程中暴露出诸多缺点,在注的13口井有5口井欠注,并且在注水过程中极易发生层与层之间的干扰,严重影响了工作进程,同时,管柱的受力非常不平衡,存在上顶力,产生蠕动效应,导致封隔器和配水器双双损坏,造成大量工具的浪费,在这样的情况下,迫切的需要对海安油田目前所使用的注水管柱进行优化。在本论文中,首先进行了大量的文献调研工作,统计归纳了国内外过去到现在所使用的注水管柱及其注水工艺,接下来就是由海安油田所给定内部相关资料,了解到目前用到的注水管柱,结合实际的地层条件和管柱的应用情况分析现存使用着的管柱不足,从而其引出最重要的第三部分注水管柱的优选。桥式偏心集成注水管柱的引进是对海安油田目前管柱的大方向上面的改变,分别从封隔器和配水器两方面入手,分别进行优化。在封隔器方面主要还是借鉴的桥式偏心集成注水封隔器,此种分注管柱是由套管保护封隔器,桥式偏心集成注水封隔器和普通的封隔器构成。它最大的优势就在于能够实现双卡测试单层注水量,并且在它的工作筒主体上面分布有桥式通道,所以在进行单层测试的时候,完全不会影响到其他的集流方式的测试,这样一来显然就提高了效率,在介绍封隔器部分时,先讲述了封隔器的工作原理,然后分别介绍了各部分结构,通过1)管柱的蠕动分析：偏心分注管柱受力和位移量分析、封隔器位移的实际测定、理论结论修正和修正结果验证这四个方面结合现在改进的封隔器管柱出现的位移问题,经过一系列相应的措施(增长管柱长度、锚定、支撑等方式)后满足误差范围内的条件；2)封隔器的密封原件优选：在之前的生产实践中,对于像胶筒密封失效,胶筒变形等现象时常会发生,这样造成的后果往往导致起封困难的复杂现象。因此在改进过程中需要掌握一些准确的计算方法,使得封隔器的胶筒结构和形状、尺寸都能够合理匹配,延长封隔器的使用寿命。因此,分别从胶筒的形状、胶筒的稳定性、密封原件的应力松弛和防突措施方面进行改进；3)卡瓦的结构：卡瓦是封隔器在锚定过程中传递载荷、承担载荷的部件,作用是支撑封隔器、锁定胶筒,它的性能好坏直接会影响到生产安全,对于它的结构优化从它的受力和结构参数两个方面进行优化的；4)封隔器和管柱工具强度计算：当分层注水的管柱下入井内的时候,在井筒内势必会存在一定量的液体,而液体的重力作用会影响到管柱进入井内的速度,这样一来液体的惯性和压缩性就会产生水击现象,在管柱的下井过程中造成干扰,最终可能会使得封隔器提前坐封并且会影响它的使用寿命。因此,就要求我们在对封隔器的设计过程中需要考虑到抗水击结构这个方面,结合海安油田所提供的具体数据,对封隔器等配套工具的打开压差计算,保证封隔器管柱的坐封安全性。这些方面对现有封隔器优化,最后得出结论桥式偏心集成封隔器是满足于海安油田的应用,完全能够取代目前所使用的封隔器。海安油田目前所使用的配水器是常规偏心配水器,这样的配水器在进行流量配水的过称中,由于受到层和层之间的干扰影响,一级水嘴的伸缩会严重阻碍其他层段的水量,这样一来,造成投捞和调配的工作量巨大；并且,注入压力和油层压力也会影响到注入水的效果,同时,偏心配水器的投捞和测试工作量巨大,在多层注水时,洗井的时间很长,处于下层的井位根本无法有机会洗到,只有需要重新投捞,不断重复工作量,非常复杂,在这样的情况下,恒流量偏心配水器应运而生,经实践发现这种配水技术能够大大的减少水井的投捞调配工作,洗井成功率也很高。在引入恒流配水器方面主要是通过恒流偏心配水器的结构和工作原理、恒流偏心配水器的主要特点两个方面简单的说明恒流配水器,接下来为了验证这种配水器的高效率性,又经过了室内实验和现场应用的情况进一步说明它的有效性,因为恒流配水器最初是借鉴中原油田之前大量投入应用过的,故而除了阅读大量相关文献后,又请教了诸多这方面的专家。从他们那里得到很多具体应用的实例,进一步加强了可靠性。通过该论文对分层注水管柱的介绍,可以对注水管柱各部分结构机理有更深刻的认识,新引入的桥式偏心集成封隔器和恒流偏心配水器的重新组合能够更加适应海安油田的地层形式,如果将这样的研究成果在此油田中应用实施,一定会取得明显的经济社会效益。