分层注水是保持油层压力,提高油田采收率,实现油田增产稳产和改善油田开发效果的重要措施。分层注水管柱在井下受多种载荷作用,工作过程中受活塞效应、鼓胀效应、弯曲效应和温度效应的影响,受力状况十分复杂,同时由于井下压力、温度变化,引起注水管柱的应力变化与轴向变形,造成封隔器蠕动而失效。为提高管柱工作可靠性,了解管柱井下的受力状态,论文旨在设计一套注水油管柱受力检测装置,为管柱设计和受力分析提供直接的数据参考,进而指导分层注水工作参数的合理选择,对避免发生管柱失效事故,延长注水管柱工作寿命具有重要意义。论文通过调研国内外井下压力、流量和温度测量技术资料以及现有产品、专利等,确定了井下管柱受力测量装置的设计原则、设计要求和及时指标,结合油井内套管参数、油管参数、检测位置提出多种井下管柱受力检测装置方案,通过对比分析各方案优缺点,设计出最终的注水油管柱受力状态检测装置,同时设计了基于应变片电测原理的轴向力检测专用模块和专用特殊结构的压力检测模块。使用Solid Works建立了注水油管柱受力检测装置三维模型,并绘制了工程图纸,试制了检测装置的样机。对检测装置零主要部件进行有限元仿真分析和强度校核,利用手动打压泵开展了主要部件密封性能试验、传感器性能试验,在拉压力试验机对样机开展了受力状态检测模拟试验,同时检验了信号无线短传性能,验证检测装置耐压密封性能、电子元器件可靠性、抗拉压力性能均满足设计要求,从而表明油管柱受力状态检测装置的准确性和可靠性,为油田开展井下管柱受力状态检测提供了一种有效手段。