本發(fā)明涉及注采作業(yè)領域，特別涉及注采管柱及使用其的方法。

背景技術：

目前，國內外酸化、壓裂、化堵、分層測試等分層注入工藝措施方法自上世紀以來取得了長足的發(fā)展，而井型的選擇也相應地從直井發(fā)展到大斜度井、大位移井、水平井等。

在注采作業(yè)中通常采用的分層注入工藝措施方法為將注采管柱內的所有的封隔器工具及配套錨定工具均采用同時坐封同時解封的方式。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：

(1)無法監(jiān)測注采管柱中的封隔器坐封是否失效；

(2)當遇到沉砂等情況時，容易造成管柱遇卡，使得封隔器管柱起出負荷增大，導致封隔器管柱解封和解卡變得困難，甚至還會造成油水井大修；

(3)當油田井為大斜度井時，采用諸多分層注入措施方法會造成許多不適應的情況，其主要原因是由于大斜度井其井筒軸線嚴重偏離垂線，使井下工具的工作狀態(tài)比直井更為惡劣，當配套工具和封隔器等采用現(xiàn)有的分層注入工藝措施方法時，封隔器的坐封效果不能得到有效保證；

(4)對油井進行分層施工時，注采目的層中的封隔器無法控制管內與管外之間的壓差，從而無法避免由于單向壓力過高造成其它封隔器膠筒損壞，無法實現(xiàn)分層措施施工。

因此，確有必要提供一種注采管柱及使用其的方法。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面，本發(fā)明提供了一種注采管柱及使用其的方法。所述技術方案如下：

本發(fā)明的一個目的是提供了一種注采管柱。

本發(fā)明的還一目的是提供了一種使用注采管柱的方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種注采管柱，所述注采管柱包括從下到上依次設置且彼此通過油管連接的油管鞋、管柱段、井下安全閥、油管掛和油管四通，其中，

所述管柱段包括：

第一級管柱段，所述第一級管柱段包括從下到上依次設置的第一級開關閥和第一級封隔器，所述第一級開關閥的一端通過油管與油管鞋固定連接，在所述第一級開關閥中設置有第一級開關閥滑套；

多級管柱段，所述多級管柱段與所述第一級管柱段連接，所述多級管柱段中的每一級管柱段均包括從下到上依次設置的開關閥、丟手工具和封隔器，所述每一級管柱段中設置有滑套組，所述多級管柱段中的不同級的管柱段內的滑套組的滑套孔徑設置為不同；

坐封球組，所述坐封球組為多個不同直徑的坐封球；

在使用時，向所述注采管柱內逐級投入所述不同直徑的坐封球，并使所述坐封球與所述多級管柱段中的不同滑套孔徑的所述滑套組相配合進行坐封和封閉下層的管柱段，并在施工完成后通過所述丟手工具逐級上提所述注采管柱，以實現(xiàn)所述注采管柱的逐級坐封、逐級驗封和逐級解封。

進一步地，所述多級管柱段中的所述滑套組的滑套孔徑逐級增大，且所述滑套組的滑套孔徑大于第一級開關閥滑套的滑套孔徑，與所述第一級開關閥滑套相配合的坐封球為第一級坐封球，所述第一級坐封球的直徑設置為所述坐封球組合中直徑最小的坐封球，與所述多級管柱段中的滑套組相配合的坐封球的直徑從第一級坐封球的直徑逐級增大。

進一步地，在所述多級管柱段中同一級管柱段內的滑套組的滑套孔徑是相同的，所述多級管柱段中不同級的管柱段中的滑套組的滑套孔徑設置為不同。

具體地，所述多級管柱段中的每一級管柱段中的滑套組均包括設置在所述開關閥內的開關閥滑套、設置在所述丟手工具內的丟手工具滑套和設置在所述封隔器內的封隔器滑套，在所述同一級管柱段中的開關閥滑套、丟手工具滑套和封隔器滑套的孔徑相同，在所述不同級的管柱段中的開關閥滑套、丟手工具滑套和封隔器滑套的孔徑不相同，

在使用時，彼此配合的所述坐封球與所述開關閥滑套一起下落到所述管柱 段中的下層管柱段的封隔器上，以實現(xiàn)關閉所述下一層管柱段。

具體地，所述多級管柱段包括：

第二級管柱段，所述第二級管柱段包括從上到下依次設置的第二級開關閥、第二級丟手工具和第二級封隔器，所述第二級開關閥通過油管與所述第一級封隔器連接，設置在所述第二級管柱段中的滑套組為第二級滑套組，所述第二級滑套組包括第二級開關閥滑套、第二級丟手工具滑套和第二級封隔器滑套，與所述第二級滑套組相配合的坐封球為第二級坐封球；

第三級管柱段，所述第三級管柱段包括從下到上依次設置的第三級開關閥、第三級丟手工具和第三級封隔器，所述第三級開關閥通過油管與所述第二級封隔器連接，設置在所述第三級管柱段中的滑套組設置為第三級滑套組，所述第三級滑套組包括第三級開關閥滑套、第三級丟手工具滑套和第三級封隔器滑套，與所述第三級滑套組相配合的坐封球為第三級坐封球；

……

第n-1級管柱段，所述第n-1級管柱段包括從下到上依次設置的第n-1級開關閥、第n-1級丟手工具和第n-1級封隔器，所述第n-1級開關閥與第n-2級封隔器連接，設置在所述第n-1級管柱段中的所述滑套組為第n-1級滑套組，所述第n-1級滑套組包括第n-1級開關閥滑套、第n-1級丟手工具滑套和第n-1級封隔器滑套，與所述第n-1級滑套組相配合的坐封球為第n-1級坐封球；

第n級管柱段，所述第n級管柱段包括從下到上依次設置的第n級開關閥、第n級丟手工具和第n級封隔器，所述第n級開關閥與所述第n-1級封隔器通過油管連接，設置在所述第n級管柱段中的所述滑套組為第n級滑套組，所述第n級滑套組包括第n級開關閥滑套、第n級丟手工具滑套和第n級封隔器滑套，與所述第n級滑套組相配合的坐封球為第n級坐封球，其中n設置為大于3的整數(shù)。

進一步地，所述多級管柱段中的每一級管柱段內的封隔器滑套和丟手工具滑套通過啟動銷釘分別與所述封隔器連接和所述丟手工具連接，且在所述封隔器滑套外側的所述封隔器的上中心管上設置有封隔器液流通道，

在憋壓坐封所述封隔器時，向所述注采管柱內施加液壓，使與所述封隔器滑套相連接的啟動銷釘斷裂，之后彼此配合的所述坐封球和所述封隔器滑套一起下落，使所述封隔器液流通道與所述封隔器的上中心管的管腔相連通，以實 現(xiàn)所述封隔器的坐封。

具體地，所述封隔器滑套和丟手工具滑套均包括彼此連接的支撐爪和支撐件，所述封隔器的下接頭的內側面沿徑向方向設置有封隔器凹槽，

當封隔器滑套和丟手工具滑套分別固定在封隔器和丟手工具上時，所述封隔器滑套的支撐爪和丟手工具滑套的支撐爪均處于收緊狀態(tài)，

在憋壓坐封所述封隔器時，在與所述封隔器相連接的啟動銷釘斷裂后，彼此配合的坐封球和所述封隔器滑套一起下落，之后所述封隔器滑套的支撐爪在所述封隔器凹槽處張開且同時被限位在所述封隔器凹槽中，所述坐封球下落到同一級管柱段中的所述丟手工具內，并與所述丟手工具滑套的支撐爪相配合。

進一步地，所述多級管柱段中的每一級管柱段內的丟手工具從上到下依次設置上接頭、連接爪、連接頭、中心管和下接頭，所述丟手工具滑套通過所述啟動銷釘設置在所述連接頭的內側，

在所述丟手工具的下接頭的內側面沿徑向方向設置有丟手工具凹槽，在與所述丟手工具滑套相連接的啟動銷釘斷裂后，彼此配合的坐封球與所述丟手工具滑套一起下落，之后所述丟手工具的支撐爪在所述丟手工具的凹槽處張開且同時被限位在所述丟手工具凹槽中，所述坐封球下落到同一級管柱段中的開關閥內，并與所述開關閥的開關閥滑套相配合。

具體地，在所述中心管的外側設置有外套，所述上接頭的內外兩側分別與所述連接爪和所述外套的一端固定連接，所述外套的另一端通過螺帽與所述中心管的外側滑動連接，所述螺帽與所述連接頭之間形成有下部環(huán)形腔，在逐級解封所述注采管柱時，所述下部環(huán)形腔為所述丟手工具上部的封隔器的解封提供足夠的行程。

進一步地，在所述外套與所述連接爪之間設置有活塞，所述活塞的外側與所述外套的內側密封連接，所述活塞的內側與所述連接爪通過解封銷釘連接，且所述連接爪下部的鎖爪設置在所述活塞的下部與所述連接頭的上部之間，

所述活塞、外套、連接頭和連接爪之間彼此圍繞形成活塞腔，所述活塞腔與所述丟手工具滑套之間設置有丟手工具液流通道，

當坐封球下落并與所述丟手工具滑套相配合時，繼續(xù)向所述注采管柱施加液壓，并繼續(xù)憋壓坐封所述封隔器，同時使與所述丟手工具滑套相連接的啟動銷釘斷裂，所述坐封球與所述丟手工具滑套一起下落，從而打開所述丟手工具 液流通道，使所述活塞腔與所述丟手工具的中心管內腔相連通，之后所述解封銷釘斷裂，解鎖所述連接爪。

具體地，所述連接頭的下部與所述中心管通過丟手銷釘連接。

在使用時，當所述注采管柱遇卡時，通過拔斷所述丟手銷釘以實現(xiàn)逐級丟手分段打撈所述注采管柱。

進一步地，所述多級管柱段中的每一級管柱段的開關閥均包括閥體和設置在所述閥體內腔中的所述開關閥滑套，所述開關閥進液通道通過開啟銷固定連接。

在所述閥體上設置有開關閥進液通道，所述開關閥滑套設置在所述開關閥進液通道的內側，

使用時，在與所述丟手工具滑套相連接的啟動銷釘斷裂后，彼此配合的所述坐封球與所述開關閥滑套一起下落，從而打開所述開關閥進液通道，同時所述開關閥滑套與所述坐封球下行到管柱段中的下層管柱段的封隔器的上中心管的臺階上，從而關閉下一級管柱段的液流通道和開關閥進液通道。

進一步地，所述多級管柱段中的每一級管柱段的開關閥和所述第一級開關閥均與對應地注采目的層相連通。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供了一種使用上述的注采管柱的方法，所述方法包括下列步驟：

(1)向注采管柱內投小直徑的坐封球，使小直徑的坐封球與第一級管柱段的第一級開關閥滑套相配合，并憋壓坐封第一級封隔器，之后繼續(xù)向注采管柱內施加液壓，打開第一級開關閥；

(2)向注采管柱外側的套管內施加壓力，通過套管內壓力的變化驗證第一級封隔器的坐封效果；

(3)投入稍大直徑的坐封球，使稍大直徑的坐封球與第二級管柱段的第二級封隔器滑套相配合，并憋壓坐封第二級封隔器；

(4)向注采管柱內繼續(xù)施加壓力，使稍大直徑的坐封球和第二級封隔器滑套一起下落，使第二級封隔器滑套限位在第二級封隔器的封隔器凹槽中，并使稍大直徑的坐封球與第二級丟手工具滑套相配合；

(5)進一步向注采管柱內施加壓力，使第二級丟手工具中的解封銷釘和啟動銷釘斷裂，同時稍大直徑的坐封球與第二級丟手工具滑套一起下落，使第二 級丟手工具滑套限位在第二級丟手工具的丟手工具凹槽中，并使稍大直徑的坐封球與第二級開關閥滑套相配合；

(6)繼續(xù)向注采管柱內施加壓力，使稍大直徑的坐封球與第二級開關閥滑套一起下落，打開第二級開關閥，并關閉第一級管柱段的液流通道和進液通道，之后通過觀察套管內壓力的變化驗證第二級封隔器的坐封效果；

(7)按照第二級管柱段的坐封和驗封方法，依次對多級管柱段中的各個管柱段進行坐封和驗封；

(8)在施工完成后，逐級上提注采管柱以實現(xiàn)注采管柱的逐級解封。

進一步地，當在逐級解封注采管柱的過程中遇卡時，繼續(xù)上提遇卡處的管柱段，使所述管柱段中的丟手工具的丟手銷釘被拔斷，之后下入打撈工具逐級打撈起出所述管柱段。

具體地，所述開關閥的進液通道與相對應的注采目的層相連通，

驗證所述封隔器的坐封效果時，當坐封效果為合格時，通過所述開關閥的進液通道對相對應的注采目的層施工，在所述注采目的層施工完成后，進行下一級管柱段的坐封和驗封。

本發(fā)明提供的技術方案的有益效果是：

(1)通過一次投球憋壓可完成滑套式液壓封隔器坐封、滑套式逐級解封丟手工具和開關閥開啟，從而自下而上逐級坐封、逐級驗封封隔器，實現(xiàn)分層可靠實施；

(2)滑套式逐級解封丟手工具通過投球憋壓開啟，同時該丟手工具具有伸縮補償和丟手功能，可為上部管柱的解封提供足夠的行程，可逐級解封封隔器，降低管柱起出負荷；

(3)當管柱遇卡后，可逐級丟手、逐級打撈起出管柱；

(4)所有封隔器及配套工具均采用液壓控制，滿足了深井和大斜度井分層實施的需要。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的注采管柱的局部結構示意圖；

圖2是圖1所示的第一級開關閥或多級管柱段中的開關閥的結構示意圖；

圖3是圖1所示的多級管柱段中的封隔器的結構示意圖；

圖4是圖1所示的多級管柱段中的丟手工具的結構示意圖；

圖5是圖3所示的封隔器滑套或者圖4所示的丟手工具滑套在收緊狀態(tài)的結構示意圖；

圖6是使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的注采管柱的方法的流程圖。

其中，100注采管柱，10第一級管柱段，11第一級開關閥，111第一級開關閥滑套，12第一級封隔器，13油管，20第二級管柱段，250第二級開關閥，260第二級丟手工具，270第二級封隔器，30第三級管柱段，350第二級開關閥，360第二級丟手工具，370第二級封隔器，40第四級管柱段，450第二級開關閥，460第二級丟手工具，470第二級封隔器，50多級管柱段中的開關閥，51開關閥滑套，52進液通道，53開啟銷釘，54閥體，60多級管柱段中的丟手工具，61丟手工具滑套，612丟手工具滑套的支撐爪，613丟手工具滑套的支撐件，62上接頭，63連接爪，631解封銷釘，632鎖爪，64連接頭，641下部環(huán)形腔，65中心管，651丟手銷釘，66下接頭，661丟手工具凹槽，67外套，671螺帽，68活塞，70多級管柱段中的封隔器，71封隔器滑套，711啟動銷釘，712封隔器滑套的支撐爪，713封隔器滑套的支撐件，72上接頭，73上中心管，74下接頭，741封隔器凹槽，75膠筒，76液壓缸套，761液壓腔，77鎖環(huán)，78錐體，79卡瓦，80多級管柱段。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

參見圖1，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的注采管柱100。注采管柱100包括從下到上依次設置且彼此通過油管連接的油管鞋(未示出)、管柱段、井下安全閥(未示出)、油管掛(未示出)和油管四通(未示出)。結合參見圖2，具體地，管柱段包括第一級管柱段10、多級管柱段80和坐封球組(未示出)。第一級管柱段10包括從下到上依次設置的第一級開關閥11和第一級封隔器12，第一級開關閥11的一端通過油管13與油管鞋(未示出)固定連接，在第一級開關閥11中設置有第一級開關閥滑套111。

多級管柱段80與第一級管柱段10連接，多級管柱段80中的每一級管柱段均包括從下到上依次設置的開關閥50、丟手工具60和封隔器70。具體地，每 一級管柱段之間均通過油管13彼此連接，且開關閥50、丟手工具60和封隔器70也通過油管13彼此連接且連通。在每一級管柱段中設置有滑套組，多級管柱段80中的不同級的管柱段內的滑套組的滑套孔徑設置為不同。坐封球組為多個不同直徑的坐封球(未示出)，在使用時，向注采管柱100內逐級投入不同直徑的坐封球，使坐封球分別與第一級開關閥11中的第一級開關閥滑套111和多級管柱段80中的不同滑套孔徑的滑套組相配合進行坐封和封閉下層的管柱段，并在施工完成后通過丟手工具60逐級上提注采管柱100，以實現(xiàn)注采管柱100的逐級坐封、逐級驗封和逐級解封，其中下層的管柱段為所坐封的封隔器70所在的管柱段的下方的管柱段或者下一級管柱段。

在本發(fā)明的一個示例中，多級管柱段80中的滑套組的滑套孔徑逐級增大，并且與第一級開關閥滑套111相配合的坐封球設置為第一級坐封球，第一級坐封球的直徑設置為坐封球組合中直徑最小的坐封球，而且與多級管柱段80中的滑套組相配合的坐封球的直徑從第一級坐封球的直徑逐級增大，也就是說與多級管柱段80中的滑套組相配合的坐封球的直徑均比第一級坐封球的直徑大，且坐封球的直徑呈逐級增大的現(xiàn)象。

在本發(fā)明的另一個示例中，在多級管柱段80中同一級管柱段內的滑套組的滑套孔徑是相同的，多級管柱段80中不同級的管柱段中的滑套組的滑套孔徑設置為不同。結合圖1至圖4所示，多級管柱段80中的每一級管柱段中的滑套組均包括設置在開關閥50內的開關閥滑套51、設置在丟手工具60內的丟手工具滑套61和設置在封隔器70內的封隔器滑套71，當然本領域的技術人員可以明白，開關閥滑套51可以是開關閥50中的部件之一，也可以將單獨的開關閥滑套51部件與開關閥50進行組合，同樣可以理解，丟手工具滑套61可以設置為丟手工具60中的部件之一，也可以將單獨的丟手工具滑套61部件與丟手工具60進行組合，也可以理解，封隔器滑套71為封隔器70中的部件之一，也可以通過將單獨的封隔器滑套71與封隔器70進行組合，當然本領域技術人員可以根據(jù)需要進行相應地選擇，只要能實現(xiàn)將丟手工具滑套與丟手工具連接、封隔器滑套與封隔器連接以及開關閥滑套與開關閥連接即可。

具體地，同一級管柱段中的開關閥滑套51、丟手工具滑套61和封隔器滑套71的孔徑相同，在不同級的管柱段中的開關閥滑套51、丟手工具滑套61和封隔器滑套71的孔徑不相同。

在本發(fā)明的還一個示例中，第一級開關閥11的結構與多級管柱段80中的開關閥50的結構相同，第一級封隔器12的結構與在多級管柱段80中的封隔器70在沒有設置封隔器滑套71時的結構相同。當然本領域的技術人員可以明白，第一級開關閥11的結構可以設置為與多級管柱段80中的開關閥50的結構不同，第一級封隔器12的結構也可以設置為與多級管柱段80中的封隔器70的結構相同，即在第一級封隔器12內同樣設置封隔器滑套71，當然也可以將第一級封隔器12的結構設置為完全不同于多級管柱段80中的封隔器70的結構，本領域技術人員可以根據(jù)需要進行相應的選擇，本示例僅是一種說明性示例，不應當理解為對本發(fā)明的一種限制。

如圖1所示，多級管柱段80設置為第二級管柱段20、第三級管柱段30和第四級管柱段40。具體地，第二級管柱段20與第一級管柱段10通過油管13固定連接，第二級管柱段20包括從上到下依次設置的第二級開關閥250、第二級丟手工具260和第二級封隔器270。設置在第二級管柱段20中的滑套組命名為第二級滑套組，第二級滑套組包括第二級開關閥滑套、第二級丟手工具滑套和第二級封隔器滑套，與第二級滑套組相配合的坐封球命名為第二級坐封球(未示出)，第二級滑套組中的滑套孔徑大于第一級開關閥滑套11的孔徑，第二級坐封球的直徑大于第一級坐封球的直徑。

第三級管柱段30包括從下到上依次設置的第三級開關閥350、第三級丟手工具360和第三級封隔器370。設置在第三級管柱段30中的滑套組命名為第三級滑套組，第三級滑套組包括第三級開關閥滑套、第三級丟手工具滑套和第三級封隔器滑套，與第三級滑套組相配合的坐封球命名為第三級坐封球，其中第三級滑套組的滑套孔徑大于第二級滑套組的滑套孔徑，第三級坐封球的直徑大于第二級坐封球的直徑。

第四級管柱段40包括從下到上依次設置的第四級開關閥450、第四級丟手工具460和第四級封隔器470。設置在第四級管柱段40中的滑套組命名為第四級滑套組，第四級滑套組包括第四級開關閥滑套、第四級丟手工具滑套和第四級封隔器滑套，與第四級滑套組相配合的坐封球命名為第四級坐封球，其中第四級滑套組的滑套孔徑大于第三級滑套組的滑套孔徑，第四級坐封球的直徑大于第三級坐封球的直徑。

當然本領域的技術人員可以明白，注采管柱可以從第一級管柱段設置到第n 級管柱段，即多級管柱段可以從第二級管柱段、第三級管柱段以此類推設置到第n-1級管柱段、第n級管柱段，其中n設置為大于3的整數(shù)。那么，按照逐級設置多級管柱段、逐級增大滑套組的滑套孔徑和逐級增大坐封球的直徑的方法設置多級管柱段80。

當多級管柱段80設置到第n-1級管柱段時，第n-1級管柱段包括從下到上依次設置的第n-1級開關閥、第n-1級丟手工具和第n-1級封隔器。設置在第n-1級管柱段中的滑套組命名為第n-1級滑套組，具體地，第n-1級滑套組包括第n-1級開關閥滑套、第n-1級丟手工具滑套和第n-1級封隔器滑套，與第n-1級滑套組相配合的坐封球命名為第n-1級坐封球，且第n-1級滑套組的滑套孔徑大于第n-2級滑套組的滑套孔徑，第n-1級坐封球的直徑大于第n-2級坐封球的直徑。

當多級管柱段80設置到第n級管柱段時，第n級管柱段包括從下到上依次設置的第n級開關閥、第n級丟手工具和第n級封隔器。設置在第n級管柱段中的所述滑套組命名為第n級滑套組，具體地，第n級滑套組包括第n級開關閥滑套、第n級丟手工具滑套和第n級封隔器滑套，與第n級滑套組相配合的坐封球命名為第n級坐封球且第n級滑套組的滑套孔徑大于第n-1級滑套組的滑套孔徑，第n級坐封球的直徑大于第n-1級坐封球的直徑。

由此可知，開關閥50設置在了第二級管柱段中即命名為第二級開關閥250，開關閥50設置在了第三級管柱段中即命名為第三級開關閥350，設置在了第四級管柱段中即命名為第四級開關閥450，以此類推，開關閥50設置在了第n-1級管柱段中即命名為第n-1級開關閥，設置在了第n級管柱段中即命名為第n級開關閥；同理可知，丟手工具60設置在了第二級管柱段即命名為第二級丟手工具260，丟手工具60設置在了第三級管柱段中即命名為第三級丟手工具360，設置在了第四級管柱段中即命名為第四級丟手工具460，以此類推，丟手工具60設置在了第n-1級管柱段中即命名為第n-1級丟手工具，設置在了第n級管柱段中即命名為第n級丟手工具；同樣可以理解，當封隔器70設置在了第二級管柱段中即命名為第二級封隔器270，封隔器70設置在了第三級管柱段中即命名為第三級封隔器370，設置在了第四級管柱段中即命名為第四級封隔器470，以此類推，開關閥50設置在了第n-1級管柱段中即命名為第n-1級封隔器，設置在了第n級管柱段中即命名為第n級封隔器。

本領域技術人員可以根據(jù)需要設置注采管柱的層數(shù)，即注采管柱100可以 設置為兩層、三層或者更多層，也就是說可以將注采管柱設置為2層管柱段，即包括第一和第二級管柱段，使得井下安全閥與第二級管柱段中的第二級封隔器相連接，也可以將注采管柱段設置為3層管柱段，即包括第一、第二和第三級管柱段，這樣井下安全閥應當與第三級管柱段中的第三級封隔器相連接，以此類推，可以設置為n層，則井下安全閥應當與第n級管柱段中的第n級封隔器相連接。本示例僅是一種說明性示例，不應當理解為對本發(fā)明的一種限制。

結合參見圖3和圖5，封隔器70從上到下依次設置為上接頭72、上中心管73和下接頭74。在上中心管73的上部的外側設置有膠筒75，在膠筒75的下方設置有彼此配合的液壓缸套76和鎖環(huán)77，液壓缸套76的上端通過上活塞與膠筒75連接，鎖環(huán)77的下端連接有錐體78，卡瓦79與錐體78配合連接，且液壓缸套76和鎖環(huán)77之間形成有液壓腔761。在上中心管73的內側設置有封隔器滑套71，封隔器滑套71通過啟動銷釘711與上中心管73固定連接。在封隔器滑套71的外側的上中心管73上設置有封隔器液流通道(未示出)，即在封隔器滑套71與液壓腔761之間設置有封隔器液流通道。

在本發(fā)明的一個示例中，封隔器滑套71包括彼此連接的支撐爪712和支撐件713，啟動銷釘711連接支撐爪712和上中心管73，且此時支撐爪712處于收緊狀態(tài)。當坐封球下落到支撐爪712上時，與支撐爪712形成密封截面，這樣有利于封隔器70進行憋壓坐封。在下接頭74的內側面沿徑向方向設置有封隔器凹槽741，當支撐爪712和支撐件713一起下落到封隔器凹槽741處時，支撐爪712在封隔器凹槽741處張開。

當憋壓坐封封隔器70時，向注采管柱100內施加液壓，使與封隔器滑套71相連接的啟動銷釘711斷裂，之后彼此配合的坐封球和封隔器滑套71一起下落，使封隔器液流通道被打開，此時液壓腔761與封隔器70的上中心管73的管腔相連通，使得上中心管73中的液體通過封隔器液流通道進入液壓腔761中。液壓腔761中的液體逐漸增多，使得液壓腔761中的液壓逐漸增大，從而推動液壓缸套76向上移動，從而通過上活塞推動膠筒75壓縮變形，以實現(xiàn)封隔器70的坐封。在液壓缸套76向上推動的過程中，鎖環(huán)77向下推動錐體78，從而把卡瓦79撐開，使得卡瓦79錨定注采管柱100外側的套管(未示出)，而無需其它錨定工具進行錨定，而且還安全可靠。

在坐封球與封隔器滑套71一起下落后，封隔器滑套71的支撐爪712在封 隔器凹槽741處張開，并限位在封隔器凹槽741中，同時打開了封隔器滑套71的內通徑，使得坐封球能夠通過封隔器滑套741下落到同一級管柱段中的丟手工具60內，并與丟手工具滑套61相配合。

結合圖4和圖5所示，丟手工具60從上到下依次設置上接頭62、連接爪63、連接頭64、中心管65和下接頭66。丟手工具滑套61通過啟動銷釘711設置在連接頭64的內側。在本發(fā)明的一個示例中丟手工具滑套61的結構與封隔器滑套71的結構完全相同，即丟手工具滑套61包括支撐爪612和支撐件613。啟動銷釘711連接支撐爪612和連接頭64，且此時支撐爪612處于收緊狀態(tài)。當坐封球下落到支撐爪612上時，與支撐爪612形成密封截面，這樣有利于繼續(xù)憋壓坐封同一級管柱中的封隔器70，并同時為逐級坐封做準備。在下接頭66的內側面沿徑向方向設置有丟手工具凹槽661，當支撐爪612和支撐件613一起下落到丟手工具凹槽661處時，支撐爪612在丟手工具凹槽661處張開。

在中心管65的外側設置有外套67，上接頭62的內側與連接爪63固定連接，上接頭62的外側與外套67的一端固定連接，外套67的另一端通過螺帽671與中心管65的外側滑動連接。螺帽671與連接頭64之間形成有下部環(huán)形腔641。在外套67與連接爪63之間設置有活塞68，活塞68的外側與外套67的內側密封連接，例如可以通過環(huán)形密封圈密封連接，活塞68的內側與連接爪63通過解封銷釘631連接，且連接爪63下部的鎖爪632設置在活塞68的下部與連接頭64的上部之間?；钊?8、外套67、連接頭64和連接爪63之間彼此圍繞形成活塞腔(未示出)，活塞腔與丟手工具滑套61之間設置有丟手工具液流通道(未示出)。

在坐封球下落到丟手工具滑套61上后，坐封球與支撐爪612配合形成密封截面，并繼續(xù)向注采管柱100內施加液壓，完成坐封同一級管住內的封隔器70。同時由于注采管柱100內液壓逐漸增大，使得與丟手工具滑套61連接的啟動銷釘711斷裂，坐封球與丟手工具滑套61一起下落，從而打開了與活塞腔連通的丟手工具液流通道；此時注采管柱100內的液壓通過丟手工具液流通道流到活塞腔中，之后活塞腔內液壓逐漸增大，使得連接活塞68與鎖爪632的解封銷釘631斷裂，使得鎖爪632被解鎖，為在施工完成后逐級解封注采管柱100做好準備。

在逐級解封注采管柱100時，由于鎖爪632被解鎖，在上提注采管柱100 解封封隔器70時，能夠使上接頭62帶動外套67、螺帽671和連接爪63一起上行。上接頭62帶動外套67、螺帽671和連接爪63上行的距離為下部環(huán)形腔641的長度，即螺帽671與連接頭64之間的距離。由于螺帽與連接頭64之間的距離為上部管柱的解封提供了足夠的行程，從而使得在丟手工具60下方的封隔器不會受到上提管柱的力的影響而被同時解封，從而實現(xiàn)了逐級解封注采管柱100。

當坐封球與丟手工具滑套61一起下落后，丟手工具滑套61的支撐爪612在丟手工具凹槽661處張開，并限位在丟手工具凹槽661中，同時打開了丟手工具滑套61的內通徑，使得坐封球通過丟手工具滑套61下落到開關閥50中，并與開關閥滑套51相配合。

在本發(fā)明的一個示例中，連接頭64的下部與中心管65通過丟手銷釘651連接。在逐級解封注采管柱100遇卡時，可以通過拔斷丟手銷釘651，使中心管65與連接頭64脫離實現(xiàn)丟手，之后分段打撈起出遇卡的管柱或者剩下的注采管柱。

再次參見圖2，開關閥50包括閥體54和設置在閥體54內腔中的開關閥滑套51，開關閥進液通道52通過開啟銷釘53固定連接。在閥體54上設置有開關閥進液通道52，開關閥滑套51設置在開關閥進液通道52的內側。當坐封球下落到開關閥50中與開關閥滑套51相配合時，繼續(xù)向注采管柱100內施加液壓，使開啟銷釘53斷裂，從而打開開關閥進液通道52。同時一起下落的坐封球和開關閥下行到下行到管柱段中的下一級管柱段的封隔器70的上中心管的臺階上，并坐死到上中心管的臺階上，從而封死下部液流通道和進液通道，進而關閉下一層管柱段。

在開關閥進液通道52被打開且關閉下層管柱后，向注采管柱100外圍，即設置在注采管柱100外側的套管(未示出)與注采管柱100之間的空腔中施加液壓，通過觀察套管壓力的變化判斷封隔器70的坐封效果，以實現(xiàn)注采管柱100的逐級驗封。

在本發(fā)明的一個示例中，在第一級管柱段10坐封時，通過坐封球與第一級開關閥滑套111相配合，進行憋壓坐封第一級封隔器12。在第一級封隔器12坐封完成后，繼續(xù)向注采管柱100內施加液壓，使坐封球與第一級開關閥滑套111一起下落，從而打開第一級開關閥11的開關閥進液通道，同時一起下落的第一級開關閥滑套111和坐封球落到了井底。在開關閥進液通道打開之后，對第一 級封隔器12進行驗封，第一級封隔器12驗封的方法與上述驗封方法完全相同，在此不再贅述。

在本發(fā)明的另一個示例中，注采管柱100中所設置的開關閥與對應的注采目的層相連通，即多級管柱段中的每一級管柱段的開關閥和第一級開關閥均與對應的注采目的層相連通，使得在開關閥進液通道在打開后，能夠通過開關閥進液通道對相應的注采目的層進行施工。

參見圖6，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用注采管柱的方法的流程。使用注采管柱100的方法包括下列步驟：

(1)向注采管柱100內投小直徑的坐封球，使小直徑的坐封球與第一級管柱段10的第一級開關閥滑套111相配合，并憋壓坐封第一級封隔器12，之后繼續(xù)向注采管柱100內施加液壓，打開第一級開關閥11；

(2)向注采管柱100外側的套管內施加壓力，通過套管內壓力的變化驗證第一級封隔器12的坐封效果；

(3)投入稍大直徑的坐封球，使稍大直徑的坐封球與第二級管柱段20的第二級封隔器滑套相配合，并憋壓坐封第二級封隔器270；

(4)向注采管柱100內繼續(xù)施加壓力，使稍大直徑的坐封球和第二級封隔器滑套一起下落，使第二級封隔器滑套限位在第二級封隔器270的封隔器凹槽中，并使稍大直徑的坐封球與第二級丟手工具滑套相配合；

(5)進一步向注采管柱100內施加壓力，使第二級丟手工具260中的解封銷釘和啟動銷釘斷裂，同時稍大直徑的坐封球與第二級丟手工具滑套一起下落，使第二級丟手工具滑套限位在第二級丟手工具260的丟手工具凹槽中，并使稍大直徑的坐封球與第二級開關閥滑套相配合；

(6)繼續(xù)向注采管柱內施加壓力，使稍大直徑的坐封球與第二級開關閥滑套一起下落，打開第二級開關閥，并關閉第一級管柱段10的液流通道和進液通道，之后通過觀察套管內壓力的變化驗證第二級封隔器270的坐封效果；

(7)按照第二級管柱段20的坐封和驗封方法，依次對多級管柱段80中的各個管柱段進行坐封和驗封；

(8)在施工完成后，逐級上提注采管柱100以實現(xiàn)注采管柱100的逐級解封。

在本發(fā)明的一個示例中，當在逐級解封注采管柱100的過程中遇卡時，繼 續(xù)上提遇卡處的管柱段，使該管柱段中的丟手工具60的丟手銷釘651被拔斷，之后下入打撈工具逐級打撈起出管柱段。

具體地，在施工時，首先投小直徑鋼球至底部開關閥，即第一級開關閥11，投球憋壓坐封最下一級封隔器(即第一級封隔器12)后，打開第一級開關閥的滑套111，通過套管壓力變化驗證該封隔器是否密封，驗封合格后對最下目的層進行施工。再投入稍大直徑鋼球至第二級封隔器270，例如滑套式液壓封隔器內滑套71，油管內憋壓打開滑套71坐封該封隔器，此時鋼球從封隔器滑套71脫開至丟手工具60滑套61，例如滑套式逐級解封丟手工具內的滑套61，繼續(xù)加壓完成該層封隔器70坐封并開啟滑套式逐級解封丟手工具60，開啟滑套式逐級解封丟手工具后投入的鋼球從滑套式逐級解封丟手工具滑套61脫開至開關閥滑套51，然后繼續(xù)加壓打開該層開關閥50，鋼球將帶著開關閥滑套51繼續(xù)下行至下一級封隔器70上中心管72位置關閉下一層液流通道，此時通過套管壓力變化驗證此級封隔器是否密封，驗封合格后對第二層施工。然后，依此方法自下而上逐層投入不同大小的鋼球，通過憋壓打開對應目的層的滑套式封隔器坐封通道坐封該層封隔器的同時開啟滑套式逐級解封丟手工具和開關閥，然后對該目的層封隔器驗封，驗封合格后對該目的層施工。全部施工完成后直接上提注采管柱100，逐級解封丟手工具可為上部管柱解封提供足夠行程，以實現(xiàn)自上而下逐級解封封隔器，降低起管柱負荷。管柱遇卡時繼續(xù)上提拔脫逐級解封丟手工具，下入打撈工具逐級打撈起出封隔器和管柱。該方法可一趟管柱完成封隔器逐級坐封、逐級驗封、逐級解封、遇卡后逐級丟手打撈，無需其它錨定工具，安全可靠。

本方法通過改變封隔器、丟手工具和開關閥的滑套，然后投入依次增大的球依次打開相應封隔器、丟手工具的坐封液流通道和目的層開關閥的進液通道，達到逐層坐封封隔器逐層實施措施的目的，可多級組合，實現(xiàn)多級任意組合實施。

在本發(fā)明的一個示例中，封隔器、丟手工具和開關閥通過投一次球完成對應目的層的全部開啟，封隔器密封油套環(huán)空的同時卡瓦錨定管柱，且丟手工具同封隔器逐層開啟，無需其它錨定工具錨定，安全可靠。

在本發(fā)明的另一個示例中，開關閥的進液通道與注采目的層設置為一一對應關系。驗證封隔器的坐封效果時，當坐封效果為合格時，通過開關閥的進液 通道對相對應的注采目的層施工，在注采目的層施工完成后，進行下一級管柱段的坐封和驗封。

本發(fā)明提供的技術方案的有益效果是：

(1)通過一次投球憋壓可完成滑套式液壓封隔器坐封、滑套式逐級解封丟手工具和開關閥開啟，從而自下而上逐級坐封、逐級驗封封隔器，實現(xiàn)分層可靠實施；

(2)滑套式逐級解封丟手工具通過投球憋壓開啟，同時該丟手工具具有伸縮補償和丟手功能，可為上部管柱的解封提供足夠的行程，可逐級解封封隔器，降低管柱起出負荷；

(3)當管柱遇卡后，可逐級丟手、逐級打撈起出管柱；

(4)所有封隔器及配套工具均采用液壓控制，滿足了深井和大斜度井分層實施的需要。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。