分层注入管柱及分层注入系统的制作方法

本申请涉及稠油开发领域，尤其涉及一种分层注入管柱及分层注入系统。

背景技术：

辽河油田稠油由于其胶质、沥青含量甚高，流动性差，因而开采难度较大，而且已经处于蒸汽吞吐方式后期，目前急需转换开发方式用以达到稳产效果。将火驱作为其接替开发方式是一种行之有效的手段，火驱开发成功的关键是油层点火，本发明专利提供了一种可测试油套隔离分层注入管柱。

目前，电点火为国内外常用的油层点火主要方式之一。火驱电点火技术主要是利用井底电加热器将地面注入的介质(空气或助燃剂)加热，并使之与油层内的原油发生氧化反应，达到自然点进行燃烧。

目前油田使用的点火方式主要是单层点火，即将电点火器下入目标层位进行点火。按火驱应用中的点火器不同可将电点火系统分为捆绑式电点火器点火系统、可取式电点火器点火系统等。

其中，捆绑式将点火器捆绑至管柱，由于管柱在整个点火周期内不起出，导致点火结束后动力电缆及点火器均被烧毁，不能重复利用，成本过大。

可取式电点火器点火系统通过随管柱取出下入，可实现点火器的反复利用，但是在不间断注气生产过程中，井口起下作业难度较大，安全性较低。

目前，现有的进入现场试验的分层火驱管柱只有油套隔离分层注气管柱实现同心双层分注，但由于内外管之间的环形空间限制，无法下入点火器，只能采用注蒸汽预热自然点火或化学点火，点燃效果并不理想。

综上所述单层点火方式，点火管柱及施工复杂，单次点火成本较高、点火系统利用率低，不能实现多层点火，因此，如何实现火驱分层点火，有效利用点火系统，实现重复利用，提高安全系数，从而提高稠油开采的效率，是目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明专利的目的是提供一种可用于稠油井的分层注入管柱及分层注入系统，以实现火驱分层点火，有效利用点火系统，从而提高稠油开采的效率。

本申请的技术方案如下：

一种分层注入管柱，包括：外管柱、套设于所述外管柱内的内管柱；所述内管柱包括顺序连接的第一注气装置、密封装置、第二注气装置；所述外管柱上设有能将所述外管柱与套管之间的油套环空分隔的过电缆封隔器；所述密封装置将所述外管柱和内管柱之间的环空分隔；

所述第一注气装置包括纵长延伸的第一外管、以及位于第一外管内的第一滑套；所述第一外管的管壁上设有第一出气通孔；所述第一滑套能沿所述第一外管的轴向移动以从打开位置移动至关闭位置；所述第一滑套位于打开位置时将所述第一出气通孔打开；所述第一滑套位于第一位置时，将所述第一出气通孔关闭；

所述第二注气装置包括纵长延伸的第二外管、以及位于第二外管内的第二滑套；所述第二外管的管壁上设有第二出气通孔；所述第二滑套能沿所述第二外管的轴向移动以从第一位置移动至第二位置；所述第二滑套位于第一位置时将所述第二出气通孔封堵；所述第二滑套位于第二位置时将所述第二出气通孔打开。

作为一种优选的实施方式，所述密封装置包括中心管、以及外筒；所述中心管和所述外筒之间密封贴合；所述中心管的上端连接所述第一注气装置，所述中心管的下端连接所述第二注气装置；所述外筒串联在所述外管柱上。

作为一种优选的实施方式，所述外筒的内壁上固定设有多个密封贴合套设在所述中心管外壁上的油管密封环；多个油管密封环沿所述第一外管轴向排布。

作为一种优选的实施方式，相邻两个所述油管密封环之间的油管密封环之间的间距相等。

作为一种优选的实施方式，所述外筒包括顺序连接的上接头、多个短节、下接头；所述外筒通过所述上接头和下接头串联在所述外管柱上；相邻两个短节相连接形成容纳所述油管密封环的内环槽；所述短节与所述上接头之间形成容纳所述油管密封环的内环槽；所述短节与所述下接头之间形成容纳所述油管密封环的内环槽。

作为一种优选的实施方式，所述第一滑套位于打开位置时，所述第二滑套位于第一位置；所述第一滑套位于关闭位置时，所述第二滑套位于第二位置。

作为一种优选的实施方式，所述第一外管的内壁设有第一容纳凹槽；所述第一滑套上设有第一弹性部；所述第一滑套位于打开位置时，所述第一弹性部位于所述第一容纳凹槽的上方，并且，所述第一弹性部被所述第一外管的内壁缩径；所述第一滑套位于关闭位置时，所述第一弹性部复位卡入所述第一容纳凹槽并被限位。

作为一种优选的实施方式，所述第一弹性部包括设在所述第一外管沿周向排布的多个第一瓣体；沿周向相邻两个第一瓣体之间设有间隔间隙；所述第一弹性部在复位状态时所述第一瓣体的上端具有能卡入所述第一容纳凹槽的第一卡入凸起。

作为一种优选的实施方式，所述第一滑套通过第一剪切销钉连接所述第一外管，以定位在所述打开位置。

作为一种优选的实施方式，所述第一外管包括相连接的第一上接头管、第一连接管、第一下接头管；所述第一上接头管的下端内壁设有第一限位台阶；所述第一限位台阶所在平面与所述第一外管的轴向垂直；所述第一限位台阶形成所述第一容纳凹槽的上侧表面；所述第一上接头管的上端设有内螺纹；所述第一下接头管的下端设有外螺纹。

作为一种优选的实施方式，所述第二外管的内壁设有第二容纳凹槽；所述第二滑套上设有第二弹性部；所述第二滑套位于第一位置时，所述第二弹性部位于所述第二容纳凹槽的上方，并且，所述第二弹性部被所述第二外管的内壁缩径；所述第二滑套位于第一位置时，所述第二弹性部复位卡入所述第二容纳凹槽并被限位。

作为一种优选的实施方式，所述第二弹性部包括设在所述第二外管沿周向排布的多个第二瓣体；沿周向相邻两个第二瓣体之间设有间隔间隙；所述第二弹性部在复位状态时所述第二瓣体的上端具有能卡入所述第二容纳凹槽的第二卡入凸起。

作为一种优选的实施方式，所述第二滑套通过第二剪切销钉连接所述第二外管，以定位在所述第一位置。

作为一种优选的实施方式，所述第二滑套上设有连通孔；所述第二滑套的外壁在所述连通孔的下方设有封堵部；所述封堵部包括第一密封环和位于第一密封环下方的第二密封环；所述第一密封环和所述第二密封环之间的间隔距离大于或等于所述第二出气通孔沿所述第二外管轴向的长度；所述第二滑套位于第一位置时，所述第二出气通孔位于所述第一密封环和所述第二密封环之间，以被封堵；所述第二滑套位于第二位置时，所述连通孔与所述第二出气通孔沿径向对齐连通。

作为一种优选的实施方式，所述第二外管包括相连接的第二上接头管、第二连接管、第二下接头管；所述第二上接头管的下端内壁设有第二限位台阶；所述第二限位台阶所在平面与所述第二外管的轴向垂直；所述第二限位台阶形成所述第二容纳凹槽的上侧表面；所述第二上接头管的上端设有内螺纹；所述第二下接头管的下端设有外螺纹。

作为一种优选的实施方式，所述过电缆封隔器为y361封隔器。

作为一种优选的实施方式，所述外管柱包括第一油管；所述内管柱包括外径小于所述第一油管外径的第二油管。

作为一种优选的实施方式，所述第二油管为隔热油管。

作为一种优选的实施方式，所述外管柱的下端封堵；所述内管柱的下端封堵。

一种分层注入系统，包括：

如上任一所述的分层注入管柱；

能下入所述内管柱内部的点火器；所述点火器的下方设有能够推动所述第一滑套和所述第二滑套的打开工具；所述打开工具在所述第一滑套位于打开位置时推动第一滑套，并在所述第一滑套位于关闭位置时通过第一滑套；所述打开工具能在所述第二滑套位于第一位置时推动第二滑套，并在所述第二滑套位于第二位置时通过第二滑套。

有益效果：

本申请所提供的分层注入管柱通过设有第一注气装置和第二注气装置，并通过密封装置和过电缆封隔器形成相独立的上层注气通道和下层注气通道。其中，第一注气装置能够在上层注气时打开，通过第一出气通孔向上层油套环空及上层油层注气，并在下层注气时关闭，此时打开第二注气装置通过分层注入管柱实现向下层油层注气，并且通过油套环空依然能够向上层油层注气。

可见，本申请所提供的分层注入管柱通过设有第一注气装置和第二注气装置能够实现上层注气层和下层注气层互相隔离，保证下层注气时不受干扰，同时，在上层注气时不受下层干扰。因此，本实施方式所提供的分层注入管柱能够实现火驱分层点火，有效利用点火系统，提高稠油开采的效率。

同时，

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式所提供的分层注入系统示意图；

图2是图1的第一注气装置打开状态结构示意图；

图3是图2的第一滑套位于复位状态下结构剖视图；

图4是图1的第二注气装置关闭状态结构示意图；

图5是图2的第二滑套位于复位状态下结构剖视图；

图6是图1的密封装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图6。本申请实施方式中提供一种分层注入管柱，包括：外管柱900，套设于所述外管柱900内的内管柱100；所述内管柱100包括顺序连接的第一注气装置200、密封装置150、第二注气装置400；所述外管柱900上设有能将所述外管柱900与套管500之间的油套环空分隔的过电缆封隔器300；所述密封装置150将所述外管柱900和内管柱100之间的环空分隔。

如图2、图3所示。所述第一注气装置200包括纵长延伸的第一外管1、以及位于第一外管1内的第一滑套2；所述第一外管1的管壁上设有第一出气通孔7；所述第一滑套2能沿所述第一外管1的轴向移动以从打开位置移动至关闭位置；所述第一滑套2位于打开位置时将所述第一出气通孔7打开；所述第一滑套2位于第一位置时，将所述第一出气通孔7关闭。

如图4、图5所示。所述第二注气装置400包括纵长延伸的第二外管20、以及位于第二外管20内的第二滑套30；所述第二外管20的管壁上设有第二出气通孔26；所述第二滑套30能沿所述第二外管20的轴向移动以从第一位置移动至第二位置；所述第二滑套30位于第一位置时将所述第二出气通孔26封堵；所述第二滑套30位于第二位置时将所述第二出气通孔26打开。

在使用时，将该分层注入管柱下入井筒(套管500)中。下入时第一滑套2位于打开位置，第二滑套30位于第一位置。外管柱900上可以串接有多个过电缆封隔器300。将多个过电缆封隔器300坐封将油套环空分隔形成分别对应上下油层的上层油套环空510以及下层油套环空520。上层油套环空510通过最上的过电缆封隔器300与上部的油套环空相隔开，防止与上部油套环空串气。

在本申请实施方式中，密封装置150将内管柱100和外管柱900之间分隔形成分别对应上下油层的上管间环空910以及下管间环空920。上管间环空910对应连通上层油套环空510，形成上层注气通道。下管间环空920对应连通下层油套环空520，形成下层注气通道。外管柱900上设有将上管间环空910与上层油套环空510对应连通的上出气孔。外管柱900上设有将下管间环空920与下层油套环空520对应连通的下出气孔。第一注气装置200对应连通上管间环空910，从而对应连通上层油套环空510；第二注气装置400对应连通下管间环空920，从而对应连通下层油套环空520。

在需要点火时，在分层注入管柱中下入点火器。利用点火器进行上层油层801点火。在进行上层油层801点火时，利用井口装置800(井口树)可以通过内管柱100注入空气，也可以向油套环空注气。在本申请实施方式中，所述点火器的下方设有能够推动所述第一滑套2和所述第二滑套30的打开工具(未示出)。下放点火器(未示出)及打开工具，将第一滑套2下推至关闭位置，将第一注气装置200关闭，此时，可以通过油套环空向上部油层注气，维持火烧油层的空气需求。

继续下放点火器及打开工具，打开工具推动第二滑套30，将第二滑套30从第一位置推动至第二位置，将第二注气装置400打开，此时，可以通过内管柱100向下层油层802注气，并通过点火器对下层油层802点火，从而最终实现分层点火注气开采。

本实施方式所提供的分层注入管柱通过设有第一注气装置200和第二注气装置400，并通过密封装置150和过电缆封隔器300形成相独立的上层注气通道和下层注气通道。第一注气装置200能够在上层注气时打开，通过第一出气通孔7向上层油套环空510及上层油层801注气，并在下层注气时关闭，此时打开第二注气装置400通过分层注入管柱实现向下层油层802注气，并且通过油套环空依然能够向上层油层801注气。

可见，本实施方式所提供的分层注入管柱通过设有第一注气装置200和第二注气装置400能够实现上层注气层和下层注气层互相隔离，保证下层注气时不受干扰，同时，在上层注气时不受下层干扰。因此，本实施方式所提供的分层注入管柱能够实现火驱分层点火，有效利用点火系统，提高稠油开采的效率。

在本实施方式中，所述打开工具在所述第一滑套2位于打开位置时推动第一滑套2，并在所述第一滑套2位于关闭位置时通过第一滑套2。所述打开工具能在所述第二滑套30位于第一位置时推动第二滑套30，并在所述第二滑套30位于第二位置时通过第二滑套30。

在本申请实施方式中，所述外管柱900包括第一油管。所述内管柱包括外径小于所述第一油管外径的第二油管。具体的，所述第二油管为隔热油管。所述外管柱900的下端封堵。所述内管柱的下端封堵。其中，外管柱900的下端(末端)可以设有丝堵，将其下端封堵。内管柱的下端(末端)可以设有丝堵，将其下端封堵。

外管柱900上串接有多个过电缆封隔器300。如图1所示，外管柱900上设有两个过电缆封隔器300。两个过电缆封隔器300之间的油套环空形成上层油套环空510。最下过电缆封隔器300下方的油套环空形成下层油套环空520。最上过电缆封隔器300上方的油套环空形成上部油套环空，并通过最上电缆封隔器300与上层油套环空相隔开，避免串气。

在本申请实施方式中，第二油管可以包括平式油管、隔热油管。第一油管可以为平式油管。其中，隔热油管长度可以为点火油层长度(高度)相匹配，其他油管可以为平式油管。在使用时可以将该分层注入管柱下入套管500中，在油套环空(外管柱900和套管500之间的环空)中下入测温线缆600，过电缆封隔器300的胶筒可以供测温线缆600穿过。

优选的，过电缆封隔器300的胶筒与过电缆封隔器300的内管之间设有供测温线缆600(比如测温光纤)通过的环空通道。如此，线缆600通过封隔器300并不会破坏胶筒的密封性能。线缆600进入环空通道的入口端可以设有多个沿线缆600穿入方向排列的石墨密封环，保证整个过电缆封隔器300的封隔性能。

在本申请实施方式中，过电缆封隔器300为耐高温封隔器。通过使用该封隔器300可以使线缆600通过且保护线缆600不受液流的损坏，并能完整保留密封结构(胶筒)，使所述过电缆封隔器300的密封性能不被破坏。

具体的，过电缆封隔器300的密封部位可以采用石墨密封环密封。过电缆封隔器300可以具有坐封机构、胶筒。坐封机构可以随着温度的升高将胶筒挤压膨胀，从而坐封在目标位置。具体的，坐封机构可以利用热膨胀材料(比如酒精)推动活塞运动将胶筒挤压。具体的，所述过电缆封隔器300为y361封隔器。

在本申请实施方式中，该密封装置150为伸缩密封装置。在内管柱和外管柱900因受热产生轴向相对位移时，密封装置150能够保持将内管柱100和外管柱900之间的环空密封分隔。在具体的实施例中，密封装置150为插入密封装置。

具体的，如图6所示。所述密封装置150包括中心管151、以及外筒152。所述中心管151和所述外筒152之间密封贴合。所述中心管151的上端连接所述第一注气装置，所述中心管151的下端连接所述第二注气装置。所述外筒152串联在所述外管柱900上。

中心管151和外筒152之间插入密封。中心管151和外筒152之间具有沿轴向预设长度的密封段。在中心管151和外筒152之间发生轴向相对位移时，能够保持贴合密封。其中，所述外筒152的内壁上固定设有多个密封贴合套设在所述中心管151外壁上的油管密封环156。多个油管密封环156沿所述第一外管轴向排布。相邻两个油管密封环156沿轴向间隔预定距离。较佳的，相邻两个所述油管密封环156之间的油管密封环156之间的间距相等。

进一步地，所述外筒152包括顺序连接的上接头153、多个短节154、下接头155。所述外筒152通过所述上接头153和下接头155串联在所述外管柱900上。相邻两个短节154相连接形成容纳所述油管密封环156的内环槽(未标示)。所述短节154与所述上接头153之间形成容纳所述油管密封环156的内环槽。所述短节154与所述下接头155之间形成容纳所述油管密封环156的内环槽。

其中，上接头153设有内螺纹以连接外管柱900。下接头155设有外螺纹以连接外管柱900。短节154的上端设有内螺纹，下端设有外螺纹。短节154的内壁设有容纳台阶，容纳台阶与上方短节154的下端形成所述内环槽。油管密封环156固定卡入内环槽中。通过油管密封环156将外筒152和中心管151之间密封，从而将内管柱100和外管柱900之间的环空分隔密封。

在本申请实施方式中，如图2所示所述第一滑套2位于打开位置时，所述第二滑套30位于第一位置。所述第一滑套2位于关闭位置时，所述第二滑套30位于第二位置。也即，第一注气装置200打开注气时，第二注气装置400如图4所示处于关闭状态。第一注气装置200关闭注气(可以从油套环空注气)，第二注气装置400打开注气。第一注气装置200和第二注气装置400的开关状态相互关联，从而实现分层注气之间相互独立，互不干扰。

具体的，参阅图2、图3所示。所述第一外管1的内壁设有第一容纳凹槽4。所述第一滑套2上设有第一弹性部3。所述第一滑套2位于打开位置时，所述第一弹性部3位于所述第一容纳凹槽4的上方，并且，所述第一弹性部3被所述第一外管1的内壁缩径。所述第一滑套2位于关闭位置时，所述第一弹性部3复位卡入所述第一容纳凹槽4并被限位。

如图3所示，第一弹性部3在正常状态(复位状态)下的外径大于第一外管1(非容纳凹槽部位)的内径。第一滑套2位于打开位置时被缩径，外径和内径均被缩小。第一弹性部3可以位于第一滑套2的上端，当然，也可以位于第一滑套2的其他位置。缩径后的第一弹性部3无法供打开工具通过。如图3所示，复位后的第一弹性部3内径扩大可以供打开工具通过。

具体的，所述第一弹性部3包括设在所述第一外管1沿周向排布的多个第一瓣体8。沿周向相邻两个第一瓣体8之间设有间隔间隙10。所述第一弹性部3在复位状态时所述第一瓣体8的上端具有能卡入所述第一容纳凹槽4的第一卡入凸起9。多个第一瓣体8沿周向均匀分布。

第一滑套2在打开位置时，第一滑套2位于第一出气通孔7的上方，从而第一出气通孔7未被第一滑套2遮挡，与第一外管1的内部相通处于打开状态。第一卡入凸起9卡入容纳凹槽时，第一瓣体8位于第一卡入凸起9下方部分的外表面可以与第一外管1的内壁相贴合，当然也可以留有部分间隙，本申请并不作限制。第一弹性部3位于正常状态或复位状态时，第一卡入凸起9的外径大于所述第一外管1(非第一容纳凹槽4部位)的内径。

为避免在分层注入管柱下入过程中，第一滑套2出现不必要的位置移动。所述第一滑套2通过第一剪切销钉6连接所述第一外管1，以定位在所述打开位置。第一剪切销钉6将第一滑套2定位，在将第一滑套2推动至关闭位置时，第一滑套2将第一剪切销钉6剪断，然后滑动至关闭位置。第一滑套2位于关闭位置时，在第一外管1内部将第一出气通孔7遮挡，阻挡第一出气通孔7与第一外管1内部相通。

本实施方式中，第一容纳凹槽4设置于第一外管1的内壁上，在第一卡入凸起9卡入第一容纳凹槽4时第一容纳凹槽4将第一滑套2限位，此时点火器和打开工具可以通过第一滑套2，可以减轻井外的施力，同时也可以提醒第一滑套2已经正确定位在关闭位置。

所述第一外管1包括相连接的第一上接头管11、第一连接管12、第一下接头管13。所述第一上接头管11的下端内壁设有第一限位台阶5。为避免第一滑套2上行后退，所述第一限位台阶5所在平面与所述第一外管1的轴向垂直。所述第一限位台阶5形成所述第一容纳凹槽4的上侧表面。第一滑套2的上端面与第一限位台阶5平行。通过第一限位台阶5对第一滑套2止退，保证第一注气装置200维持在关闭状态。

在本实施方式中，如图2所示。第一连接管12包括相连接的上连接管14和下连接管15。上连接管14和所述第一上接头管11形成所述第一容纳凹槽4。第一出气通孔7位于所述下连接管15。第一连接管12将第一上接头管11和第一下接头管13相连接。第一连接管12的上端设有外螺纹，下端设有外螺纹。所述第一上接头管11的上端设有内螺纹；所述第一下接头管13的下端设有外螺纹。

在本申请实施方式中，如图4、图5所示。所述第二滑套30上设有连通孔34。所述第二滑套30的外壁在所述连通孔34的下方设有封堵部。所述封堵部包括第一密封环35和位于第一密封环35下方的第二密封环26。所述第一密封环35和所述第二密封环26之间的间隔距离大于或等于所述第二出气通孔26沿所述第二外管20轴向的长度。

所述第二滑套30位于第一位置时，所述第二出气通孔26位于所述第一密封环35和所述第二密封环26之间，以被封堵；所述第二滑套30位于第二位置时，所述连通孔34与所述第二出气通孔26沿径向对齐连通。连通孔34沿周向的数量可以与第二出气通孔26的数量相同。在第二滑套30位于第二位置时，连通孔34和第二出气通孔26可以一一对应连通。

在本实施方式中，所述第二外管20的内壁设有第二容纳凹槽32。所述第二滑套30上设有第二弹性部31。所述第二滑套30位于第一位置时，所述第二弹性部31位于所述第二容纳凹槽32的上方，并且，所述第二弹性部31被所述第二外管20的内壁缩径。所述第二滑套30位于第一位置时，所述第二弹性部31复位卡入所述第二容纳凹槽32并被限位。

本实施方式中，第二容纳凹槽32设置于第二外管20的内壁上，在第二卡入凸起38卡入第二容纳凹槽32时第二容纳凹槽32将第二滑套30限位，此时点火器和打开工具可以通过第二滑套30，可以减轻井外的施力，同时也可以提醒第二滑套30已经正确定位在关闭位置。

第二弹性部31在正常状态(复位状态)下的外径大于第二外管20(非容纳凹槽部位)的内径。第二滑套30位于打开位置时被缩径，外径和内径均被缩小。第二弹性部31可以位于第二滑套30的上端。当然，也可以位于第二滑套30的其他位置。缩径后的第二弹性部31无法供打开工具通过。如图5所示，复位后的第二弹性部31内径扩大可以供打开工具通过。其中，第二外管20和第一外管1可以具有相同的外径和内径。

在本实施方式中，所述第二弹性部31包括设在所述第二外管20沿周向排布的多个第二瓣体37。沿周向相邻两个第二瓣体37之间设有间隔间隙39。所述第二弹性部31在复位状态时所述第二瓣体37的上端具有能卡入所述第二容纳凹槽32的第二卡入凸起38。多个第二瓣体37沿周向均匀分布。

在本实施方式中，第二滑套30在第一位置时，连通孔34位于第二出气通孔26的上方，第二出气通孔26位于第一密封环35和第二密封环26之间，第一密封环35和第二密封环26与第二外管20的内壁贴合，从而将第二出气通孔26封堵。

在本实施方式中，第二卡入凸起38卡入第二容纳凹槽32时，第二滑套30在第二位置。此时，连通孔34与第二出气通孔26相通，将第二注气装置400打开实现下层油层802的注气点火。第二瓣体37位于第二卡入凸起38下方部分的外表面可以与第二外管20的内壁相贴合，当然也可以留有部分间隙，本申请并不作限制。第二弹性部31位于正常状态或复位状态时，第二卡入凸起38的外径大于所述第二外管20(非第二容纳凹槽32部位)的内径。

为避免在分层注入管柱下入过程中，第二滑套30出现不必要的位置移动。所述第二滑套30通过第二剪切销钉连接所述第二外管20，以定位在所述第一位置。第二剪切销钉将第二滑套30定位，在将第二滑套30推动至第二位置时，第二滑套30将第二剪切销钉剪断，然后滑动至第二位置。第二滑套30位于第二位置时，在第二外管20内部将第二出气通孔26打开，利用连通孔34将第二出气通孔26与第二外管20内部相通。

在本实施方式中，所述第二外管20包括相连接的第二上接头管21、第二连接管22、第二下接头管23。所述第二上接头管21的下端内壁设有第二限位台阶33。为避免第二滑套30上行后退，所述第二限位台阶33所在平面与所述第二外管20的轴向垂直。所述第二限位台阶33形成所述第二容纳凹槽32的上侧表面。第二滑套30的上端面与第二限位台阶33平行。通过第二限位台阶33对第二滑套30止退，保证第二注气装置400维持在打开状态。

所述第二上接头管21的上端设有内螺纹；所述第二下接头管23的下端设有外螺纹。其中，第二连接管22包括相连接的上连接管24和下连接管25，上连接管24和所述第二上接头管21形成所述第二容纳凹槽32。第二出气通孔26位于所述下连接管25。

在本申请实施方式中，分层注入管柱的内管柱100的底部安装有丝堵700，将管柱底部封堵。具体的，丝堵700可以安装于第二注气装置400的底部，也即第二下接头管23的底部。

本申请实施方式中还提供一种分层注入系统，包括：如上任一所述的分层注入管柱；能下入所述内管柱100内部的点火器。所述点火器的下方设有能够推动所述第一滑套2和所述第二滑套30的打开工具。

所述打开工具在所述第一滑套2位于打开位置时推动第一滑套2，并在所述第一滑套2位于关闭位置时通过第一滑套2。所述打开工具能在所述第二滑套30位于第一位置时推动第二滑套30，并在所述第二滑套30位于第二位置时通过第二滑套30。

在本实施方式中，打开工具可分离地安装于点火器的下端。在遇卡的情况下，点火器可以与打开工具脱开，从而实现点火器的回收。具体的，打开工具与点火器之间可以通过剪切销钉或安全接头相连接，在井外提拉力超过预定值时，剪切销钉或安全接头断裂，实现打开工具与点火器的脱离。其中，打开工具具有沿内管柱100轴向延伸的本体，并在本体上设有沿径向扩大的凸起部。打开工具可以整体为“酒瓶”形状或“纺锤”形状。

在本申请实施方式中，在第一滑套2和第二滑套30分别位于打开位置、第一位置时，打开工具(的凸起部)的外径大于第一滑套2和第二滑套30的(第一弹性部3形成)最小内径，从而推动第一滑套2和第二滑套30下行至关闭位置、第二位置。然后，第一滑套2和第二滑套30完成扩径，内径扩大后打开工具可以通过。如此实现对第一注气装置200和第二注气装置400期望关闭打开操作，完成分层注气工作。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。