本发明涉及水合物开发的技术领域，特别是涉及一种单筒双井分叉装置及其固井方法，其其可实现深水浅部地层单筒双井井身结构中的两个分支井建井及固井；包括套管、1#分支管和2#分支管，1#分支管和2#分支管的顶端均与套管的底端连接；其中1#分支管还包括1#分支套管、插入密封装置、1#单向阀和1#浮鞋，1#分支套管的顶端与套管的底端连接，插入密封装置固定安装在1#分支套管的管道顶部，1#单向阀安装在1#分支套管的管道底部，1#单向阀和插入密封装置与1#分支套管的管道内壁之间安装1#浮鞋；其中2#分支管还包括2#分支套管、2#单向阀和2#浮鞋，2#分支套管的顶端与套管的底端连接，2#单向阀安装在2#分支套管的管道内部。