井下工具的地面远程操控一直是石油钻探开采中亟需解决的技术难题，目前主要采用金属投球、有线电缆、泥浆脉冲等方法，操作过程复杂，效率低，而且成本昂贵。作为一门新兴技术，通过电子标签非接触式传递控制数据的RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)有望为井下工具的高效、低成本控制提供一种全新的途径。然而，井下强金属以及动态不确定干扰严重影响了RFID通信的可靠性，是阻碍RFID技术在井下工具控制方面工程应用的最大障碍。本学位论文从环境影响机理、抗金属磁屏蔽理论建模、自适应通信新方法和工程应用等方面对RFID通信技术进行了系统深入的研究，取得了一些理论与应用成果，主要研究工作和创新点包括：　　研究了恶劣工况下RFID通信影响机理。基于RFID近场通信理论，揭示了RFID通信可靠性与天线线圈阻抗和标签芯片电压的关系，并给出了一种简易的标签芯片电压计算方法。通过理论建模和简化计算，推导了恶劣工况下天线线圈阻抗和标签芯片电压的解析表达式，开展了环境参数影响分析，为强金属环境下RFID自适应通信系统的设计提供理论依据和应用指导。　　建立了带有铁氧体磁屏蔽的抗金属RFID天线电磁场模型。与已有模型相比，引入了一种有效的磁场计算区域划分，简化了模型推导过程，同时也避免了由有限长边界效应而引入的复超越方程的求解，为同类问题的理论建模提供了新的思路与方法。论文通过分析磁屏蔽相关参数对天线内部磁场强度的影响规律，探讨了RFID系统的磁屏蔽优化设计准则，为磁屏蔽设计奠定了坚实的理论基础。　　提出了一种基于相位差追踪的RFID自适应通信新方法。建立相位差与天线阻抗匹配相对应的数学关系，量化阻抗匹配精度，融合频率扫描调谐与可变电容阵列调谐，实现了天线阻抗的完美匹配，并维持了谐振频率，极大降低了对电容阵列中电容精度和输出最小分辨电容值的要求，为解决恶劣工况中不确定环境因素对RFID通信可靠性的影响提供了一种新的实现途径。　　基于上述研究，实现了基于RFID技术的井下工具控制系统原型，并进行了性能测试。测试结果表明，铁氧体磁屏蔽与RFID自适应通信技术能有效消除井下强金属和动态不确定干扰对RFID通信的影响。研究成果已在中石化有关单位的井下分层注水、防喷及扩眼等方面获得应用，并作为中石化石油工程机械有限公司研究院重要创新成果成功参展十五届中国国际石油石化技术装备展。