石油作为当今世界工业第一能源要素,被称为“工业的血液”。石油资源关系到国家能源安全,对社会发展起着至关重要的作用。我国正处于经济发展期,对石油的需求量与日俱增,但是我国石油储量有限,许多老油田已全面进入开发中后期,开发难度增大,需要完善开采技术来挖掘剩余油潜力。注水是补充油田能量的重要技术手段,为解决油田开发后期测调工作量大、注水合格率下降快等问题,发展了智能分层注水工艺。基于智能分层注水工艺现状,本文设计了一款注水井测控通信系统,以单片机作为井下配水终端机主控单元,控制传感器采集井下注水参数,以地面上位机控制中心为显示和存储单元,通过电力线载波的方式实现井下终端机和地面上位机控制中心之间的双向通信,实现对井下注水参数的实时监测和注水量控制。首先,根据系统功能需求对系统进行整体方案设计,并根据系统性能需求对各功能模块进行合理选型,确定数据采集方案、高温电源模块供电方案和电力线载波通信方案。其次,对系统硬件和软件进行设计。设计数据采集电路、电机控制电路和电源模块电路,通过专业软件对电源电路进行仿真,绘制电路原理图和PCB图,手工焊接电路板。设计嵌入式程序和上位机软件,自定义上位机和下位机通信数据包协议,对各功能模块分别进行调试。最后,对系统进行整体功能测试和高温可靠性测试。搭建注水井测控通信系统原型测试平台,系统实现了注水参数采集、电机控制、上位机显示、存储注水参数以及上下位机双向通信等功能,经模拟电缆测试系统通信距离6km。对单片机高温存储、高温工作、主控电路整体高温工作可靠性进行测试,结果表明单片机在250℃下存储210分钟,Flash数据保持正常,在100℃下工作180分钟,Flash数据保持正常,主控电路在100℃下工作270分钟,各模块功能正常,说明系统有较好的高温可靠性。