随着我国提出主要油田分层注水、分层注气等精调细调方式,同时由于目前地面井下有线通信方式成本高、可靠性差和拆卸困难等问题,本课题基于胜利油田石油工程技术研究院提出的压力脉冲双向通信系统,设计了压力脉冲信号的调制、采集与处理、解调的方法及通信协议,实现了地面中控系统和井下中控系统的信息传输。论文的主要工作和研究成果如下:针对注水工艺注水量变化大、双向一对多通信的特点,在参考钻井工艺压力脉冲传输方式的基础上,基于石油工程技术研究院提出的压力脉冲双向通信系统要求,设计了基于脉冲位置调制的注水压力脉冲通信协议。设计了基于电磁阀控制的地面压力脉冲发生器的驱动软硬件,将控制命令调制成负压脉冲信号,通过注水通道发送至井下动态压力传感器;设计了基于电机控制转阀开度的井下压力脉冲发生器的驱动软硬件,将上传数据调制成正压脉冲信号,通过注水通道发送至地面动态压力传感器。针对注水流量小时所产生的压力脉冲信号小、静压大的特点,提出了一种基于动态压力检测的注水井压力脉冲通信方法及装置,采用动态压力传感器将单极性小幅值压力波信号转换为双极性电压脉冲信号,更适合于高静压下的小幅值压力脉冲测量,能够有效检测、识别单极性小幅值压力波信号,有效提高了注水过程中压力脉冲信号识别的准确性。针对注水过程中注水量既是通信载波信号也是工艺调控参数的特点,产生的压力脉冲幅值会随着注水量变化,提出了基于注水量的解码阈值自适应算法。完成了压力脉冲通信系统的软硬件设计。设计了适合注水工艺的基于脉冲位置调制的通信协议,完成了地面、井下通信软件的设计,分别实现了井上/井下的负/正脉冲信号进行采集、处理识别及编解码。针对注水通道有效通信信号频率低、柱塞泵固定脉冲干扰的特点,采用巴特沃斯低通滤波的方法对含噪信号进行滤波处理。在胜利油田石油工程技术研究院搭建的1500m长距离实验装置上,对压力脉冲通信系统进行了实验测试,测试结果表明,本系统能够实现注水过程中的地面与井下的压力脉冲双向透明通信,能够满足现场工艺的通信要求。