电动智能井系统可以实时监测地层油气藏动态,可以对地层流体进行实时动态的控制和调节,从而实现油气藏的有选择、有控制的开采,对提高油气藏的开采效率和采收率、保证国家能源安全,具有重要意义。国内的油气井眼直径以5（?）居多,只用一根单芯电缆就能将电能传输至井下电子测控装置,又能实现井下--地面双向数据通讯的电动智能井系统,可以简化系统结构、减少井眼空间占用、降低系统费用,非常适合这种小井眼油气井的工程要求。因此,研制一种单芯电缆的电动智能井系统,具有极好的工程应用价值。本文针对单芯电缆电动智能井系统的井下--地面通信要求和井下复杂工况,研究了油气井下--地面的直流载波通讯技术,经过多轮研究设计-实验测试-应用改进的工作过程,研制了一套电动智能井系统的井下--地面通讯样机,主要研究内容与初步成果如下:1、针对井下单芯电缆受到的地层温度影响和高频电磁波干扰影响,建立了单芯电缆信号传输的等效电路模型,采用数值仿真研究方法,研究了钢管保护的油气井下单芯电缆的信号传输的频率特性和幅值衰减特性。根据信号传输距离要求和油气井下环境参数,确定了井下通讯工作参数。按照工程实际,确定采用曼彻斯特码通信。2、针对油气井下工作温度高、空间狭小的工程实际,筛选了一批封装尺寸小、工作温度高的集成芯片,完成了主控模块、电源模块、耦合模块等电路模块的设计及其井下环境适应性测试;针对测试中暴露的问题,进行了两轮设计改进。3、基于电动智能井系统的通讯要求,完成了相应的编码、信号采集、收发通信等软件模块的设计,进行了软硬件联合调试,制成了双向数据传输的直流载波通讯系统工程样机。完成了井下通讯节点、井下测量节点、井下地层控制阀及其位移传感器的总成装配,制成了单芯电缆电动智能井系统样机。对工程样机进行了工业现场测试实验,结果表明:井下通讯节点可封装于长200mm、宽25mm、高15mm的电子密封舱内;在25℃～105℃的温度范围内,其数据传输功能正常;工程样机的功能和性能均满足设计要求。这些研究工作基本解决了单芯电缆电动智能井系统的井下--地面直流载波通讯问题,对于研制电动智能井系统具有工程应用价值。