随着世界各国油田中井筒控制技术的不断发展与进步,油井通信技术的研究已经成为提高油田整体开发效益的重要手段。传统工艺中主要采用泥浆脉冲法和预置电缆法对井下的设备实现控制,但是,这两种方法都存在着制造成本高、工程难度大、作业时间长和通信速率低的缺点。本文在充分考虑油井分段注水工艺的基础上,提出了一种利用油管作为通信信道,通过声波实现信号传输的研究方法。首先,通过对长距离周期性油管中声波的传输理论进行分析,建立了一维油管纵波传输的数学模型;然后通过对模型进行仿真实验得到了油管中声波传输的色散曲线,幅值变化曲线以及频率分布曲线;其次,设计了用于测量油管中声波传输的实验平台及实验方案,利用无线传感器网络等数据采集设备对油管中的声波传输进行了多次实验。通过对实验取得的数据和仿真得到结果在时域和频域上进行综合对比分析,证明了油管声波传输模型的正确性和声波通信的可能行。最后,根据油管中声波的特征,提出了一种利用正交频分复用(OFDM)技术的声波调制解调方法,给出了基于OFDM技术的油管声波通信系统的结构框图,并利用仿真实验验证了 OFDM油管通信技术的可能性,同时叙述了该方法目前在全球的研究状况。本文的研究工作为井筒控制工程中实现油管中声波远程通信,提供了理论分析基础及实验方法。