油田精细分层注水技术是用于油田井下的结合电控技术的自动化注水驱油技术,该技术把配水器装配在井下,通过电控设备调整水阀开度达到精细注水的目的。非接触输电技术作为一种新兴的电能传输方式,其本身有无摩擦、密封条件好的优势,可以给油田井下装置供电,相较于其他无线电能传输技术,电磁感应耦合技术适用于近场耦合,传输的功率大,更加适合油田井下环境。本文首先研究配水器结构以及油田井下工作环境,对比几种不同样式的电磁耦合器,选择同轴螺线管式耦合线圈。针对同轴螺线管式感应耦合线圈,推导线圈参数计算公式,建立耦合系数和结构参数的数学关系模型,并运用有限元软件对线圈磁路进行仿真计算,修正线圈参数。根据线圈参数,建立电路的互感耦合模型,研究感应输电的补偿技术,以输出功率和传输效率可达到最优为目标,选择串串补偿结构。其次,在定耦合条件下,从电路谐振频率的角度来分析系统输出功率特性。油田配水器结构决定了线圈耦合系数,耦合系数一定时针对串串补偿模型从电路谐振条件分析输出功率特性,用电路相量理论计算系统谐振状态功率输出临界条件,用耦合模理论算出临界分裂条件。在频率分裂的情况下,引入共振理论,提出感应输电系统固有频率,结合电路的谐振频率,计算系统分裂频率的极值点。然后,分析系统传输效率关于电路谐振频率以及工作频率的特性,结合输出功率特性,以电路谐振频率和工作频率为优化参数,在输出功率一定的情况下,以传输效率最高为目标值进行非线性优化,得到效率最高的频率优化参数,进而根据优化后的电路谐振频率得到电容补偿参数,根据优化后的工作频率确定系统逆变器频率。最后,根据线圈设计参数、电路补偿参数设计了电路,搭建仿真模型和实验平台验证了:非接触输电系统输出功率和传输效率关于电路谐振频率以及工作频率的变化特性;优化频率选取方案的可行性。