石油开采行业中注水管理是油田生产管理中的重要环节之一,目前,国内多数注水井在监控管理方面仍然依靠人工巡井,要定期去井口现场采集注水信息和人工调配,而且监测仪器的精度不高,采集的数据误差较大,距离六分四清的水驱开发还有一定差距。本文的研究核心是如何实现在分层注水全过程监测和控制工艺的基础上,实现对分层注水井区块进行信息整合和集中管理,即将传统的人工巡井工作转移到办公室内远程操作。本文针对当前注水区块的信息整合困难、数据传输可靠性低、调配信息更新滞后、实时性差、集中配水效率低的注水现状,提出了基于预置电缆分层注水工艺和ZigBee组网技术的注水监管系统,设计开发集前端数据采集、无线组网通讯、自动控制于一体的物联网应用系统。从地下、井筒到地面再到远程办公室全方位实现单井、井组、区块和油田的全过程注水管理。注水井的区块监管系统设计分为三个层次:井下数据采集层、井上数据传输层和远程应用层。系统以预置电缆式一体化配水器视为井下的数据采集和执行终端;数据从井下到井口的通信采用钢管电缆的电力载波技术;数据从各个井口到配水间数据中心的传输采用ZigBee组网技术;远程上位机通过Internet访问数据中心服务器。井下配水器以STM32作为主控单元,进行数据采集、分析和处理以及驱动堵塞器电机;ZigBee组网选择星型网络结构,设置终端节点于井口地面主机中,设置协调器节点于注水站配水间,ZigBee模块的硬件采用STM32+CC2530作为核心单元,RF模块采用CC2530连接前端射频芯片RFX2401;并开发供电电路及相应的辅助电路;采用C#语言开发数据中心软件,运行在配水间的PC机上,通过串口接收ZigBee数据。系统进行了ZigBee网络的通信测试,并对实验结果进行了分析;对远程上位机软件进行了介绍和功能测试;然后在大庆油田进行了先导井实验,验证了系统的各功能要求和性能指标。该系统已投入使用,实践可知,系统实现了注水信息的网络共享和井场的远程动态监管,满足信息化油田建设、精细管理的生产要求。