石油作为工业生产的重要原料,世界各国都将其视为战略物资。中国石油对外依存度逐年增高,提高国内油田的油气采收率迫在眉睫。由于油层地质复杂,需要采用多层井、分支井和水平井等结构井眼实现井下油藏的均匀合理开采。然而,使用常规完井技术在这些复杂结构井进行生产作业时,作业多、作业难度大且无法实现井下生产动态的实时监测和控制。因此,需要开发出智能完井系统,降低施工作业强度并提高精细生产。国内目前还没有成形的智能完井系统,国外虽开发出适用于不同地质和井况的智能完井系统,但成套技术价格昂贵且系统庞大,技术也仍需进一步完善。本文在分析国内外智能完井技术及其系统的基础上,提出一套适合中国特色的全电动智能完井系统方案,针对其核心的井下流量控制技术与通信技术开展深入研究,并进行相应的软硬件系统开发,开展各项功能实验和系统集成测试。主要的研究内容如下:首先,分析智能完井系统的组成和功能,进行智能完井系统的方案设计,包括井下流量控制阀结构实现方案、井下控制系统方案、系统供电方案和信息传输方案,最后提出了全电动智能完井系统的总体方案。其次,研究井下层间流量控制技术,基于井下流量控制阀的控制系统结构分析,提出流量控制策略,研究了基于模糊PID的流量控制算法。建立流量控制系统模型,在Simulink中开展了流量控制系统仿真,实现了良好的控制效果。然后,针对地面与井下信号传输的可靠性问题,对信道阻抗和传输衰减进行深入研究。对单芯测井电缆进行传输线建模,采用二端口网络法建立了单芯电缆信道衰减模型。开展了载波通信系统的阻抗匹配研究。最后,进行智能完井系统的控制系统硬件设计和研制,并开发相应的系统软件。开展了井下控制系统功能实验、通信系统模拟实验和控制与通信系统综合实验。全电动智能完井系统方案通过了实验验证,实现了各项预期功能,体现出较好的综合性能。虽然全电动智能完井系统初步实现了主要功能,但是在理论研究和实际应用方面仍存在不足,文章最后进行了总结和展望。