随着油田开发进入中后期，油井采出液含水率越来越高，产出水的处理问题越来越严重，突出表现在：经济上，产出水的举升、存储和处理费用，水处理设备投入和操作费用等不断增加；环境方面，产出水处理过程中的泄漏及排放造成越来越突出的环保压力，迫使采油企业采用新技术以减少产出水，从而降低环境污染的风险。解决上述问题的有效途径是将现有的油井举升系统进行改进并与井下油水分离技术相结合，同井回注形成同井注采系统。加拿大C-FER工程研究中心于1991年率先提出“井下油水分离(DOWS)”的设想，并进行了可行性研究。然而，井下分离效果难以监测、油水分离器无法控制等难题成为该项技术实际应用的瓶颈。 论文在阅读大量文献的基础上就此问题提出了智能油水分离器设计方案。本课题是国家863计划项目井下油水分离课题的部分内容，该系统充分利用HART协议现场总线的电源线供电的优势，设计出油水分离系统的数据采集与模糊控制系统。系统主要由上位机系统和若干下位机系统组成，HART协议的应用使系统在复杂恶劣工作环境下能够连续工作。模糊控制专家系统控制整个油水分离过程，使系统有着其它油水分离系统无可比拟的优势。 本文首先分析了现场总线、油水分离技术、模糊控制等技术的应用现状；然后详细给出了HART通信协议的实现、多输入多输出模糊专家控制系统设计以及软硬件设计；最后经过MATLAB模拟试验对控制方法进行仿真，证明该系统具有良好的控制效果，为油水分离技术实施提供了良好的保证。