采油工艺直接关系到地层石油的开采率,而采油工具是工艺得以实现的基础条件。不同地质条件对应着不同的采油工艺,分层开采是目前我国石油开采的主要工艺之一,它的实施显著提高了石油的开采率。然而随着地下石油分布勘探技术的提高,发现很多石油储藏区域与油井套管之间存在一定厚度的岩石层,这很大程度上限制了油层的可开采率。针对这一问题,一种新型的井下采油工具——井下水平钻孔机被提出,该工具可在油井套管中上下移动,在水平方向上对油井套管和套管外侧岩石层进行钻孔,从而打通油井与附近石油储层之间的岩石隔层,可大大减少钻井的密度,用较低的成本来大大提高石油的开采率。针对井下水平钻孔机作业的需求,本论文提出一种主从式的两级测控系统,分别为地面的PC机和地下的嵌入式测控装置,就测控系统实现所涉及到的若干关键技术进行研究,主要工作内容包括以下几个方面:1、按照井下水平钻孔机功能要求及机械结构设计,提出了井下水平钻孔机测控系统的总体设计方案,并对各个部件的作用及技术指标进行了分析;2、通过对井下嵌入式测控装置功能的分析,设计并制作了一个以MPS430单片机为核心的实验装置,进行了软件设计与调试,对各项传感器参数采集和执行部件(步进电机、旋转电机和齿轮泵电机)控制的可行性进行了实验验证;3、对井下嵌入式测控装置与地面PC机的长距离通讯方法进行了研究,完成了通讯部分的硬件设计,编写了相应的通讯程序。