油田开发分层注水工艺经历了固定式分层注水、钢丝投捞式分层注水、电缆测调式分层注水三个发展阶段。随着水驱油田进入高含水开发期以及电子、信息、人工智能等新技术的发展，分层注水工艺进入了第四代智能测调时代，相关技术的研究正在向智能化方向发展。
以“桥式偏心＋钢管电缆直读测调”为主体的智能化分层注水技术，在油田注水中已得到大规模推广应用，大幅提高了注水井测调效率，缩短了测调时间。
近年来，数字化分层注水研究和应用快速发展。其中预置电缆式分层注水技术最具代表性。以下几种工艺已经实现可投捞式实时监测。分层注水技术将电池、传感器、控制器、无线通信天线等全部集成在配水器上，实现自动测调和参数监测功能。其结构包括可投捞一体化智能配水器、力感定位投捞工具、接力通信系统、地面控制系统以及偏心分层管柱。
什么是智能化分层注水技术呢？具体来说，主要有可充电式、预置电缆式、流量测量三项关键技术。
可充电式实时监测分层注水工艺的核心是可充电一体化配水器，主要包括电源模块、远程双向通信模块、参数采集模块、主控单元模块和流量调控模块。其中电源模块包括非接触电源转换模块、电源管理系统和高能充电电池；远程双向通信模块包括天线、电力载波模块和无线通信模块；参数采集模块由一路温度传感器、两路压力传感器（分别采集地层压力和注水管内压力）、涡街流量传感器组成；主控单元模块包括整套配水器各功能模块的控制电路，实现整体调配工作的核心控制；流量调控模块有大扭矩直流减速电动机、传动总成、流量控制阀。
预置电缆式分层注水技术借鉴智能完井技术原理，将智能配水器长期置于井下，通过外置电缆将各层段配水器与地面控制平台实现连接，实现井下分层压力和注入量等参数的实时监测，并可自动调整分层注入量完成对储层的参数采集和注水调配工作，同时能稳定地为井下智能装置提供电能。流量测量是分层注水工艺中最为核心的技术。在传统的分层注水工艺中，由于受到地层压力与水嘴堵塞等因素的影响，流量测量存在较大误差，导致井下单个注水层的实际注入量与设计注水量相差较远，降低了注水合格率。
在分层注水工艺中，要实现对井下注入水量的在线采集与监测、同步反映单井各层段注水量的变化情况、自动读取流量计反馈信号、实现注水量的智能调节等工作都需要基于智能测控技术来完成，井下温度、压力、流量信息的实时监测及存储是井下测控系统的核心技术。
无线通信技术主要应用于非预置电缆式智能分层注水工艺中。在注水作业时，智能配水器系统将井下温度、压力、流量信息实时采集并存储在存储器内，在需要通信时，由井上
投入测调仪，使得通信短节与配水器进行无线通信，完成对智能配水器的数据读取和指令发送，最后通过电缆传输的方式将读取数据传输到地面。
智能化是未来油田井下装备的发展趋势，分层注水系统智能化的核心包括井下数据实时监测和水嘴开度值自动测调。井下数据实时监测是指智能分层注水技术能将地层压力、温度、配注量等数据的变化实时采集；水嘴开度值自动测调需要系统通过控制算法，将采集的数据作为初始值与预设值比较，智能优化得到渗透层所需要的注水量，实现水嘴开度值自动控制，从而达到实时调节配水器井下配注量的目的。
现在，刘合院士团队的水驱分层开采技术研究，已经不仅仅局限于数字化分层注水，而是拓展到智能化水驱注采一体化技术，简单来说，就是要实现数字化的分层注水、分层采油和人工举升，实时监测注入剖面、产液剖面和人工举升生产数据，实现井场“无人测试”“无人施工”，同时要建立注采与油藏工程一体化平台，实现智能化注采方案优化和工程实施。智能化水驱注采一体化技术研究将有力促进水驱开发形成精细化高效开发新模式，提高水驱开发效果和采收率。