油田开采进入二、三次采油阶段后,层间矛盾突出,产层含水上升,水来源不明堵水困难,合采不能充分动用油层的可采储量,无法提高采收率。因此准确地摸清某一开采区块监控井的含水、单层产量等参数是油田目前实行分层采油的首要工作。通过对各层流量的调控,可提高采收率。论文结合井下油水混合流体的特点以及工作环境,采用超声波时差法测量分层采油中的流量参数。由于井下影响超声波流量测量精度的因素复杂,本文主要研究井下环境温度和传感器工作频率对测量精度的影响情况。首先通过COMSOL软件对不同频率下发射超声波在不同油水比介质中传播衰减特性进行了模拟分析,为选取最佳工作频率值提供必要参考。其次分析工作环境温度变化引起流量测量误差的原因,为后续数字信号处理补偿提供理论依据。结合流量调节理论知识,对调节系统中的水嘴形状、控制阀结构以及控制方法进行了分析。根据井下条件及流体特性,设计了一套有效的流量调节结构,采用PID控制技术对电机进行控制,以提高电机的响应速度和水嘴的控制效率,最终实现流量实时调节的目的。利用室内模拟系统对设计的井下流量测量调节系统进行了试验分析。首先对测量调节系统做耐温耐压试验,其性能满足设计要求;其次对流量测量与流量调节效果进行试验。根据试验数据可知,流量测量误差不超过5%、流量调节误差也保持在5%以内。