油气水三相流是石油工业中非常典型的多相流,以油相、气相和水相作为主要相的混合流体广泛的存在于油田开采中。但由于油气水三相流有较为复杂的流动特性以至于其参数检测的难度很大,目前尚没有成熟地应用于油气水三相流流量测量的方法和设备。为了解决该难题,对电磁相关流量测量技术进行了深入研究。首先,针对油井井下油气水三相流流量测量难题,分析了电磁相关流量测量传感器的测量模型,优化得到了传感器最佳形状的励磁线圈。将电磁流量测量方法和相关流量测量方法有效结合,提出了一种测量油气水三相流的新方法。对传感器矩形线圈,跑道形线圈和马鞍形线圈的磁场分布进行了计算,提出了评价励磁线圈磁场分布的指标,进而得到了电磁相关流量传感器最佳形状的励磁线圈。其次,构建了电磁相关传感器测量管道内流体流速的仿真模型,仿真得到了油气水三相流总流量不同时不同电极间距下传感器测量管道内流体的流速。利用FLUENT仿真软件对构建好的仿真模型进行流体流速的仿真计算,得到了电极横向间距不同时流体的实际平均流速和电极纵向间距不同时上下游两对检测电极位置的流速,进而定义了实际平均流速和相关流速误差率的物理量。最后,建立了电磁相关传感器电极间距的神经网络模型,优化得到了传感器最佳结构的电极间距,研制了电磁相关传感器并对其进行了实验验证。利用油气水三相流实际流速和相关流速的误差率作为评价电极间距性能的指标,建立了总流量不同时不同电极间距的神经网络模型。定义了电极间距最佳结构优化因子,找到了不同权值时该因子的最优解,得到了传感器最佳结构的电极间距。利用优化后的传感器结构,研制了电磁相关传感器并在模拟装置上验证了该传感器测量仪的可行性。