在我国石油生产工业领域，随着陆上油田进入高含水期开采阶段，石油开采技术的发展对石油计量提出了更高的要求。但油井井下多相流流动状态复杂，测量难度很大，目前还没有应用于生产测井并取得良好效果的多相流流量计量装置。本文基于电磁流量传感器对油井井下油水两相流流量测量进行了深入研究。首先，为解决传统适用于单相流量测量的电磁流量计在测量油水两相流流量时出现的问题，对点电极与弧电极电磁流量传感器的权重函数进行了研究，为两相流电磁流量传感器电极结构优化提供了理论基础。研究了电磁流量传感器的磁场分布特性，建立了矩形励磁结构和鞍状励磁结构传感器的三维模型，通过对比两种结构下传感器磁场分布特性，得到了传感器励磁结构的最佳结构参数。其次，建立了管道两相流流体的仿真模型，研究了油水两相流在管道中的流动形态，并在此基础上得到了管道两相流流体的流速分布。对流体中存在非导电物质以及不同含水率下传感器的响应特性进行分析，得到了流量测量与传感器电极测量信号之间的响应关系，验证了结构优化后的电磁流量计测量油水两相流的可行性。最后，研制了油水两相流电磁流量计。在大庆油田模拟井上进行了模拟井垂直和模拟井水平单相流以及油水两相流流量测量实验，验证了结构优化后的电磁流量传感器测量高含水油水两相流的可行性以及改进方案的正确性。