大庆油田大部分都进入了高含水开发期,在注水井中实现分层控制注入的注水方式,现已成为解决油田的层间矛盾,保持地层能量,维持油田长期稳产、高产、提高采收率的重要手段。大庆油田目前正在研究的测调联动分层配水系统力求实现“压力同步录取、流量实时监测、水嘴连续可调”的功能,达到提高测试效率、缩短测调时间、提高测试资料准确率的目的,测调仪是其中的重要部件。本文根据实际情况,提出了一种可以完成调节功能的测调仪机械臂结构方案。所设计的测调仪机械臂结构主要包括机械臂展开定位机构,机械臂柔顺传动对接机构。该测调仪机械臂的展开定位机构可以在测调仪导向机构的引导下,在目标注水层实现机械臂自动展开、定位、收回功能;机械臂展开定位之后,机械臂的对接机构可以与坐封在配水器中的堵塞器实现弹性对接;之后,通过机械臂内部的柔顺传动机构将驱动电机的转矩传递到堵塞器的投捞头上,实现流量的调节。通过建立测调仪机械臂外部流场模型,分析流场对机械臂展开定位机构的影响,为机械臂设计提供理论数据。然后,根据流场分析的结果对机械臂展开定位机构进行静力学分析,初步确定机械臂驱动扭簧的参数;为了减小机械臂展开定位机构在扰动流场内的稳态振动响应、提高机构的抗干扰能力,应用ANSYS软件对机械臂展开定位机构进行谐响应分析,确定两驱动扭簧的匹配参数。对机械臂内部柔顺传动机构中的关键传动部件钢丝软轴的设计方法和原理进行研究分析,确定适合柔顺传动机构应用的钢丝软轴的主要参数,为接下来的具体研制提供了理论依据。最后,基于ANSYS和ADAMS联合仿真技术,对机械臂对接机构进行刚柔混合动力学建模。并针对一般对接初始条件对动力学模型进行仿真,从对接机构的运动学特性和力学特性两方面验证本文设计的对接机构的合理性与可靠性。通过仿真数据,对测调仪下井工艺进行了一定的规范。