原油生产过程中各储层的优化组合开采是智能井的重要内容,也是提高采收率的关键,这就对井下流量的分层测试得出了迫切的需求。井下与地面测量的最大区别是体积有限,测试系统需要考虑高温高压等恶劣环境。以超声波频差法井下流量测量系统为研究对象,开展了液体特性分析、超声波传感器、井下测试电路、地面传输及软件开发等工作。根据井下的复杂工况和超声波衰减特性,从理论上进行了相关的分析,采用COMSOL软件对油管内油气水比例不同时的超声波衰减情况进行了仿真,为流量的准确测量提供了技术依据。根据液体分布规律和管柱结构,确定了测量传感器的结构尺寸和安装方式,优选了工作频率,试制了传感器。根据井下要求耐高温和体积有限的特点,选择并筛选了井下测量用的电子器件,研制了相关的硬件电路,形成了功能比较完整的井下测量系统。为了提高井下流量测量的准确性,采用高速、耐高温CPU在进行对测量数据进行了频谱细化,通过对多种细化方法的对比,优选了ZOOM—FFT细化法,调试了与之相关的混频、滤波电路,从而使测量系统可以适应低产油层的测量需求。结合井下的传输体制,采用LABVIEW开发了地面软件,实现了井下数据的接收、实时显示和存储。对以上各部件组合后形成了比较完整的测量系统,开展了相关的模拟试验,证实了有所述系统的有效性。研究试验结果表明,所述的超声波频差法井下流量测量系统工作正常,为智能井系统的实现和井下流量的测量提供了依据,结合生产的需求,有望井下得到具体应用。