油气水多相流普遍存在于油田开发中后期的油井中,其流量的准确测量对石油生产过程控制及油田高效开发具有重要意义。但在化学驱开发方式下,井下多相流流量测量仍存在诸多问题:注入井高粘度流体流量采用外流式电磁流量传感器测量误差偏大,产出井高粘度油水两相流和油气水三相流尚无有效可行的流量测量方法。为了解决该难题,本文采用理论与实验相结合的方法,研究外流式和集流式电磁流量传感器响应特性,提出注入井高粘度单相流流量测量方法、产出井高粘度油水两相流总流量测量方法、产出井集流式电磁流量-电导持水率-光纤探针持气率多传感器融合的三相流分相流量测量方法。对外流式和集流式电磁流量传感器进行理论分析,在外流式和集流式电磁流量传感器的外表面和内表面应用绝缘体边界条件,采用格林函数方法求解电磁流量传感器的基本微分方程,获得外流式和集流式电磁流量传感器的响应方程。采用分离变量法,通过求解格林函数,获得外流式和集流式电磁流量传感器权重函数的数学模型;采用磁偶极子磁场理论,通过求解矢量磁位,获得外流式和集流式电磁流量传感器磁感应强度函数的数学模型。根据响应方程、权重函数和磁感应强度的数学分析,完善外流式和集流式电磁流量传感器的理论模型。研究权重函数、磁感应强度和流态等条件对外流式和集流式电磁流量传感器输出特性影响,通过外流式和集流式电磁流量传感器理论模型的数值分析,研究权重函数和磁感应强度在环形测量区域、圆形测量区域的分布特征及其对感应电势的影响,阐明环形测量区域、圆形测量区域流态与传感器输出特性之间的关系,揭示外流式电磁流量传感器流量测量误差原因。研究结果表明,环形测量区域外流式电磁流量传感器输出特性受流态(流速剖面分布)严重影响,感应电压差最大偏差约为10.2%,而圆形测量区域集流式电磁流量传感器输出特性受流态(流速剖面分布)影响较小,感应电压差最大偏差仅为1.9%。在传感器理论模型数值分析基础上,利用单相流标定装置对外流式电磁流量传感器在清水和不同浓度/粘度聚合物溶液中响应特性进行分析。研究结果表明,外流式电磁流量传感器在清水中,其响应特性受到流态严重影响,而在聚合物溶液中响应特性不受聚合物溶液浓度/粘度影响。分析集流式电磁流量传感器在油水两相流、清水和高粘度聚合物溶液中响应特性,发现在油水两相流中传感器响应特性不受含水率变化影响,在清水及高粘度聚合物溶液中传感器响应特性也不受聚合物溶液浓度/粘度变化影响。针对化学驱注入井高粘度聚合物溶液流量测量误差大的问题,基于清水层流流态约束的校正模型,提出外流式电磁流量传感器测量化学驱注入井高粘度流体流量的方法,满量程误差绝对值小于5.0%,比现有仪器测量误差降低7.0%。为解决化学驱产出井没有可行的高粘度油水两相流总流量测量方法的问题,提出采用清水标定的回归方程作为计算方程的油水两相流总流量测量方法,满量程误差小于5.0%。最后,现场试验验证这两种测量方法的有效性和正确性。针对化学驱产出井高粘度油气水三相流尚无有效测量方法的问题,研究油气水三相流多传感器融合流量测量新方法。将多传感器融合测量空间内油气水三相流划分为三种流型;基于对多传感器在油气水三相流中的响应规律分析,建立多传感器标定图版和油气水三相流多传感器组合解释模型;提出集流式电磁流量-电导持水率-光纤探针持气率多传感器融合的油气水三相流分相流量测量方法,与传统测量方法相比,避免复杂多变流型对三相流测量的影响。现场试验证明,提出的油气水三相流测量方法适用于化学驱产出井油气水三相流分相流量测量。