水平井具有提高原油采收率及降低油田开发成本等优点,在现今油田的开发中占据了重要的位置。含水率是水平产液剖面测井技术的一个重要测量参数,然而,含水率的测量一般受流型的影响较大,现有的电容传感器不能同时在低流量和油水分层状态下具有良好的分辨能力。因此,为了满足水平油水两相流的实际测井需求,本文提出并设计一种新型的组合电容传感器,并对其展开仿真实验及结构优化。本文重点研究以下几方面内容。首先,为了解决水平条件下油水两相流的流型对于传感器的测量产生的影响,展开水平油水两相流在非集流和集流状态下流型流态的仿真实验。采用GAMBIT构建非集流和集流水平管道,并对其进行网格划分。使用FLUENT软件对构建好的模型在不同工况下进行仿真计算,并对油水两相流流型的变化规律进行分析。可以为后续组合电容传感器在不同流型下的响应特性分析提供一定的理论支持。然后,提出一种组合电容传感器,用于解决目前水平油水两相流在不同流型条件下含水率测量分辨率低的问题。采用COMSOL对组合电容传感器进行建模和静电场仿真,并对不同的电极长度、流道半径、金属层电极内绝缘层厚度进行灵敏度的分析,得出最优的组合电容传感器结构。对优化后的传感器在六种不同的流型下的响应特性进行仿真分析,并对油泡接触电极的不同方式进行模拟,该仿真结果将为实际的测量实验奠定理论基础。最后,通过静态和动态实验对组合电容传感器在不同流量、不同含水率下的响应特性进行分析,以验证仿真实验的正确性,并得出组合电容传感器在水平油水两相流不同流量、不同含水率的响应规律。组合电容传感器的分辨能力明显优于筒状电容传感器。