目前石油注水井分注工艺采用钢丝和电缆测调,无法避免投捞偏心注水器的作业风险,只能监测瞬时注入量,无法实现实时监测与控制。数控水嘴流量特性是实现注水井流量自动控制技术的核心之一,它能够根据井下流量的变化情况进行自动调节,使测调效率得到大幅度的提高,实现实时测调。针对U形数控水嘴,本文采用有限元数值方法计算了水嘴在不同开度下的流量系数,结果表明水嘴流量系数随着开开度的变化而变化,在同一开度情况下流量系数随着水嘴压差的增大而增加,并逐渐趋于稳定。实验测试了水嘴开度为25%时的流量,与理论计算结果相对误差小于5%。进一步对孔板流量计的工作原理进行分析以及小型化设计,确定了小型化孔板流量计的相关尺寸参数,通过计算机仿真与压力实验验证了小型孔板流量计与标准孔板流量计的一致性。根据设计要求本文对井下智能配水器的机械结构进行了设计,并利用计算机仿真软件对智能配水器进行了强度分析,结果满足设计要求。其中数控水嘴的设计是课题研究的核心,为降低液流压力对阀芯的影响,采用压力平衡式设计,使得电机的驱动力仅用来克服执行机构实现动密封所产生的摩擦力。最后在地面对数控水嘴进行实验,实验表明数控水嘴的推力足够大,能够实现水嘴自动开开关动作,满足设计要求。