电磁相关流量计是一种重要的流体流量测量仪表。通过传感器上两对检测电极检测的电势差做互相关运算来求出油气水多相流流体流速和流量,这是电磁相关流量计的流体流量测量理论中的基本原理。电磁相关流量计中传感器结构参数的正确设置是电磁相关流量计检测垂直石油井内多相流流体流量信息的关键。本研究课题主要是针对石油生产测井中狭小空间环境下的油气水多相流流体流量测量仪(电磁相关流量计)的传感器的结构参数设计的问题进行研究,为研制新型的井下油气水多相流流体流量测量仪器仪表奠定了理论基础。同时,也对在其它环境下的油气水多相流流体流量测量方面也有良好的借鉴价值。首先,介绍了石油生产测井中狭小空间环境下的油气水多相流流量测量的应用背景,针对当前新型多相流流量测量仪(电磁相关流量计)在油气水多相流流量测量方面的不足之处,文中提出了一种新的电磁相关流量计传感器的结构优化方法,以解决电磁相关流量计在油气水多相流流体流量方面的测量问题。其次,采用基于改变励磁结构参数的方法在ANSYS有限元仿真软件中,对电磁相关流量计传感器内部有效区域内的磁场分布,进行建模仿真。并且,利用MATLAB数值计算工具,对传感器内部磁场仿真结果进行更进一步的研究分析。根据电磁相关流量计的传感器在不同结构参数下的磁场分布情况,对传感器内部磁场的均匀度进行分析,得到了传感器励磁结构的最优结构参数。最后,采用基于Fluent的垂直上升管内的油气水多相流流型的数值模拟方法,对传感器上两对检测电极间距与其采集到的信号的相关性之间的联系进行流体仿真。通过分析传感器上不同垂直截面上的各个体积元内的流体流速规律,得到了电磁相关流量计传感器两对检测电极距离的最优范围。这为油气水多相流电磁相关流量计上的传感器结构中的两对检测电极之间距离的参数设计提供了参考建议。