在当前世界上,原油是最重要的战略资源之一,对各国的发展和综合实力的提升具有决定性的意义。随着石油工业的快速发展以及激增的石油开采量,在原油开采生产过程中,评价油井的产能、监测工作状态、合理高效的开采油气资源就成了尤为重要的环节。而且由于国内外原油含水率测量技术仍存在着许多问题,所以本文就参数优化和测量系统开展研究与调试,通过对测量系统结构设计和发射频率、相位和天线参数的优化,测量和监测原油含水率的实际变化,这一举措对油田开采生产有着重要的意义。本文通过COMSOL仿真软件对天线结构进行了仿真与优化,确定了射频天线材质、尺寸和形状,设计了天线的外部保护膜和留电技术,优选了最佳的发射频率;针对现有国内外原油含水率测量存在的多值性和分辨率低的问题,致力于射频法原油含水率测量系统的参数优化,包括天线结构、工作频率、管道结构等。在优化的基础上,形成了一套新型的杯型原油含水率测量装置和井口测量管道式测量装置;研制了射频法原油含水率的全套电路,包括激励信号模块、运算放大模块、AD采样模块、调制检波模块、数据存储模块等部分,并通过通信将测量结果显示于显示屏幕上。对各个功能模块进行调试后,建立了室内和室外实验模拟平台,采用不同比例的油水混合流体开展了大量的试验,验证了射频天线以及测量系统的稳定性、可靠性和总体性能。测试和试验结果表明,对于参数灵敏优化后的水率测量系统性能良好,不仅有很好的单值性和线性度,而且的很高的分辨率和测量精度,可以满足原油含水率的使用要求,在油田进行了现场测试,验证了系统的性能。