在石油生产测井领域中,准确地获取井中流体流量信息,对于油井状态评估、油井采收率提高和工程安全监测等具有重要意义。随着石油化工产业的不断发展和人类对于能源需求的不断扩大,石油生产测井逐渐从常规测井向低渗油气、高含水油气、页岩气等开采难度较高的方向转换,原有的流量检测手段逐渐难以满足人类的需求。光纤传感技术由于其具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐高温高压、尺寸小、易于组网复用等优势,得到了相关领域科研人员的广泛关注,具有良好的市场前景。本论文提出光纤光栅热线式流量传感器和基于法布里珀罗干涉与光纤光栅级联型热线式流量传感器,利用热线式传感器对于低启动流量敏感的特性,实现了对管道中流体流量高灵敏、低启动、快速响应的流量测量。具体内容包括:1.从理论方面阐述了热式流量检测技术的基本原理,包括热平衡理论和热传递理论。分析和计算了在流体域中热量扩散速率与流体流动速率的关系,利用有限元分析法建立了恒功率热源在流体中温度随流速变化的物理模型。2.提出了基于光纤光栅波长解调型热式流量计,实现了对于流体流量的高灵敏度、高分辨率、低启动测量;同时研究了传感器增敏技术和温度补偿技术,提高了传感器灵敏度,解决了环境温度与热源的交叉敏感问题。3.提出了法布里珀罗干涉与光纤光栅级联型干涉结构,制作了基于法布里珀罗干涉与光纤光栅级联型干涉结构的光纤流量传感器,实现了对流量的高灵敏度、高分辨率、低启动测量。本论文提出的光纤流量传感器均为光纤热式流量传感器,用于解决流量范围在5-100m3/d、测试温度范围小于200℃、启动流量低于5 m3/d的生产测井流量检测难题。