目前，我国大部分油田都已进入到了采油的中后期，含油层的地层压力逐渐降低，为保持地层压力，减少层间矛盾，提高采油效率，分层注水工艺在我国油田得到了普遍应用。配水器是分层注水工艺中的重要的配水工具，决定着配水效果的优良。常规配水器在现场使用过程中存在一些缺点：（1）配水工艺繁琐，且不能实现恒流配水。（2）井下参数测试工艺周期长，精度低，且不能实时反映井下参数的动态变化。（3）不能适应深井的高压差，高温的恶劣环境。为此，针对常规配水器的缺点，开发了集测、调、控为一体的，能够适应异常高压差注水井高压高温环境的电控式配水系统。本文在分析了常规配水器缺点的基础上，根据电控式配水系统执行机构设计的原则，以及要实现的功能，确定其总体设计方案，并对执行机构的功能结构进行了设计。采用虚拟样机技术，应用UG软件，对执行机构的功能零部件进行了三维数字化设计，并对整体结构进行了虚拟装配。在电控式配水系统的结构设计过程中，良好的动态特性是配水器机械结构设计的要求之一。因此，为更好地分析其结构设计的合理性及可靠性，本文以多刚体运动学和模态分析理论为基础，采用虚拟样机技术，应用UG和ADAMS软件，建立其多刚体动力学模型和有限元模型，进行了运动学仿真分析及自由模态分析。电控式配水系统的设计采用了机电一体化技术与传感器技术相结合，能够实现地面自动控制，井下机械结构执行的工艺特点，达到注水效果最优化，注水过程操作自动化，降低劳动强度，提高注水合格率的目的。