在油井多相流体系中,普遍存在油水两相流流动现象。特别是随着水平井开采规模的扩大,水平油水两相流流动现象广泛地存在于石油开采过程中。两相流速度及浓度剖面分布极为复杂,给水平井产出剖面动态监测提出了极大的挑战。通过建立流体物理运动模型实现两相流流动参数预测,是复杂两相流动态过程监测的另一条途径。然而,水平油水分层界面特性研究成为制约物理模型预测精度的关键。本课题为获取水平油水两相流分层流中分层界面特性,首先,针对分层流的结构特点设计了平行线阵列电导探针及其测量系统;然后,开展了水平油水两相流流动环实验,获得了平行线电导探针测量响应,实现油水分层界面形态的三维重构;根据重构三维界面分析了不同流型下油水分层界面的演变特性、弯曲特性及波动特性,从而实现对标准双流体模型的修正,获得较好的压降预测效果;最后,利用去趋势偏互相关分析(DPCCA)探究了水平油水两相流的界面波稳定性及液滴夹带特性。本文取得的创新研究成果如下:1.设计了一种新型的平行线阵列电导探针测量系统,可实现同一管截面不同位置处油水分层界面特性测量;通过油水分层界面三维形态重构,有效揭示了不同流型油水分层界面的复杂动力学特征。2.利用平行线阵列电导探针测得的油水分层界面形态及波动特征,对标准双流体模型进行了修正,研究结果表明修正的双流体模型对压降信息的预测精度有一定改善。3.提出了采用去趋势偏互相关分析(DPCCA)法对水平油水两相流测量电导信号进行多尺度互相关分析,发现提取的DPCCA互相关系数可有效地揭示水平油水两相流的界面波稳定特性和液滴夹带特性。