目前中石油有水平井近7000口,随着水平井钻井及大规模压裂技术的日趋完善,其规模仍将不断扩大。水淹是影响水平井开发的重要因素,发生水淹后,水平井含水急剧上升,而完善的水平井生产测试技术可以为堵水、压裂等措施方案提供技术支持。受水平井流型流态影响,当前的含水率测试技术仍不完善,无法达到水平井生产测试的需求。因此,本文以国内油田水平井实际开发测试需求为背景,采用有限元和流体力学仿真技术,并结合动态模拟实验研究,开展水平井电法含水率测量方法研究。首先,针对近水平条件下油水两相流复杂的流型影响传感器含水率测试精度的问题,采用FLUENT仿真和动态实验相结合的方式开展水平管道内的油水两相流流型变化规律和分布特性研究。建立三种水平管道的仿真模型,研究水平管内油水两相流在不同倾角、流量、含水率下的流动状态,分析流型对传感器的影响程度。搭建模拟实验平台,开展动态研究,得到流型分布图,验证仿真的真实有效性。其次,研究一种采用周向电导探针阵列在近水平条件下测量水相电导率的新方法,解决现有电导含水率计在水平油水两相层流条件下无法获取水相电导率的问题。根据水平油水分层流油水分布特性,设计周向电导探针阵列全水值测量方法的结构模型,通过ANSYS软件研究模型在不同电极结构、水平倾角下的电场分布和响应规律,以及不同矿化度下该模型与电导含水率计响应之间的对应关系。设计该模型样机,开展不同水平角度、温度、矿化度下的静态实验,验证模型测量含水率的可行性。再次,研究一种水平井新型结构电容含水率测量方法,解决传统同轴电容含水率计在低产液水平井含水率测量中分辨率低的问题。开展同轴、筒状和新结构电容含水率测量方法原理分析,通过COMSOL软件构建新型电容含水率测量方法的结构模型,分析模型在不同电极长度、流道半径、绝缘层厚度下的灵敏度分布,得出最优的模型结构设计方案;分析该模型在水平井不同流态、不同油泡接触方式、以及不同倾角下的响应特性,得出该模型在水平井中适应的流型范围,为新型电容含水率计的研制奠定了基础。最后,设计开发新型电导、电容含水率测量方法样机,在水平模拟井筒开展油水两相流动态实验研究,分析不同流量、含水率条件下两种含水率测量方法的响应规律及测量精度。开展水平井现场试验,分析新型电法含水率测量方法的现场测试结果,通过现场试验验证新结构电法含水率测量方法的实用性。