井下两相流信息检测作为油藏智能开采系统的核心和依据,其参数的精准测量直接影响着油藏优化开采的效果。由于两相流型、流速及各相流量等流动特性的多变性和复杂性,使得传统方法在两相流测量过程中效果并不理想,还存在很多技术缺陷。核磁共振法的出现,克服了传统测量方法多受外界宏观物质影响的局限性,为两相流过程参数的全面、准确获取提供了新思路。本文考虑油水两相流动特性,设计了适用于油水两相流的三段式核磁共振磁体传感器和收发一体式线圈传感器,与传统适用于静态介质的核磁共振传感器相比,提高了磁化效率,保证了磁场的均匀性和检测结果的敏感性;并针对核磁共振两相流测量过程中存在的传感器优化问题展开具体参数研究工作,最后设计和制作了核磁共振发射电路系统,开展了相关验证性实验。论文的具体工作如下:针对核磁共振传感器磁体参数设计和优化。本文首先研究了油水两相流动参数下磁化效率与磁化长度的关系,确定了预极化范围,保证了磁化效率;在有限元仿真方法研究的基础上融合了敏感性分析,详细探究了核磁共振传感器所用Halbach阵列参数对磁场分布的影响规律,进一步地,为解决探测区域端部磁场快速下降造成磁场均匀性差的问题,提出了一种补偿磁体的新型改进结构;最终针对实验室所用50mm直径油管完成了传感器各部分磁体结构的参数优化工作。针对核磁共振传感器射频线圈研究与参数优化。本文首先建立收发一体式螺线管线圈理论模型,针对发射模式空间射频磁场的均匀性问题,基于传统螺线管线圈基础分别提出了分段式结构和添加补偿线圈的两种优化方案;针对接收模式以相对信噪比和品质因素为优化目标,结合分段式优化方案利用粒子群优化算法确定了接收线圈各项最优参数;仿真结果表明,优化后的线圈性能得到有效提升。基于DDS技术完成了包括信号源电路、功率放大电路和匹配泄放电路在内的发射单元电路系统设计工作,保证了接入射频系统信号质量的可控性和稳定性。利用所设计的核磁共振传感器搭建实验平台,开展相关验证性实验进行电路测试和传感器性能分析。结果表明各项指标均符合理论要求,进一步验证了所设计核磁共振传感器性能的优良性以及系统方案的可行性。通过上述核磁共振传感器的参数优化和实验研究工作,为核磁共振两相流动态在线测量研究提供了理论依据,并对今后油井高效精准的开采提供了参考价值。