本发明公开了一种基于时间序列信号的油井工况特征分析方法，包括步骤：第一步，在油井井口的管线上安装同轴相位含水检测装置，实时对管线中流过的包括液油、气和水在内的混合液中的含水率进行测量，采集获得与混合液中的含水率对应的电磁波相位信号；第二步，分析电磁波相位信号具有的时间序列特征曲线，根据油井含气高低判断规则、油井含水率变化判断规则以及油井供液不足判断规则，分别判断油井的含气高低情况、油井含水变化情况以及油井的供液情况。本发明通过实时采集电磁波相位信号，分析该信号具有的时间序列特征曲线，实现油井气量高低的判断、油井含水变化的判断以及油井是否供液不足的判断，具有重大的实践意义。