A quebra do monopólio na exploração do petróleo em território brasileiro passou a exigir maior controle metrológico dos sistemas de medição aplicados ao setor. O objetivo da presente pesquisa de mestrado em metrologia relaciona-se à caracterização das demandas qualificadas por serviços de metrologia. A motivação para desenvolvimento do trabalho tem origem na entrada em vigor da Portaria Conjunta no 1 ANP-INMETRO, que promoveu estudos e pesquisas relacionados à ciência das medições e incentivou uma nova cultura de medição no Brasil. O trabalho se desenvolveu no contexto do aumento da demanda por petróleo no mundo - reflexo do crescimento acelerado das economias de países emergentes e com impacto no preço desta commodity - o que passou a requerer sistemas de medição com baixos níveis de incerteza e maior exatidão. A metodologia utilizada inclui: (i) análise do ambiente de exploração e produção de petróleo e gás natural no Brasil; (ii) estudo da legislação aplicável e (iii) identificação das tecnologias de medição e das melhores práticas internacionais de medição de vazão. Como resultado foram identificadas as demandas por metrologia consideradas mais relevantes baseadas na experiência de medição da Petrobrás, notadamente da sua Unidade de Negócios da Bacia de Campos (UNBC). A partir da percepção das demandas identificadas, o trabalho propõe uma sistemática para identificar tipos de tecnologias de medição e de medidores adequados às necessidades metrológicas do setor de petróleo e gás natural visando nortear estudos de viabilidade técnica e econômica. O trabalho contribuiu para o avanço do entendimento da legislação e do conhecimento da medição no setor de petróleo e gás e hoje já subsidia a Petrobras no equacionamento da compatibilização da oferta com a demanda de serviços. Como conclusão sinaliza a vulverabilidade metrológica no setor.