隨著油氣資源需求量的不斷增長(zhǎng)，海上油氣開發(fā)的步伐也越來越快，深海已經(jīng)成為海洋油氣開發(fā)的重點(diǎn)。水下生產(chǎn)系統(tǒng)是相對(duì)于水面開采技術(shù)如固定平臺(tái)、浮式生產(chǎn)設(shè)施等的一種海上油氣田開發(fā)技術(shù)。它通過在水下布置生產(chǎn)管匯，放置部分或全部多相泵、分離器等工藝設(shè)備和水下通信控制設(shè)施以及海底管道，將采出液回接至附近水下/水面依托設(shè)施或岸上終端進(jìn)行處理。在整個(gè)生產(chǎn)過程中，由水面設(shè)施的主控站通過水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜及控制設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制。
水下生產(chǎn)系統(tǒng)成為未來油氣開發(fā)的必然模式，因其具有優(yōu)勢(shì)：
（1）適應(yīng)性強(qiáng)，可以適應(yīng)不同的水深，不受海上惡劣的自然環(huán)境的影響；
（2）占地面積小，大量設(shè)備安裝在海底，大大節(jié)省了平臺(tái)的荷載和占地空間；
（3）降低甚至擺脫了其對(duì)水面及陸上處理設(shè)施的依托，突破了長(zhǎng)距離油氣輸送的限制；
（4）較大程度的提高了油氣田的采收率和開發(fā)速度；
（5）效率高、安全性高、經(jīng)濟(jì)性好。
水下控制系統(tǒng)和水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜相互配合，對(duì)水下生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行控制。目前水下控制系統(tǒng)主要是采用電液復(fù)合控制，需由水上設(shè)施提供液壓液作為動(dòng)力，通過水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜傳遞控制和液壓信號(hào)至水下控制模塊，再將采集到的井口壓力、溫度等信號(hào)通過水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜傳送到水上控制終端從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水下生產(chǎn)的監(jiān)視與控制。由于水下生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備較多且布置分散，一般要在水下設(shè)置分配單元或者臍帶纜終端設(shè)備，按照水下生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的布置將水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜供應(yīng)的液壓、電力及化學(xué)藥劑通過水下分配單元進(jìn)行二次或者多次分配。
隨著深海油氣資源的開發(fā)和油氣資源離岸距離的越來越遠(yuǎn)，信號(hào)傳輸距離也隨之變長(zhǎng)，對(duì)水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)的可靠性要求也越來越高，控制方式逐漸由電液復(fù)合控制向全電控制發(fā)展。水下全電控制不需要像電液復(fù)合控制那樣由水上設(shè)施提供動(dòng)力源，其傳輸?shù)氖请娦盘?hào)，控制距離更長(zhǎng)，而響應(yīng)時(shí)間卻更短，同時(shí)也避免了電液復(fù)合控制帶來的液壓液泄漏等對(duì)環(huán)境造成的影響，對(duì)環(huán)境更友好。由于省去了液壓組件使得水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜直徑減小從而大大節(jié)省了投資，在未來的深海油氣開發(fā)中，全電控制將成為水下控制系統(tǒng)控制方式的首選。
