随着陆地油气资源的日益枯竭，走向深水不但是世界海洋油气发展的趋势，也是中国海洋油气发展的战略目标。 海上油气工程开发的大部分费用集中在平台上，减少平台的上部设施，缩小平台空间，将大大节省投资。20世纪70年代提出了将全部油气开采和技术设备置于海底的新型开采技术思路。其优点是既可以避免建造作为支持系统的平台结构，又有利于全天候采油。 海底多相流量计可提供油气藏中油气水产出量的详细资料，以便监测油气藏的生产开发状况， 诊断油气井的动态异常，采取相应的调整措施，实现增加油气产量、提高采收率的目标。 因此，海底多相流的实时测量数据对于深海油气生产具有重要意义，特别是对于成本高、油藏深以及有多个横向井的情况更是如此。

以IEC61511标准和工程实践为基础，应用保护层分析方法（LOPA）在海上油气生产装置设计中确定安全相关系统的安全完整性等级（SIL）。保护层分析方法是一种半定量的风险评估方法，具有精确的分类尺度，过程相对比较耗时。但保护层分析法是一种更加严格的安全完整性等级研究方法，直观、易懂、呵操作性和一致性强。结合项目实例，介绍，如何利用保护层分析法实现安全完整性等级评定的过程。

水下插拔连接器在水下设备中起到关键性的连接作用,最重要的是其具有即时通断的功能,大大提高了设备系统的机动性、安全性和适应性。通过分析水下插拔式电连接器的工作原理和结构组成,针对电连接器的关键部分接触体进行力学模型建立及分析,确定接触压力与接触弹片结构参数之间的函数关系式,并对接触弹片强度校核,同时利用UG与ANSYS Workbench联合仿真对接触体的插合与分离过程进行数值模拟,分析不同结构参数对接触弹片应力的影响,为高可靠性的电连接器接触件的设计提供方法和依据。

浮动式监控装置是将主要设备放置于水上浮体之上,将监控设备通过绳索放入到水下实现水下监控,其具有成本低、使用范围广等优点。浮动式监控装置因在工作时要受到风、浪、流等自然载荷的作用,且具有横荡、纵荡、垂荡和横摇、纵摇以及艏摇6个自由度的运动形式,故平台的工作平稳性对于浮动监控平台的正常工作至关重要。通过浮动监控平台在波浪中运动的数学模型,近似计算出了浮动监控平台的横摇、纵摇及垂荡固有周期,并利用ANSYS中的AQWA模块对浮动监控平台进行了水动力学性能频域及时域的仿真分析。结果表明,设计的浮动监控平台在5级海况下能够抵抗各类自然载荷的干扰,并可靠平稳的实现水下监控。

复合电液控制是目前深水油气田开发应用较多的控制方式。对水下液压控制系统进行分析对主要的液压参数如操作压力HPU蓄能器、水下蓄能器容积进行计算;依据南海某油气田工程实际应用AMESim建立水下电液复合控制系统充压仿真模型仿真模拟不同脐带缆管径对系统充压和ESD的影响并利用AMESim仿真软件对南海某油田液压控制系统典型工况进行建模和动态仿真。仿真结果表明该液压系统的各项性能指标均满足相应标准规范和工程的要求。该仿真研究为脐带缆管径选择提供参考对水下液压控制系统的关键元部件选择分析有很好的参考和指导作用。