深水油气开发主要采用水下生产系统,随着作业水深的增加,下放难度、风险和费用都大大增加,目前国内还不能完成自主安装,因此开展水下生产系统下水安装研究对提升国家油气安全战略以及推动海洋油气开发具有重要作用。本文以水下生产系统主要设备水下采油树的下水安装技术为研究对象,对深水安装方法进行调研,采用SWOT分析法,对各深水安装方法进行优缺点对比分析,完成对各安装方法的适应性对比。其次,针对钢丝绳安装法和纤维绳安装法进行安装分析研究。比较安装缆绳性能,发现纤维绳适用于深水安装,而钢丝绳在深水安装适用性较差。对两种安装方法分别进行静力分析和动力学分析。在静力学分析中,比较了由于海流作用引起的采油树横向偏移大小和缆绳拉伸长度。在动力学分析中,确定了共振缆绳长度,发现纤维绳安装时共振发生在较浅水域,钢丝绳安装时共振发生在较深水域,并且下放重型设备时共振更容易发生。根据DNV规范,提出了缆绳在下放过程中需满足的判断准则,将仿真结果与判断准则进行对比,最终得出采油树临界安装海况条件。最后,对水下采油树穿越飞溅区进行研究。基于DNV规范的采油树吊装入水简化算法,提出需满足的判断准则条件,完成采油树穿越飞溅区安装工况划分及分析,通过吊索松弛判断和动态放大系数判断,最终得出采油树穿越飞溅区的临界安装海况条件。基于FLUENT动网格局部重构法进行采油树入水过程仿真模拟,研究了不同时刻采油树的空气体积分数和动压分布云图。