研究目的和意义：目前，各国对石油的需求日益增加，陆地油气资源在长时间大规模开发后增产有限，已远不能满足国家对能源的需求，石油勘探开发向海洋尤其是深海进军已成必然趋势。我国南海深水海域油气资源丰富，石油地质储量约为230亿吨至300亿吨，约占我国油气资源的1/3，是世界四大海洋油气资源源聚地之一。自南海发现油气资源以后，受限于深水钻采技术及深水钻采装备落后，我国海洋石油资源勘探开发范围还仅限于近海海域。因此，发展我国深水钻采技术，开发满足南海深水钻采关键装备势在必行。83135

  深水油气田的水下生产技术的开发，我国在十一五期间就将其列863计划，十二五国家海洋科技发展规划纲要中指出，要实现海洋开发技术自主化大发展。我国首座自主设计建造的3000ｍ深水钻井平台海洋石油981开启了深水油气开采之路，与之相配套的水下生产系统的研发变得迫在眉睫。

  水下油井开发可以根据水深分类：

（1）水的深度不超过200m，属于浅水区水下油井开发。浅水区水深处在潜水员可以到达的范围内。

（2）水深在200m-1500m之间,属于深水区水下油井开发。

（3）水深超过1500m，属于超深水下油井开发。

  针对这一些列问题和国内外现状对亟需解决的水下采油树扭转工具做了本次研究。本次研究主要是适用于深水区的水下油田采油树装置，此次产品设计具有以下优点：

1、用液压装置实现扭转工具的工作，便于操作控制，符合现代加工技术自动化、数字化和绿色的发展要求；

2、整体结构简单，采用不锈钢材料外加防腐涂层，大大预防了海水的腐蚀，提高工具的使用寿命；

3、与水下机器人配套使用的扭转工具，避免了机器人与采油树的直接接触，由于加工简单，便于批量生产，可换性高，维修方便，很大程度上延长了整个系统的生命周期；

4、接头可拆卸可替换，根据不同的阀门接口选用相应的接口，通用性好。论文网

研究现状：

  在海洋钻井平台开采水下油气的整个过程中，水下采油树是水下生产系统的重要组成部分,目前国内现阶段还不具备开发水下采油树关键技术的自主知识产权，且对生产系统的研究仍停留在理论层面,大部分水下采油树及其关键配套工具依赖于国外技术进口。

  在国外，水下采油树的设计开发已是一项较为成熟的技术，且在国外的油田开发方案中，其水下采油树安装水深已经达到水下3000m，一系列配套的水下开发工具技术已日臻成熟。然而，国外文献主要以采油树的工程性安装为主,也有部分文献对采油树的密封、控制系统进行了介绍和简单的研究。而在国内，因为面临水下采油树扭转工具的材料、结构、控制和密封等各种设计挑战，加之技术封锁和专利保护等原因，研究尚处于起步阶段。

  目前全球主要有五大水下采油树的制造商，他们垄断了采油树的设计制造及其安装，具体的五大公司有：FMC公司、Cameron公司、ABB Vetco Gray公司、DillQuip公司和Aker Solution公司。

  在国内，江苏金石机械集团(简称JMP)是目前国内唯一涉足水下采油树市场的企业,2010年与美国Argus公司在中国市场推出了国内首个AZ-10型中心孔式水下采油树,该水下采油树属于单孔立式采油树,水下采油树的重量不到25吨,需要5件安装工具,整体组合简单,体积小,可靠性、灵活性高、安装简捷，并且安装时间短，出油快，能够短期内带来巨大的经济效益。 

  目前国外生产采油树扭转工具的企业主要有以下几家：