水下生产技术是相对于水面开采技术，如固定平台、浮式生产设施等的一种广泛应用于水下油气田的开发技术，主要通过水下完井系统、部分或全部安装在海底的水下生产设施、海底管道等将采出的油、气、水多相或单相流体回接到海上依托设施或陆上终端进行处理。从早期简单的水下完井井口到复杂的水下采油树、水下管汇以及水下油气处理系统，从直接液压、复合电液到全电气水下控制系统，水下生产系统在快速发展，水下增压、水下油气处理等创新技术已进入现场试验和工业化应用阶段。

①独立开发。只使用水下生产系统及配套设施进行海上油气田的开发。②依托开发。充分利用周边已有或在建工程设施，应用水下生产系统和可依托设施如海底管汇、固定平台、深水平台等进行海上油气田开发。③水下生产系统直接回接到陆上终端。

水下生产系统典型的应用形式有卫星井应用形式、从式井基盘/管汇应用形式、集中式基盘/管汇应用形式、管道串接式应用形式等。

①水下生产设施。包括水下完井设备和油气生产的基础设施，如水下井口和基盘、水下采油树组件、水下管汇、水下控制系统、水下油气处理设施、水下增压设备、水下输配电系统、水下计量设备、水下人工举升系统及水下设备防护设施等。

②海底缆线。包括控制脐带缆、动力电缆、化学药剂注入管线等。

③依托设施。包括为水下生产系统提供控制、通信、电力、油气处理工艺等的水下/水面设施或陆上终端，如海底管汇、固定平台、浮式生产储油轮、深水浮式平台等。

④作业工具与测试系统。包括用于水下生产设备安装和维修的船、钻完井装备、水下采油树和油管挂等相应的水下作业工具，以及海底管道、管汇安装的各类工具等。

可用于海上油气田生产、注水、注气，也可用于将探井转变为生产，其主要应用领域包括中深水域卫星油气田、中深水域边际油气田、深水超深水油气田开发。

应用水下生产系统进行海上油气田开发具有以下特点：①采用水下生产技术可充分利用周边已有或在建水面、水下设施。②深水井数量少或油藏较分散时，采用水下生产系统具有建设周期短、初始投资低等优势。③采用水下井口油气井布置较灵活，如从式井不能钻及的边缘地区可采用水下卫星井完井形式。④水下生产系统适用水深范围从几米到数千米，且可用于各种复杂海况，如海上冰区等。⑤通过水下完井方式可将探井、评价井转变为生产井，不致使探井报废。⑥水下生产设备可回收利用，在降低油气田开发成本的同时还有利于海洋环境的保护和海上交通航行的安全。⑦水下生产系统可用于不允许建立水面设施如固定平台、深水浮式平台的军事禁区和航线。

主要包括美国石油协会API17系列、国际标准化组织ISO13628系列，同时挪威、巴西在应用水下生产系统的过程中根据应用经验也建立了相应的标准体系，如挪威NORSK001等。

水下生产系统是一个技术密集、综合性很强的海洋工程高技术领域，其研究内容几乎涉及与水下技术相关的各个领域。常规的水下设备和技术逐步成熟，有关远距离水下油气自动开采的研究也正在进行中。水下生产系统顺应海洋石油向中、深海发展的趋势，在国内国际海上油气田开发中具有十分广阔的应用前景，能够带来显著的经济效益。