把海洋生命线挺进深蓝

随着我国对石油需求的不断增加，海上油气田的规模也在逐步扩大。水下开采设备是如何接受控制的?开采出的石油是如何输送上来的?针对这些环节，相信不少人都有这样的疑问。位于高新区的青岛迪玛尔海洋工程有限公司(以下简称迪玛尔)研发的用于海洋石油开采的“脐带缆”和“海上单点系泊系统核心设备”就解决了这些问题，产品在打破了国外技术垄断的同时，大大降低了我国海洋石油开采成本。

水下开采设备的“生命之带”

“脐带缆”听起来似乎很玄妙，但是说到脐带，大家就不那么陌生了。顾名思义，“脐带缆”就是像婴儿向母体汲取营养的生命之带一样，是海底油气勘采、海洋工程等领域的关键设备，主要为深海水下生产系统提供电力、气液压动力、化学注入和数据传输通道。

迪玛尔总裁张大刚介绍，每一个石油钻井平台像是一个有机体，主要控制系统在水面以上，而水下机械装备具体执行操作系统的指示。深海使用的电信号控制线、动力线，油井需要的化学品线等由于自身直径限制，不能承受海上波浪力，通常做法是将多根线放在一起制成水下脐带缆，既可以传输信号、发送指令，又可以传输物质、进行补给的线缆，这根组合了多种功能的线缆集合体称之为 “脐带缆”，它就像连接母体与婴儿的脐带一样，保障着开采设备的正常运行。

自主研发脐带缆打破垄断

由于脐带缆的设计要兼顾电、通信、液压等功能，还要满足复杂海况的动态响应要求，其材料强度、柔韧性、抗腐蚀和抗渗透要求极高。张大刚介绍，长期以来，我国使用的“脐带缆”全部依赖进口。我国海洋油气生产企业在海上油气开采过程中，一旦脐带缆出现问题要更换新的时，就需要向国外生产厂商订制，国外生产厂商接到订单后根据我国油气企业所在不同水域环境专门着手设计和生产相应的脐带缆，这个过程周期很长。在这个过程中，海洋油气开采不得不终止，这对于油气开采厂家来说，将造成巨大的损失。

为了突破这些技术壁垒，迪玛尔投入了大量的资金和人力，用了4年多时间进行技术攻关，终于完成了脐带缆的设计研发，并获得了4项发明专利和6项实用新型专利及3项软件著作权。2017年，迪玛尔联合青岛汉缆股份有限公司自主设计的动态脐带缆成功面世。不同于普通线缆，每一根脐带缆都是根据不同水域环境专门订制，不仅具备信号传递、物质传输等多种功能，而且在性能上适应水深、压力、动态疲劳等特殊环境。目前，迪玛尔与汉缆股份联合研发的脐带缆可以承受水深3000米、压力1万磅/平方英寸的环境，已经打破了欧美国家在海洋工程装备这一领域的垄断，并与之相媲美，大大缩短了脐带缆生产周期，为我国海洋油气企业挽回巨大的经济损失。

“浮动码头”节省装卸成本

在海上油气田开采出来的原油运回陆地怎样进行装卸?不少人对海上原油开采过程心怀类似的疑问。张大刚告诉记者，以前海上原油开采出来之后需要用油轮运送到专门的固定码头进行装卸，既费时又费力，尤其在浅水区域大型油轮无法进港，需要使用小型过驳油轮进行转运，周期长，费用也较高。迪玛尔研发出的我国首套拥有自主知识产权的 “悬链锚腿单点系泊系统(CALM)”就解决了这一难题。悬链锚腿单点系泊系统(CALM)是一种新型的远海原油输送码头，它就像一个“浮动式码头”，海上油轮不用停靠码头就可进行原油装卸。

以前，我国不能自主研发和制造单点系泊系统，核心技术被国外公司所垄断。迪玛尔通过3年自主研发和设计，攻克了单点系泊系统核心设备旋转接头和单点浮筒的关键技术，取得了我国单点系统独立的知识产权，获得了3项发明专利和4项实用新型专利，实现了单点系泊系统的国产化，改变了我国不能自主研发和制造单点系泊系统的局面。据了解，该系统全部建设投资和建设周期约为同样等级固定码头的20%至30%，投产后每吨原油装卸费用可以减少30%至40%。

张大刚介绍，悬链锚腿单点系泊(CALM)系统原油装、卸技术是国际上为适应超级油轮远距离运输原油需要而发展起来的先进物流技术。与传统固定式原油码头相比，单点系统具有多方面的优势:在技术上，单点系统将码头由岸边移至海上，解决了世界上绝大部分港口航道较窄、较浅、规模较小，不能与大型油轮和超大型油轮发展相匹配的矛盾，尤其在不具备兴建超大型深水码头条件的地区和海域，更具优势。此外，该系统还可作为进出口原油的中转终端，供大型或超大型油轮系泊和装卸原油，能充分发挥大型油轮经济运输的优越性。

立足全局带动平台发展

目前，张大刚带领团队先后参与了28个大型海项目的规划、设计、建造和安装，其中包括17个张力腿平台、7个单筒式平台和4个半潜式平台。负责设计和管理的中海油惠中26-1平台大裂缝修复概念设计、番禺油区分布图及脐带缆布置、国家“863”脐带缆研究、墨西哥湾深水HESS Stampede张力腿平台等工程项目，多次获得工程界的好评，创立了很多世界深海采油技术的第一。迪玛尔已具备浮式平台、立管与海底管线、水下生产系统等海洋工程全产业链的咨询、设计、制造、安装、测试服务能力。

“接下来将继续完善脐带缆性能，我们的理想是只用一根脐带缆，就能完成过去几根线缆共同完成的任务，同时也希望未来能在智能化脐带缆上有新的突破，增加脐带缆在不同的温度、压力、环境参数下的自我感知能力，并实时将这些参数传递给水上控制系统。 ”张大刚说，未来他们公司将以海洋工程产业链发展布局为指导，做好与当地海洋工程企业的嫁接，逐步建立和落实多个合作关系，加快技术引进，力争大大缩短产品从研发到生产的周期，以此带动相关产业平台的发展。

目前，青岛迪玛尔海洋工程有限公司正致力于海上油气田开采中的重要装备——FPSO(浮式生产储油轮)平台的开发。今年上半年开始，他们已与英国壳牌公司和美国福禄公司联合开发“企鹅”圆筒形FPSO，项目设计工作已在菲律宾马尼拉完成，船体建造在中海油的海洋石油工程(青岛)有限公司进行，三方组成的联合团队从FPSO设计和建造两个方面开展“企鹅”圆筒形FPSO建造工作，推动了我国深水浮式生产装备的产业升级，实现海工平台的高端创造。目前各项工作进展顺利，预计整个项目将于2020年交付使用。

(新媒体责编：wb001)