崖城13—4氣田臍帶纜修複技術及應用展望
航海技術
作者：朱小東
摘要：介紹臍帶纜應用前景以及利用國內技術資源首次成功修複崖城13-4氣田臍帶纜的主要設備和技術要點，為國內臍帶纜深入研究和修複提供借鑒。
關鍵詞：臍帶纜 鎧裝鋼絲 扣壓機 臍帶纜軟管 臍帶纜電纜 金屬外套
1 工程背景概述
臍帶纜主要應用於海洋油氣勘探開發，是連接水上控製和水下生產係統的重要紐帶，水上控製係統通過臍帶纜為水下生產設施提供電力支持、液壓動力支持、數據信號傳輸和化學藥劑等。自20世紀60年代開始，臍帶纜已成功應用於各種水深的海洋工程中。我國對臍帶纜的研究和應用起步較晚，對臍帶纜的設計和製造與國際先進水平還有較大差距，雖已研製了臍帶纜試驗產品，但還沒有應用到實際工程中。目前在我國油田使用的臍帶纜都是從國外進口，在崖城13-4臍帶纜成功修複之前，國內臍帶纜維修工作也是依賴國外專家。2013年11月，我國成功完成崖城13-4油氣田臍帶纜的修複，填補了國內臍帶纜維修的空白，首次依靠國內技術和資源獨立完成臍帶纜維修工作，為今後臍帶纜深入研究和維修提供了借鑒。
2013年4月20日，由於漁船在YC13-4氣田主體區進行拖網作業導致水下生產設施受損，油井通訊信號中斷，采油樹處於停產狀態。調查發現連接YC13-4平台和水下采油樹之間的臍帶纜損壞，損壞點靠近終端SUTU2（subsea umbilical termination unit），需要回收SUTU2和約170米的輔臍帶纜至甲板上，完成對輔臍帶纜受損部分的切除並重新連接、測試，再按設計路由鋪放修好的臍帶纜。
崖城13-4油氣田水深在85-95米之間，本次作業施工船為多功能動力定位（DPII）作業船深潛號，主甲板右舷配SWL=140噸深沉補償吊，船尾配SWL=350噸A架，甲板布置兩套張緊器（最大拉力12噸，恒張力範圍0.05-4.5噸），臍帶纜終端SUTU2及其框架總重11.3噸，臍帶纜水中密度為11.6 kg/m，空氣中密度為20.3kg/m。回收SUTU2及其框架利用“深潛號”尾部A架；回收170米長輔臍帶纜采用張緊器收絞、140T深沉補償吊機配合將輔臍帶纜吊放至甲板預定位置，張緊器在回收過程中始終保持同一張力（回收張力為1.4T）。
2 臍帶纜軟管修複
崖城13-4油氣田使用的臍帶纜屬於熱塑性軟管，外表直徑118.5mm，由聚乙烯外護套、兩層鎧裝鋼絲、聚乙烯內護套、PVC填充料、9根液壓軟管和2根四芯電纜等組成。
海底溫度越低，臍帶纜軟管中的水合物越容易形成並堵塞管道，為了保證水合物在臍帶纜軟管中安全流通，清除水合物堵塞，需要注入大量的化學藥劑（一般為甲醇）。切割臍帶纜前需在平台對臍帶纜進行泄壓，並用乙二醇液體置換軟管中原有的強毒性甲醇液體。泄壓完成後，軟管內仍有殘留的乙二醇液體，乙二醇液體有一定的腐蝕性，在電鋸切割前放置好接液盤並準備抽液泵，切割人員需穿戴防化服以免被乙二醇液體燒傷皮膚和眼睛，切割時注意一邊切割一邊澆水，以防電鋸切割臍帶纜外層鎧裝鋼絲時產生電火花，同時儲存好所收集的廢液。
由於作業空間有限，當損壞點處的臍帶纜切割完成後，需將臍帶纜軟管和電纜修複工作分開進行。對臍帶纜軟管的修複，需要先用管塞將各軟管口封住，防止管內殘留的乙二醇液體繼續流出，並在管塞上按臍帶纜截麵圖的管號做好相應標記以防對接軟管時出錯；將防彎保護套及鍍鋅金屬外套管套入回接端臍帶纜上，並把防彎保護套及金屬外套管移到不影響修理作業的位置；將外層法蘭套入回接端臍帶纜上，在外層法蘭外側用管夾固定好法蘭的位置，在法蘭內側約150 mm處剪掉外層鎧裝鋼絲，將每根鋼絲垂直折向法蘭麵上，確保所有鋼絲與法蘭麵完全貼緊；將內層法蘭套入回接端臍帶纜上，壓緊外層鋼絲，在內層法蘭內側約150 mm處剪掉內層鎧裝鋼絲，將每根鋼絲垂直折向法蘭麵上，要確保所有鋼絲與法蘭麵完全貼緊；將接頭端麵法蘭套入回接管上，然後穿法蘭螺栓並上緊（注意套入的外層法蘭、內層法蘭和端麵法蘭的螺栓孔需對齊），將長出法蘭端麵的鎧裝鋼絲剪掉，並在每根軟管上做好編號標記。