隨著我國對石油需求的不斷增加，海上油氣田的規模也在逐步擴大。水下開采設備是如何接受控制的?開采出的石油是如何輸送上來的?針對這些環節，相信不少人都有這樣的疑問。位于高新區的青島迪瑪爾海洋工程有限公司(以下簡稱迪瑪爾)研發的用于海洋石油開采的“臍帶纜”和“海上單點系泊系統核心設備”就解決了這些問題，產品在打破了國外技術壟斷的同時，大大降低了我國海洋石油開采成本。

水下開采設備的“生命之帶”

“臍帶纜”聽起來似乎很玄妙，但是說到臍帶，大家就不那么陌生了。顧名思義，“臍帶纜”就是像嬰兒向母體汲取營養的生命之帶一樣，是海底油氣勘采、海洋工程等領域的關鍵設備，主要為深海水下生產系統提供電力、氣液壓動力、化學注入和數據傳輸通道。

迪瑪爾總裁張大剛介紹，每一個石油鉆井平臺像是一個有機體，主要控制系統在水面以上，而水下機械裝備具體執行操作系統的指示。深海使用的電信號控制線、動力線，油井需要的化學品線等由于自身直徑限制，不能承受海上波浪力，通常做法是將多根線放在一起制成水下臍帶纜，既可以傳輸信號、發送指令，又可以傳輸物質、進行補給的線纜，這根組合了多種功能的線纜集合體稱之為 “臍帶纜”，它就像連接母體與嬰兒的臍帶一樣，保障著開采設備的正常運行。

自主研發臍帶纜打破壟斷

由于臍帶纜的設計要兼顧電、通信、液壓等功能，還要滿足復雜海況的動態響應要求，其材料強度、柔韌性、抗腐蝕和抗滲透要求極高。張大剛介紹，長期以來，我國使用的“臍帶纜”全部依賴進口。我國海洋油氣生產企業在海上油氣開采過程中，一旦臍帶纜出現問題要更換新的時，就需要向國外生產廠商訂制，國外生產廠商接到訂單后根據我國油氣企業所在不同水域環境專門著手設計和生產相應的臍帶纜，這個過程周期很長。在這個過程中，海洋油氣開采不得不終止，這對于油氣開采廠家來說，將造成巨大的損失。

為了突破這些技術壁壘，迪瑪爾投入了大量的資金和人力，用了4年多時間進行技術攻關，終于完成了臍帶纜的設計研發，并獲得了4項發明專利和6項實用新型專利及3項軟件著作權。2017年，迪瑪爾聯合青島漢纜股份有限公司自主設計的動態臍帶纜成功面世。不同于普通線纜，每一根臍帶纜都是根據不同水域環境專門訂制，不僅具備信號傳遞、物質傳輸等多種功能，而且在性能上適應水深、壓力、動態疲勞等特殊環境。目前，迪瑪爾與漢纜股份聯合研發的臍帶纜可以承受水深3000米、壓力1萬磅/平方英寸的環境，已經打破了歐美國家在海洋工程裝備這一領域的壟斷，并與之相媲美，大大縮短了臍帶纜生產周期，為我國海洋油氣企業挽回巨大的經濟損失。

“浮動碼頭”節省裝卸成本

在海上油氣田開采出來的原油運回陸地怎樣進行裝卸?不少人對海上原油開采過程心懷類似的疑問。張大剛告訴記者，以前海上原油開采出來之后需要用油輪運送到專門的固定碼頭進行裝卸，既費時又費力，尤其在淺水區域大型油輪無法進港，需要使用小型過駁油輪進行轉運，周期長，費用也較高。迪瑪爾研發出的我國首套擁有自主知識產權的 “懸鏈錨腿單點系泊系統(CALM)”就解決了這一難題。懸鏈錨腿單點系泊系統(CALM)是一種新型的遠海原油輸送碼頭，它就像一個“浮動式碼頭”，海上油輪不用停靠碼頭就可進行原油裝卸。

以前，我國不能自主研發和制造單點系泊系統，核心技術被國外公司所壟斷。迪瑪爾通過3年自主研發和設計，攻克了單點系泊系統核心設備旋轉接頭和單點浮筒的關鍵技術，取得了我國單點系統獨立的知識產權，獲得了3項發明專利和4項實用新型專利，實現了單點系泊系統的國產化，改變了我國不能自主研發和制造單點系泊系統的局面。據了解，該系統全部建設投資和建設周期約為同樣等級固定碼頭的20%至30%，投產后每噸原油裝卸費用可以減少30%至40%。

張大剛介紹，懸鏈錨腿單點系泊(CALM)系統原油裝、卸技術是國際上為適應超級油輪遠距離運輸原油需要而發展起來的先進物流技術。與傳統固定式原油碼頭相比，單點系統具有多方面的優勢:在技術上，單點系統將碼頭由岸邊移至海上，解決了世界上絕大部分港口航道較窄、較淺、規模較小，不能與大型油輪和超大型油輪發展相匹配的矛盾，尤其在不具備興建超大型深水碼頭條件的地區和海域，更具優勢。此外，該系統還可作為進出口原油的中轉終端，供大型或超大型油輪系泊和裝卸原油，能充分發揮大型油輪經濟運輸的優越性。

立足全局帶動平臺發展

目前，張大剛帶領團隊先后參與了28個大型海項目的規劃、設計、建造和安裝，其中包括17個張力腿平臺、7個單筒式平臺和4個半潛式平臺。負責設計和管理的中海油惠中26-1平臺大裂縫修復概念設計、番禺油區分布圖及臍帶纜布置、國家“863”臍帶纜研究、墨西哥灣深水HESS Stampede張力腿平臺等工程項目，多次獲得工程界的好評，創立了很多世界深海采油技術的第一。迪瑪爾已具備浮式平臺、立管與海底管線、水下生產系統等海洋工程全產業鏈的咨詢、設計、制造、安裝、測試服務能力。

“接下來將繼續完善臍帶纜性能，我們的理想是只用一根臍帶纜，就能完成過去幾根線纜共同完成的任務，同時也希望未來能在智能化臍帶纜上有新的突破，增加臍帶纜在不同的溫度、壓力、環境參數下的自我感知能力，并實時將這些參數傳遞給水上控制系統。 ”張大剛說，未來他們公司將以海洋工程產業鏈發展布局為指導，做好與當地海洋工程企業的嫁接，逐步建立和落實多個合作關系，加快技術引進，力爭大大縮短產品從研發到生產的周期，以此帶動相關產業平臺的發展。

目前，青島迪瑪爾海洋工程有限公司正致力于海上油氣田開采中的重要裝備——FPSO(浮式生產儲油輪)平臺的開發。今年上半年開始，他們已與英國殼牌公司和美國福祿公司聯合開發“企鵝”圓筒形FPSO，項目設計工作已在菲律賓馬尼拉完成，船體建造在中海油的海洋石油工程(青島)有限公司進行，三方組成的聯合團隊從FPSO設計和建造兩個方面開展“企鵝”圓筒形FPSO建造工作，推動了我國深水浮式生產裝備的產業升級，實現海工平臺的高端創造。目前各項工作進展順利，預計整個項目將于2020年交付使用。

(新媒體責編：wb001)