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一、海底管道工程簡(jiǎn)介

當(dāng)今世界，各國(guó)都把目光瞄向了海洋油氣資源在海洋石油中的開(kāi)發(fā)，而此類(lèi)開(kāi)發(fā)需要在海上建設(shè)各類(lèi)采油平臺(tái)、鉆井以及油氣資源的輸送設(shè)施，而各國(guó)目前采用的都是以海底管線(xiàn)作為海洋油氣資源的主要輸送方式，因此，海底管道成為了海上油氣田開(kāi)發(fā)的重要組成部分，具有便捷、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)，并且是油和氣的主要外輸手段。

海底油氣輸送管道是指水位最高時(shí)，位于海面以下的那部分直徑為20cm至lm的管道，是海上油氣田開(kāi)發(fā)中油氣傳輸?shù)闹饕绞?，也稱(chēng)為海洋油氣生產(chǎn)系統(tǒng)中的“生命線(xiàn)”。我國(guó)的海底油氣管道是近20年發(fā)展起來(lái)的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)于2005年建成的海底輸油管道，總長(zhǎng)度超過(guò)3000km，這項(xiàng)工程形成了具有中國(guó)近海特色的專(zhuān)有技術(shù)能力，而且使得工程技術(shù)人員基本掌握了百米水深以?xún)?nèi)的海底油氣管道施工設(shè)計(jì)與技術(shù)。目前，中國(guó)海底管道總里程已超過(guò)9000km，其中，隸屬于中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)海油）的管道近8000km。中國(guó)海底管道約占全國(guó)油氣管道總里程的5％，雖然占比不高，但其輸送量接近全國(guó)油氣總輸量的25％。

國(guó)際上，海底管道起源于美國(guó)墨西哥灣，1954年全球首條海底管道建成。發(fā)展至今，海底管道實(shí)現(xiàn)了由淺灘海域到淺水，再向中深水、深水、超深水的跨越式發(fā)展。管道形式早期以鋼管為主，隨后向涵蓋單層鋼管、雙層保溫鋼管、單層夾克保溫鋼管、內(nèi)附合金鋼管、子母綁扎管、撓性管道、粘接式非金屬管、集束管等多種類(lèi)型相結(jié)合的方式轉(zhuǎn)變。根據(jù)使用位置和狀態(tài)，海底管道又可分為海面漂浮式管道、水中立式管道、海底水平管道以及動(dòng)態(tài)立管。目前，全球最深的海底管道鋪設(shè)水深已超過(guò)2824m。

中國(guó)海底管道相關(guān)技術(shù)研究起步較晚，因技術(shù)封鎖、裝備落后等原因，海底管道工程行業(yè)發(fā)展受到極大限制。1973年，中國(guó)首條海底油氣管道在山東黃島成功鋪設(shè)；1985年，中國(guó)首條海上平臺(tái)間海底油氣管道在埕北油田建成投產(chǎn)；1989年，中國(guó)在渤中28-1油田自主建設(shè)了首條海底管道，真正具備了海底管道的工程技術(shù)能力。近年來(lái)，隨著中國(guó)自主研發(fā)力度加大、海洋油氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)進(jìn)程加快，中國(guó)已全面創(chuàng)建形成了海底管道工程體系。

海底管線(xiàn)按其使用目的可分為內(nèi)部轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)、管線(xiàn)和外部輸管的水、連接管線(xiàn)或化學(xué)品運(yùn)輸管線(xiàn)等類(lèi)型。海底管道的鋪設(shè)狀態(tài)包括三種形式：挖溝不埋管道、平鋪在海床上的管道、挖溝淺埋管道。海底管道的運(yùn)行狀態(tài)除包括上述的鋪設(shè)狀態(tài)外，還包括因波浪或地形、海流的沖刷和淘蝕作用導(dǎo)致的懸空狀態(tài)。我國(guó)目前研究的海底管道工程的內(nèi)容主要有：管道施工技術(shù)、海底管道安全狀態(tài)評(píng)估以及管道疲勞壽命分析評(píng)估。

目前，中國(guó)已自主掌握了海洋管道稠油與高凝原油長(zhǎng)距離多相輸送技術(shù)、惡劣海況及復(fù)雜地貌下海底油氣管道設(shè)計(jì)技術(shù)、海底管道高效安裝技術(shù)、海底管道事故應(yīng)急處置及維保技術(shù)在內(nèi)的系列核心關(guān)鍵技術(shù)，并建立了較為完善的工程裝備體系，有效解決了中國(guó)海洋稠油及高凝油多相混輸，惡劣海況及復(fù)雜地質(zhì)下的海底管道設(shè)計(jì)、安裝、維搶修等系列重大難題，建成了渤海、東海、南海海洋油氣管網(wǎng)，支撐了中國(guó)“海上大慶”建設(shè)。

二、海底管道鋪設(shè)方法

⒈鋪管船法

⑴拖管法

拖管法一般都會(huì)應(yīng)用在近海淺水區(qū)海底管道的鋪設(shè)。拖管法中的管道一般在陸上組裝場(chǎng)地或在淺水避風(fēng)水域中的鋪管船上組裝成規(guī)定的長(zhǎng)度，然后用起吊裝置將管道吊到發(fā)送軌道上，再綁上拖管頭進(jìn)而浮筒，用拖船把管道拖下水，按預(yù)定的航線(xiàn)將管道就位、下沉，最后再將各段管道對(duì)接，完成管道鋪設(shè)全過(guò)程。目前，拖管法已經(jīng)有四種方式：浮拖、水面下拖行、離底拖和底拖。

①浮拖。浮拖主要應(yīng)用于海面風(fēng)浪較小的海域，指的是利用浮筒來(lái)調(diào)節(jié)管道浮力使其漂浮在水面上，然后用大馬力主拖輪牽引管道首端沿既定路線(xiàn)航行，尾拖輪牽引管道尾端控制其橫向漂移以保證管道安全。它受海水流速、管道尺寸、拖輪大小等因素限制，每次浮拖的管道長(zhǎng)度在幾百米到幾千米范圍內(nèi)不等。

③水面下拖行。水面下拖行與浮拖法有些相似，只是將管道位置調(diào)整到水面下一定深度進(jìn)行拖行。而且它的水面下拖行的管道會(huì)受到波浪和風(fēng)等環(huán)境荷載的直接作用較小，管道更安全。

③離底拖。離底拖指利用拖鏈和浮筒將管道懸浮在海床以上的一定高度，再由水面拖輪牽引前進(jìn)，這樣避開(kāi)了海底障礙和地形起伏，又減小了海面風(fēng)浪的影響，所以這種方法的適用范圍比較廣。

④底拖。在底拖中，管道直接放置在海底，由水面拖輪牽引至安放場(chǎng)地。這種施工方相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但是它也會(huì)受海床土壤類(lèi)型和海底地形起伏的影響，需要的拖輪馬力比較大，管道長(zhǎng)度和拖航距離也較短，一般只在海底平坦的海域應(yīng)用，具體方法如下圖1所示。

圖1 底拖法鋪管示意圖

⑵S型鋪管法

目前海底管道鋪設(shè)技術(shù)中應(yīng)用最多的方法就是S型鋪管法，這種方法一般要安排艘起拋錨拖輪或者多艘起拋錨拖輪來(lái)支持鋪管，工程在展開(kāi)之前，需將一個(gè)錨定位在海床上，然后將錨纜引過(guò)托管架并系到第一根管子的端口，通過(guò)托管架的支撐，它會(huì)自然的彎曲成“S”型曲線(xiàn)。如圖2所示。根據(jù)受力點(diǎn)的不同，可分為三個(gè)區(qū)域，即上彎段、中間段、下彎段。上彎段一般是從鋪管船上的張緊器開(kāi)始向下延伸到管道脫離托管架支撐為止；下彎段是從拐點(diǎn)到管線(xiàn)在海床泥面的著地點(diǎn)這段區(qū)域；中間段一般較短，即上彎段和下彎段之間的部分。目前，S型鋪管技術(shù)可使用多條作業(yè)線(xiàn)進(jìn)行管線(xiàn)預(yù)制，需要一個(gè)托管架，具有多個(gè)焊接站，隨著水深的增加，托管架長(zhǎng)度會(huì)增加、張力也會(huì)增大，但它的穩(wěn)定性會(huì)減弱、風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。

圖2 S型鋪管法示意圖

⑶J型鋪管法

為了適應(yīng)鋪管水深的不斷增加，20世紀(jì)80年代以來(lái)J型鋪管法發(fā)展了起來(lái)，它是進(jìn)行深水和超深水的種海底管道鋪設(shè)的最適合方法。現(xiàn)階段，J型鋪管法主要有2種類(lèi)型：即鉆井船J型鋪管法和帶傾斜滑道的J型鋪管法。在鋪設(shè)過(guò)程中，通過(guò)借助調(diào)節(jié)托管架的管道和傾角承受的張力來(lái)改善懸空管道的受力狀態(tài)，達(dá)到安全施工的目的，如圖3所示。

圖3 J型鋪管法示意圖

⑷卷管式鋪管法

卷管式鋪管法鋪設(shè)效率高、費(fèi)用低，是一種在陸地預(yù)制場(chǎng)地將管道接長(zhǎng)，卷在專(zhuān)用滾筒上，然后送到海上進(jìn)行鋪設(shè)的方法。它的工程風(fēng)險(xiǎn)小，可以連續(xù)性鋪設(shè)。由于受鋪管船尺寸和滾筒直徑的限制，卷管式鋪管法適用柔性好的小直徑管道，適合于深水區(qū)域的管道鋪設(shè)。卷管法中用的滾筒的放置方法一般有有水平放置和豎直放置兩種，為減小管道卷繞后的塑性變形滾筒直徑一般比較大。如圖4所示。

圖4 卷管式鋪管法示意圖

⒉拖拉法鋪管技術(shù)

陸上拖管法分為接管拖管法和棄管拖管法兩種。接管拖管法指鋪管船在管軸線(xiàn)上就位，然后將陸地絞車(chē)拖拉索具的一端送上鋪管船，使其與管道拖拉頭相接，再利用鋪管船上的工程線(xiàn)接管，陸地用絞車(chē)拖管接一根拖一節(jié)，然后逐漸將管道拖向登陸點(diǎn)；棄管法指的是在鋪管船就位后先做一段正常的鋪管，等其達(dá)到設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度之后再棄管。陸地絞車(chē)往岸邊拖管，鋪管船絞車(chē)隨即放纜、當(dāng)管道的末端即將到達(dá)原鋪管船初始位置時(shí)應(yīng)停止拖拉，鋪管船開(kāi)始向回移船，并收起管道末端繼續(xù)接管、再棄管、再接管，用此方法完成管道的登陸鋪設(shè)。如圖5所示。

圖5 海底管線(xiàn)拖航示意圖

⒊浮游法

浮游法鋪管是指管道在淺水避風(fēng)水域的鋪管船上或者在路上完成管線(xiàn)連接。采用浮筒使管線(xiàn)漂浮在水面上，由工程船將管線(xiàn)拖拉到管線(xiàn)設(shè)計(jì)路由處，解除浮筒使管線(xiàn)下沉到海底的鋪管方法。這種鋪設(shè)方法會(huì)受海面波浪的影響，為了能夠控制漂浮的管道，還需要一條牽制拖船，采用水面或者近水面浮游鋪設(shè)管道的方法容易受到水面情況的影響，從而對(duì)海上交通產(chǎn)生影響。

穩(wěn)定性是海底管道設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，隨著近幾十年全球能源需求的不斷增加和技術(shù)的進(jìn)步，海洋油氣也在不斷向深水開(kāi)發(fā)，就1996-2006年間所采用的主要深水鋪管工程方法來(lái)看，在總共的64個(gè)項(xiàng)目之中，有32個(gè)項(xiàng)目采用了S型鋪管法，占占總數(shù)的5000，J型鋪管法在項(xiàng)目中的采用占58% ，這些數(shù)據(jù)充分表明，到目前為止S型鋪管法仍然是海地管道鋪設(shè)技術(shù)中最主要的深水鋪管方式，而隨著近幾年海底鋪管設(shè)備和鋪設(shè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，S型鋪管法的鋪設(shè)水深也在不斷地增加之中。

三、中國(guó)海底管道行業(yè)發(fā)展歷程

⒈發(fā)展階段

中國(guó)海底管道行業(yè)發(fā)展歷程可分為以下5個(gè)階段。

⑴萌芽期（1965—1980年）：土法上馬，探索下海。以陸上技術(shù)和裝備力量為班底向海洋邁進(jìn)。通過(guò)自力更生，不斷學(xué)習(xí)、試驗(yàn)，首次實(shí)現(xiàn)了由陸上到海上、岸基-船舶-灘海的突破。淺灘海域浮游法安裝技術(shù)首次成功應(yīng)用。

⑵成長(zhǎng)期（1980—1989年）：對(duì)外合作，學(xué)習(xí)借鑒。采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，依托中日、中法等對(duì)外合作油田開(kāi)發(fā)，突破淺水海域海底管道內(nèi)部承壓、外部抗腐蝕、防水密封、抵御風(fēng)波流環(huán)境等技術(shù)挑戰(zhàn)，海底管道工程技術(shù)取得重要進(jìn)展和突破，實(shí)現(xiàn)了淺水海域的管道油氣集輸、結(jié)構(gòu)安全。工程設(shè)計(jì)水深為0～30m。

⑶發(fā)展期（1990—2006年）：自主建設(shè)，全面提升。海底管道工程設(shè)計(jì)、安裝、維修能力持續(xù)提升，充分發(fā)展了淺水海底管道技術(shù)，并初步構(gòu)建了適應(yīng)中國(guó)環(huán)境及地質(zhì)特征的海底管道工程體系，實(shí)現(xiàn)了多重、復(fù)雜管輸介質(zhì)的海底安全集輸。實(shí)現(xiàn)了一百余條、累計(jì)里程約3000km的海底管道工程建設(shè)，工程設(shè)計(jì)水深為0～150m。

⑷開(kāi)拓期（2006—2014年）：逐步擺脫對(duì)外依賴(lài)，實(shí)現(xiàn)多元化發(fā)展。技術(shù)及裝備能力得到跨越式提升，中深水、深水海域海底管道在位、穩(wěn)性、鋪設(shè)、吊裝、預(yù)調(diào)試系列工程技術(shù)取得突破。完整建立了300m以?xún)?nèi)水深的海底管道工程裝備體系。突破了深水海底管道抗高靜水壓、途經(jīng)溝壑、抵御高強(qiáng)度疲勞荷載、深水流動(dòng)保障等重大技術(shù)挑戰(zhàn)，成功建成“海上大慶”。初步具備1500m深水工程技術(shù)能力儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)了包括鋼質(zhì)海管、內(nèi)覆合金管、子母綁扎管、撓性管在內(nèi)的多元化工程建設(shè)。

⑸跨越期（2014年以后）：中國(guó)廣泛參與國(guó)際領(lǐng)域的海底管道工程市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。建成集設(shè)計(jì)、建造、安裝、維修于一體的深水海底管道工程技術(shù)及裝備體系，持續(xù)完善中國(guó)淺水、中深水海底管道工程技術(shù)體系。全面具備1500m超深水油氣管道自主建設(shè)工程技術(shù)能力，建成“深海一號(hào)”大氣田并成功投產(chǎn)（圖6），技術(shù)及裝備能力總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

圖6 “深海一號(hào)”能源站及深水立管模型圖

⒉國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程

1989年，中國(guó)在渤中28-1油田自主建設(shè)了首條1.6km長(zhǎng)、管徑6in（1in=2.54cm）的混輸海底管道，加快了海底管道工程、技術(shù)、材料、裝備的自主化與國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。1992年，在錦州20-2油氣田建成中國(guó)首條管長(zhǎng)48.6km、管徑12in的長(zhǎng)距離油氣水混輸海底管道。同年，中國(guó)首條管徑2in/8in、管長(zhǎng)10.3km的綁扎式“子母管”海底管道在錦州20-2油氣田成功投產(chǎn)。1995年，在崖城13-1氣田建成管徑28in、全長(zhǎng)778km的天然氣輸送海底管道，其管道長(zhǎng)度屬中國(guó)之最。1998年，中國(guó)最長(zhǎng)距離多相混輸海底管道在平湖油氣田建成投產(chǎn)，海底管道管徑14in、全長(zhǎng)366km。

2001年，在綏中36-1油氣田建成全長(zhǎng)70km、管徑20in的中國(guó)首條長(zhǎng)距離稠油混輸海底管道，這也是全球最長(zhǎng)的稠油混輸海底管道。2006年，中國(guó)首條國(guó)產(chǎn)化無(wú)縫海底管道建成投產(chǎn)。2007年，在文昌油田群首條高頻電阻焊海底管道實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，在番禺/惠州油氣田建成首條國(guó)產(chǎn)埋弧焊海底油氣管道。2009年，中國(guó)首條管徑10in、管長(zhǎng)33.5km的集膚效應(yīng)電伴熱混輸海底管道在渤南油氣田投產(chǎn)使用。2010年，中國(guó)首條管徑6in、管長(zhǎng)4.2km的國(guó)產(chǎn)化撓性海洋軟管在潿洲6-8油田建成投產(chǎn)。2013年，在崖城13-4油氣田成功建成了中國(guó)首條管徑6in、管長(zhǎng)22.5km的內(nèi)覆耐蝕合金海底管道。2014年，中國(guó)最大高差的高壓大管徑長(zhǎng)輸深水海底管道在荔灣3-1油氣田建成投產(chǎn)，其管徑22in、管長(zhǎng)79km、最大設(shè)計(jì)高差達(dá)1409m。2019年，在東方13-2油氣田建成中國(guó)自主鋪設(shè)的距離最長(zhǎng)的海底管道，管徑24in、管長(zhǎng)195km。2021年，中國(guó)首個(gè)超深水海洋立管在深海一號(hào)大氣田投產(chǎn)，管徑10in，最大水深1463m。同時(shí)，在該油田建成中國(guó)最大水深的海底管道，管徑8in、管長(zhǎng)4.5km，最大作業(yè)水深1542m。目前，中國(guó)已實(shí)現(xiàn)了主要類(lèi)型海底管道的自主建設(shè)。

四、海底管道工程技術(shù)體系及發(fā)展趨勢(shì)

⒈工程技術(shù)體系

海底管道工程技術(shù)體系主要包括油氣集輸與腐蝕控制技術(shù)、海底管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、安裝技術(shù)、維搶修保障技術(shù)。

近年來(lái)，中國(guó)海底管道油氣集輸與腐蝕控制技術(shù)在理論研究、技術(shù)研發(fā)、工程應(yīng)用方面取得重大進(jìn)展。海底管道稠油、高凝油長(zhǎng)距離多相混輸技術(shù)取得創(chuàng)新與突破，加降黏減阻劑的稠油混輸管道工藝設(shè)計(jì)方法在海上稠油輸送中得到應(yīng)用（圖7），摩阻計(jì)算誤差從107％降至4％，實(shí)際輸送距離延長(zhǎng)1倍，使大批離岸較遠(yuǎn)的油田得以開(kāi)發(fā)，累計(jì)產(chǎn)油1.08×10⁸m³；建立了高凝油混輸管道流動(dòng)安全保障技術(shù)體系，解決了31個(gè)邊際油氣田依托及區(qū)域滾動(dòng)開(kāi)發(fā)難題，累計(jì)產(chǎn)油超過(guò)5006×10⁴t；提出內(nèi)覆耐多相流腐蝕合金管與碳鋼管S形鋪管法整體安裝技術(shù)，并成功建成投產(chǎn)，成本節(jié)省了16.2％。

圖7 稠油混輸管道軸向與周向油水分布變化示意圖

惡劣海況及災(zāi)害地質(zhì)下海底管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)取得關(guān)鍵突破，“波流-管道-土壤”復(fù)雜流固耦合分析理論得到進(jìn)一步發(fā)展（圖8），斜坡海床海底管道穩(wěn)定性設(shè)計(jì)技術(shù)等一系列新技術(shù)成功開(kāi)發(fā)應(yīng)用。在南海荔灣氣田開(kāi)發(fā)中，提出強(qiáng)急流環(huán)境下海底管道跨越?jīng)_刷分析及抑制方法，破解了大斜坡海底管道穩(wěn)定性設(shè)計(jì)與沖刷抑制難題，突破了海底大陸架陡坡管道建設(shè)禁區(qū)，支撐了油氣田開(kāi)發(fā)由淺海至深海的拓展，解決了惡劣環(huán)境下管道結(jié)構(gòu)安全及完整性的技術(shù)難題。

圖8 波流聯(lián)合作用下海底管道跨越?jīng)_刷分析模型圖

通過(guò)20余年的持續(xù)開(kāi)發(fā)與建設(shè)，創(chuàng)建形成了中國(guó)海底油氣管道安裝技術(shù)及工程裝備體系。開(kāi)發(fā)形成基于動(dòng)力定位船、錨系船等多種類(lèi)型的海底管道鋪設(shè)技術(shù)，研制了海洋石油201船、海洋石油286船等系列化的大型專(zhuān)用工程施工船舶及裝備，并組合形成行業(yè)工程體系。在平北黃巖油氣田的滾動(dòng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，提出深水背負(fù)式綁扎管道鋪設(shè)技術(shù)，發(fā)明了雙管鋪設(shè)專(zhuān)用管卡及自適應(yīng)扭轉(zhuǎn)抑制裝置并成功實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用。目前，中國(guó)千米級(jí)水深管道就位精度達(dá)到0.3％，已實(shí)現(xiàn)了海管鋪設(shè)水深從300m至1500m的重大突破（圖9），形成了中國(guó)全海域海底管道鋪設(shè)能力。

圖9 深水高精度海底管道鋪設(shè)模型圖

中國(guó)海底油氣管道事故應(yīng)急處置及維保體系得到全面建設(shè)與完善，大深度海底挖掘機(jī)、重力式常壓干式艙等用于事故處置、維修、保護(hù)的系列創(chuàng)新發(fā)明裝備面世并成功應(yīng)用，海底管道水下維修等系列國(guó)家工法與標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)構(gòu)建形成。在渤?？绾降篮５坠艿啦煌．a(chǎn)施工中，解決了硬質(zhì)海床條件下在役管道整體下臥4.5m的技術(shù)難題，使跨航道海底管道得到有效保護(hù)（圖10）。有效攻克了泄漏海底管道應(yīng)急封堵、水下濕式不停產(chǎn)搶修、中深水犁式挖溝等關(guān)鍵技術(shù)和裝備，并得到工程應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)全海域海底管道事故的快速處置。近10年來(lái)，中國(guó)已成功處置各類(lèi)海底管道受損事故31起，有效保護(hù)了海洋生態(tài)環(huán)境。

圖10 跨航道在役管道不停產(chǎn)整體下臥施工模型圖

⒉工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

目前，中國(guó)海底管道工程技術(shù)及裝備體系距離國(guó)際領(lǐng)先水平仍有較大差距，尚不能完全滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外海上油氣田的開(kāi)發(fā)要求。尤其是超深水立管工程技術(shù)、大型施工設(shè)備機(jī)具、核心材料等領(lǐng)域，仍存在顯著短板，需進(jìn)一步突破和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全面自主掌握和技術(shù)趕超，為加快推進(jìn)中國(guó)南海遠(yuǎn)海、超深水油氣田開(kāi)發(fā)夯實(shí)基礎(chǔ)。

⑴超深水海底管道工程技術(shù)

水下集輸處理、水下增壓、水下分離與流動(dòng)控制、流動(dòng)安全保障等超深水流動(dòng)安全保障技術(shù)仍需進(jìn)一步發(fā)展與深化，并實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。超深水立管結(jié)構(gòu)工程技術(shù)也亟需全面掌握，包括深水立管抗疲勞設(shè)計(jì)、安裝動(dòng)態(tài)分析、在役檢測(cè)及安全評(píng)估、維搶修等技術(shù)的自主攻關(guān)與能力提升等。

⑵深水海底管道施工裝備體系

中國(guó)目前已具有動(dòng)力定位S形鋪管船、錨系S形鋪管船、柔性管道鋪管船、潛水支持船（DSV）、水下機(jī)器人（ROV）噴射式挖溝機(jī)、犁式挖溝機(jī)等百余臺(tái)套海底管道工程大型作業(yè)裝備和機(jī)具，但相關(guān)設(shè)備及裝備能力無(wú)法完全適應(yīng)深水油氣田開(kāi)發(fā)要求，其裝備能力需進(jìn)一步升級(jí)。此外，在J-lay鋪管船、Reel-lay鋪管船、深水海底管道應(yīng)急濕式回收裝置等大型裝備與工機(jī)具方面仍有待進(jìn)一步攻克關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)工程裝備、工機(jī)具的研制與配套應(yīng)用。

⑶關(guān)鍵核心材料研發(fā)與性能提升

受限于基礎(chǔ)研究和工業(yè)化領(lǐng)域的技術(shù)短板，中國(guó)關(guān)鍵核心材料性能相比國(guó)際領(lǐng)先水平仍有較大差距。具體到海底管道行業(yè)，需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)外合作，加大研發(fā)投入與技術(shù)攻關(guān)力度，實(shí)現(xiàn)鋼管管材、焊材、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料、撓性海洋軟管關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)材料性能的全面持續(xù)提升，從而更好匹配超深水、惡劣環(huán)境、復(fù)雜工況及荷載作用下的使用要求。

五、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)海洋石油開(kāi)采的投資在大幅增加，而我國(guó)海洋石油開(kāi)采和勘探工業(yè)也在迅速發(fā)展當(dāng)中，這為我國(guó)海底管道工程創(chuàng)造了良好的發(fā)展前景和機(jī)遇。海底管道是海上油氣田開(kāi)發(fā)的必然選擇，全面自主掌握各類(lèi)型式的海底管道設(shè)計(jì)、建造、安裝、維搶修、棄置回收技術(shù)，并開(kāi)展配套技術(shù)及裝備的國(guó)產(chǎn)化研究，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工程能力，對(duì)于全面推進(jìn)中國(guó)海洋油氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)具有重大意義。

目前，中國(guó)已突破稠油及高凝油長(zhǎng)距離多相混輸、復(fù)雜海底地質(zhì)和惡劣海洋環(huán)境下設(shè)計(jì)與施工、海上油氣管道事故應(yīng)急處置等重大挑戰(zhàn)，建立了相對(duì)完整的海底管道工程技術(shù)與裝備體系，實(shí)現(xiàn)了海底管道鋪設(shè)水深從300m至1500m的重大突破，形成了中國(guó)全海域海底管道工程能力和產(chǎn)業(yè)體系，促進(jìn)了中國(guó)海上油氣田規(guī)模開(kāi)發(fā)，相關(guān)技術(shù)及裝備能力達(dá)到國(guó)際同等水平。