脐带缆是电缆(动力缆或信号缆)、光缆(单模或多模光缆)、液压或化学药剂管(钢管或软管)的组合。
脐带缆包括独立的管线和电线,管线用于化学药剂和液压液的供应与循环,电线用于为水下控制模块(SCM)等用户供电,同时作为实现水下控制模块与上部控制系统通信的介质。脐带缆通过上部脐带缆终端装置(TUTA)与上部脐带缆终端相连,通过水下脐带缆终端装置(SUTU)与水下终端相连。
根据使用的环境条件,脐带缆通常可分为动态脐带缆和静态脐带缆,铺设在海底的部分称为静态脐带缆,而上部设施引出的在海水中的部分称为动态脐带缆。在设计脐带缆时,应明确是用于动态还是静态情况,因为动态脐带缆在安装、在位过程中一直受流、波浪、浮体运动作用。必须进行系统详细的局部和整体力学分析来保证其在寿命周期内安全运行,而静态脐带缆一般需要考虑海底稳定性问题。动态脐带缆在海洋环境应用过程中,上端连接上部生产模块,下端连接海底生产设备。脐带缆实现了在海上控制海下的生产信息与供给,为海下的管汇系统提供能源动力;为开闭管汇和采油树的阀门提供液压通道;为采油树及储油设备提供必要的化学药剂注入;为上部模块传递控制信号及为水下生产设备传递传感器数据。
脐带缆是保障水下生产系统顺利投产和开发的重要部件,需要考虑许多因素,如性能、流体相容性、对界面的影响以及下放简易性等,随着深水油气田的规模越来越大,数量越来越多,脐带缆和与其连接的有关设备的设计和选型就尤为重要。