随着水深的增加,水下生产系统正在成为经济高效地开发深水油气田和海上边际油气田的重要技术手段之一。脐带缆作为水下生产系统的关键设备,在水下工程领域应用日趋广泛。目前国内在脐带缆设计、分析、制造和安装等方面的研究还处于初步发展阶段,仅仅具备浅水(300m以内)脐带缆水平安装的工程实践能力,严重制约了我国水下生产系统的应用和发展。本文以荔湾3-1气田的脐带缆安装工程为例,通过脐带缆设计、制造和安装技术研究现状,简要分析竖直安装铺设的优势,提出和归纳适用于深水脐带缆竖直安装铺设的方法和关键设备。在此基础上,针对荔湾3-1气田脐带缆安装工程进行研究,分析脐带缆及附件的组成,对脐带缆的系统组成、拖拉头、脐带缆终端、弯曲限制器和J型护管进行研究。其次基于工程实际参数,完成脐带缆安装方案的制定以及作业流程研究,对脐带缆的倒缆、抽拉、铺设以及末端铺设过程进行研究。基于OrcaFlex软件,对脐带缆铺设过程进行分析。依据模拟分析计算结果,计算海上最大容许海况,并从技术角度给出海上施工指导建议,并给出推荐的Layback和最小铺设路由半径。最后以我国第一艘具备竖直铺设系统的工程船舶“海洋石油286”为安装船舶,以荔湾3-1气田的脐带缆为安装对象,进行关键的施工作业工况分析,评估“海洋石油286”在深水领域铺设作业能力,以期为水下生产系统在南海深水油气田开发工程中应用提供强有力的技术支撑。本文系统研究了深水脐带缆的竖直安装技术,提出脐带缆竖直安装的分析方法,并将该项技术应用于工程实际。本文研究成果和计算方法可为国内脐带缆的安装提供参考。