海底管线铺设于海床表面以后,由于各种原因,会出现悬跨,这种现象会严重威胁海上油气的安全生产,需要及时采取有效措施进行治理。国内外有多种海底管道悬跨预防和维护措施,其中水下灌浆法是一种比较经济的治理悬跨的方法。该方法的主要技术难点在于灌浆袋的生产设计,而目前灌浆袋的预制主要依赖于国外公司,国内尚无相关水泥灌浆袋预制厂家。本文的主要研究内容为水泥灌浆袋的研发。首先,通过阅读文献,深入研究国外同类产品的材料和结构,明确待开发产品的基材;其次,结合国内基材纤维工艺,开发制备用于制造水泥灌浆袋的高强度海洋纤维——HGB聚丙烯纤维,并通过实验证明该纤维具有良好的耐腐蚀性能;再次,设计易于加工的水泥灌浆袋的编织方式和袋内结构,并对灌浆袋自身的结构稳定性进行了校核;最后,设计和加工可以配合遥控无人潜水器(ROV)使用的灌浆设备,完成陆地灌浆试验,建立关键工艺,采集施工数据,并结合陆地模拟试验的数据,进一步完善水泥灌浆袋的结构设计和灌浆设备的功能设计。本文通过实验的方式,证明了采用HGB聚丙烯纤维作为水泥灌浆袋基材的可行性;通过理论计算,校核了灌浆袋结构的稳定性;通过陆地灌浆模拟实验,证明了研发的水泥灌浆袋满足实际应用的要求。本文的研究可以为以后的海底管道悬跨处理项目的施工提供一定的借鉴和指导,研发的水泥灌浆袋具有显著的实用价值和良好的应用前景,对以后的研究有一定的理论价值。