海洋油气田开发中一个重要组成部分，浮式平台输送液体往返井底设备的基本组成部分，可以解决流体输送、井控和甲板清洗等问题。深水立管系统型式与其服役的油田水深、所要发挥的功能及平台型式密不可分。

通常分为刚性立管和挠性立管两种类型。刚性立管又区分为顶部张紧立管（TTR）和钢悬链线立管（SCR）。混合立管则是刚性立管和挠性立管的组合。①TTR适用于采用张力腿平台（TLP）或单柱式（SPAR）平台结构的开发方案，用于将水下井口垂直回接到TLP或SPAR平台的干式采油树上。应用的最大水深为1710米。②钢悬链线立管和挠性立管适用于采用TLP、SPAR、半潜浮式结构或浮式生产储油装置（FPSO）的开发方案，用于将水下采油树回接到浮式平台上，因挠性立管的特殊结构形式，其适应水深远较钢悬链线立管小。钢悬链线立管应用的最大水深为2316米，挠性立管应用的最大水深为1800米，典型钢悬链线立管结构如图1所示。③混合立管适用于半潜浮式结构或FPSO的开发方案，典型混合立管结构如图2所示，应用的最大水深为1350米。

图1 典型钢悬链线立管示意图

图2 典型混合立管示意图

包括：①生产或注入；②钻井；③外输、输入或循环流体；④完井；⑤修井。

典型的立管系统主要由以下部分组成：①管道（立管主体）；②浮体和井口的连接；③附属构件；④辅助部件。

早期立管的主要结构是钢制生产管线的简单延伸，通常夹紧在导管架腿柱上。因为平台是固定的，不随风、浪、流移动，所以立管不需要移动或弯曲。早期的立管设计以独立的管道标准为基础，只是采用不同的安全系数；深水开发需要新方案和新技术来处理在浅水开发中没有的问题。为了解决深水立管问题，需要新型的立管技术以及新的立管设计标准，深水立管的设计标准主要有API RP 2RD和DNV OS F201。

立管结构设计应当按照生产和位置规定的要求进行。当选择立管系统形式时，至少应考虑以下因素：①环境条件。如风、浪、流和海床土壤特性。②油田布置。如井口、管道、脐带缆等。③生产介质特性。如流动性、流动安全保障、工艺数据等。④水下回接和立管连接系统。如膨胀弯、法兰等。⑤安装方法。如J-铺设法、S-铺设法、卷管法、拖管法等。⑥总体开发费用、服役期间完整性管理要求等。

当确定立管结构时，需要考虑下述基本点进行静态分析：①总体几何形状；②结构完整性、刚度和连续性；③横截面性能；④支撑方法；⑤材料；⑥成本。

立管系统必须合理安排，以便拉伸、弯曲、扭转、压缩、干涉等外部载荷保持在容许界限以内。初始的立管结构可以基于悬浮长度和给定顶部角度的最小壁厚来设计。为了得到最佳的立管结构，顶部角度应当通过调节浮船相对于固定立管端部的位置来改变，初始结构的优化可以通过极限风暴的动态分析来进行。为了满足深水的苛刻环境，设计要求的重要性会随着立管长度而变化，因此最优立管结构的壁厚可能沿着整个立管长度发生变化。立管系统的构件必须有足够的强度以抵抗高的张力和弯矩，同时要具有足够的柔性以抵抗疲劳，并允许浮船的较大漂移，还要足够轻以使张紧和浮动设备最小。