于1988年首次应用于墨西哥湾的深水生产，第一代混合立管通过钻井船的月池安装。经过多年的技术验证和完善之后，混合立管在西非近海油气田开发中大受欢迎。第二代混合立管是集束式，集束部分一般采用陆地分段预制、入水后连接成一体、近水面浮拖、海上扶正的方法安装。第三代混合立管是单管结构，可以由钻井船安装。混合立管从2001年开始大规模应用于西非、墨西哥湾和坎波斯湾等海域的深水油气田开发。

混合立管的钢管一般由浮力罐提供张紧力，钢管顶部在海面以下一定距离处通过柔性跨接管连接在海面浮式生产设施上，这样本质上把立管与浮式生产设施运动解耦，从而减少了立管系统的动力响应。混合立管提供了畅通的、组织良好的海底布局。混合立管系统示意图如图1所示。

图1 典型混合立管结构示意图（FPSO为浮式生产储卸油装置）

混合立管的钢管垂直段有单管和集束两种形式。集束钢管中心为钢管，钢管四周充满复合泡沫塑料提供浮力，且可以自由运动以满足热胀冷缩要求。中心钢管与立管系统的海底应力接头连接，外围生产立管与海底设施上刚性管线连接，近水面处的外围生产立管通过柔性软管与浮式生产设施连接。

位于混合立管主体的上方，并在海面以下50～200米用张紧链与立管塔相连，将其响应与立管分开，以尽可能降低波浪和表层流的影响，减少立管系统的运动疲劳损伤。浮力罐内部通常用氮气填充至略高于外部环境压力，作用是向立管系统提供足够的张紧力，并在立管系统发生偏离平衡位置的转动时提供回复力。

用来连接立管主体与浮式生产系统，其端部配件提供了柔性立管结构与浮式生产系统端部的连接。混合立管的垂直部分性质是静态的，但由于波浪载荷和浮式生产系统的运动和偏移影响，立管跨接管性质是动态的。

端部配件的主要功能：①密封柔性管结构的外部和中间塑性层。②锚固拉力铠甲以确保轴向载荷传递到支撑结构。③允许配置一个用于起始和安装阶段的拖管/铺管头。

用来提供进行油气生产、外输、注入和气举等的通道。依据截面类型的不同，混合立管可以分为内管束混合立管、外管束混合立管、单层管混合立管和双层管混合立管4种类型。

用来连接混合立管下部总成与立管基础，由立管基础承受整个立管系统传递来的垂向作用力、横向作用力和弯矩等载荷。根据连接形式的不同可以分为柔性连接末端和刚性连接末端。

类型多样，包括重力桩、吸力桩、钻入桩、打入桩和射水沉桩等，其中以吸力桩、钻入桩和打入桩较为常用。立管基础类型的选择与油气田所在区域的土壤条件、所受载荷种类及大小、施工船舶和设备等因素有关。由于不同基础所能承受的载荷种类不同，所以在选择立管塔末端时一定要与所使用的基础相匹配。通常柔性连接末端搭配吸力桩使用，而钻入桩和打入桩等搭配刚性连接末端使用。

常用的混合立管的类型主要有自由站立混合立管（FSHR）、单线偏移立管（SLOR）、同轴偏移立管（COR）和AC深水立管支撑系统4种形式。其中SLOR和COR是美国2H公司的专利技术自由站立式立管（图2）。①FSHR。法国Technip公司开发的一种新型自由站立混合立管，由1个接近水面的、由浮力罐张紧的垂直钢管和1个连接上部立管与生产平台的柔性跨接管构成。立管通过基础连到海底，并通过1个刚性跨接线连接到水下生产管线的终端。②SLOR。可以是单管或用于气举的双层管结构，这两种设计的应用水深可达3000米，可选择的安装船和安装方法范围较广。SLOR立管可用于注气、注水、生产和外输。③COR。结构为双层管配置，具有非常好的绝热性能。双层管的环向空间可用于立管基础气举，允许热气到达立管基础，以较大的灵活性注入生产流体路径中。④AC深水立管。支撑系统是一种新型的深水立管支撑系统，由挪威海洋设备设计工程公司的子公司研发，并因其独到的性能已在海上深水油气田中得到了广泛应用。这种系统主要用来支撑深水海底的混合立管，其上段为柔性立管，下段为钢或金属铠装立管，其主要组成部分包括带立管托架的水下浮力罐、张力键和锚。这种深水立管支撑系统可以支撑较多数量的立管，满足项目的特定需要，而且在张力键失效和水下浮力罐的任何隔舱破损进水时也可以承受支撑，备用立管可在油田操作期间的任何时间内进行安装。

图2 自由站立式立管系统SLOR和COR