深水立管可分为刚性立管和柔性立管两类。柔性立管由金属和非金属材料复合而成或由非金属材料单独构成，抗弯刚度较低，可以实现很小的弯曲半径，具有良好的柔性。刚性立管通常由钢管组成，抗弯刚度较高。为了适应不同水深油气田开发和不同浮式平台形式的要求，许多不同型式的深水立管被开发出来（图2-1），TTR、SCR、柔性立管和混合立管是目前世界深水油气田开发中典型的立管型式，SCR和TTR属于刚性立管，混合立管由刚性立管（SCR或TTR）与柔性立管混合而成，这四种立管各有特点。
TTR用于将水下井口垂直回接到水面浮式平台，利用张紧器或浮力罐提供的张力使立管保持竖直状态，对浮式平台运动比较敏感，目前仅用于平台运动相对较小的TLP和SPAR两种浮式平台。TTR可以用作钻井立管或生产立管。TTR最早用于固定式平台，1984年北海Hutton TLP是第一个应用TTR的浮式平台，但水深仅为148 m。目前世界上TTR应用的最大水深达到2 393 m，是墨西哥湾Perdido项目，采用SPAR，如图2-2所示。TTR由于设置在浮式平台内部，其直径通常不大于10 in（约25.4 cm）。
图2-1 深水立管示意图
图2-2 墨西哥湾Perdido项目的TTR示意图
SCR可用于TLP、SPAR、SEMI-FPS和FPSO的开发方案，用于将来自海底的油气回输到浮式平台或将浮式平台处理后的油气外输。为了缓解SCR顶部悬挂区张力过大和底部触地区压力及疲劳问题，SCR可以设计成缓波形、陡波形、缓S形、陡S形等多种型式。SCR最早在1994年用于墨西哥湾的Auger TLP，应用水深为872 m。目前SCR应用的最大水深为2 414 m，为墨西哥湾Independence Hub项目，采用SEMIFPS，如图2-3所示。
图2-3 墨西哥湾Independence Hub项目的SCR示意图
图2-4是SCR应用水深与管径对应情况。目前应用的SCR最大尺寸为Thunder Horse项目的24 in输油立管和Na Kika项目的24 in输气立管。
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图2-4 SCR应用情况
柔性立管适用于采用TLP、SPAR、SEMI-FPS和FPSO的开发方案，用于将来自海底的油气回输到浮式平台或将浮式平台处理后的油气外输。目前应用的柔性立管最大内径为19 in，最高温度为130℃，最大内压为138 MPa。目前世界上柔性立管应用的最大水深为2 250 m，为墨西哥湾Thunder Horse项目，采用SEMI-FPS，如图2-5所示。TechnipFMC公司将气举管、电缆、光纤集成到柔性立管中形成集成生产包（integrated production bundle，IPB），实现气举、电伴热和监测功能。
图2-5 Thunder Horse项目的柔性立管示意图
混合立管是将柔性立管与刚性立管结合起来的立管型式，适用于FPSO或大型SEMI-FPS的开发方案。刚性立管可以是单层钢管，也可以是双层钢管、多层钢管或集束管。刚性立管顶端通常连接浮筒，以保持竖直状态。刚性立管可以是一个，也可以是多个。刚性立管间相互独立，分别用跨接软管连接到FPSO上，也有为了避免刚性立管间相互碰撞，利用框架将所有刚性立管顶端连接到一起。混合立管最早是在1998年用于Green Canyon Block 29项目开发，水深为469 m。目前世界上混合立管应用的最大水深为2 600 m，为墨西哥湾Cascade-Chinook项目，采用FPSO，如图2-6所示。
除了以上四种典型立管外，为了适应深水油气田开发需要，许多国外公司还开发了许多立管新型式，这些立管新型式部分还处于概念研究或模型试验阶段。图2-7是在巴西Sapinhoa油田采用的浮标支撑立管（buoy support riser，BSR）型式立管系统，它将立管连接到浮力框架上，浮力框架由四个浮力块组成，布置在水下250 m处，利用拴绳锚固在海床上，SCR连接到浮力框架上，浮力框架和FPSO间用跨接软管连接，这可以有效缓解SCR所面临的顶部悬挂区和底部触地区疲劳问题。
图2-6 墨西哥湾Cascade-Chinook项目的混合立管示意图
图2-7 BSR示意图
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