顶张紧立管设计形式探讨

1）广义分型

广义上的TTR可分为两种型式。

（1）传统的TTR

立管由张紧器或浮力罐提供张力，直接连接到浮式平台上，如图3-1所示。

图3-1　传统的TTR示意图

（2）自由站立式立管系统中的TTR

TTR位于浮式平台附近，由浮力罐提供顶部紧力，TTR与浮式平台通过跨接软管连接，如图3-2所示。TTR可以是单根钢管，也可以是多根钢管集束在一起。

图3-2　自由站立式立管系统中的TTR示意图(www.xing528.com)

自由站立式立管系统中的TTR通常作为混合立管中的一部分，下面介绍的TTR仅指传统的TTR。

2）按功能分类

TTR可以分为生产和钻井两大类。

（1）生产TTR系统

生产TTR为内部的生产油管提供保护，作为生产油管的泄漏屏障。生产油管与浮体平台上的采油树相连，生产油管内的流体将通过跨接软管输送至平台管汇。生产TTR往往可以完成完井和修井作业。当生产TTR处于完井和修井模式时，TTR顶部将与防喷器相连，完井和修井作业将贯穿TTR。因此，生产TTR设计需同时满足生产、完井和修井作业的要求。

立管张紧器为TTR提供顶张力并将立管悬挂在生产甲板上。完井和修井作业期间，张紧系统中的张力将会增加以支持额外的立管荷载。通常张紧器可以由4个或6个气缸组成，并且气缸可成对配置，使得一个气缸故障将触发其对应部件（与气缸阵列中相对的一个）释放张紧荷载，并避免立管张力节点受到过度弯曲荷载。

生产TTR处于完井和修井模式时，需为完井或修井作业提供全孔径、无限制的通道。在完井或修井作业期间，生产立管环空充满完井液，然后取下采油树，将修井适配器连接到张力节点顶部，安装防喷器。修井防喷器短节用于将环形空间向上延伸穿过上甲板滚筒，达到钻台层。与生产立管相比，完井／修井立管还受上甲板和钻台的限制。

（2）钻井TTR系统

生产TTR一般不作为钻井TTR。钻井TTR连接海底井口和浮式平台，为钻井作业提供环境和压力屏障。钻井作业时，立管顶部与防喷器相连，钻井立管延伸到钻台。钻井TTR总体布置与生产TTR类似。