近年来,人类对海洋石油资源的开采工作已逐步由浅海转向深海。在深海油气田的开发过程中,水下生产系统是其中的关键,而深海管汇系统又是水下生产系统的重要组成部分。本文设计了一套深海管汇方案,并对水下阀门、生产管道、支撑框架和基础结构等关键构件进行设计与分析,验证其工程应用的合理性,可以为将来的深海管汇设计工作提供参考。水下阀门和生产管道装配在一起,用来控制生产的进行和停止。基于目标油气田的基础数据确定阀门的设计参数,并结合相关规范,对阀门各部分构件选材并进行参数化设计,对活塞缸壁和活塞套筒等关键受力零件进行详细的设计并校核分析,确保其安全可靠,满足工程要求。生产管道收集来自采油树的油气产物,汇总通过跨接管传送至加工中心。根据设计参数,结合规范选择合适的管道材料,设计管道壁厚,并总结相应的设计原则及方法。对两种典型双井槽双集管布置方案进行了具体分析,得出两种方案的优选。最后利用AutoPipe软件对所设计的生产管道进行强度校核,确保生产管道的安全可靠。支撑框架为水下阀门和生产管道等设备提供支撑和保护。根据设计参数和技术要求,结合水下阀门和生产管道的布局与载荷,对管汇的支撑框架进行详细的结构设计。对关键受力部件吊耳,在60度仰角极端吊装情况下的受力进行分析。对水下阀门、生产管道和支撑框架组成的管汇上部结构进行吊装工况、在位工况和ROV冲击工况的分析,验证了管汇结构设计的合理性。基础结构为管汇上部结构提供支撑。基于土壤参数和上部荷载情况,本文选用吸力桩方案。根据相关规范,设计桩体长度和桩壁厚度。对土壤承载力进行理论计算分析,对吸力桩结构进行贯入分析和在位分析。验证了吸力桩在贯入过程中不会发生屈曲破坏,管汇底座的强度也满足支撑上部结构的要求。