JP2004516396A - 井戸管理システム - Google Patents

Abstract

海底油田の油井等で使用される支持構造物の構造を最適化する。
【解決手段】
海洋フィールドの管理システムは複合ライザ（５０）、浮遊ブイ（８０）及びサービス船（１００）を有している。ライザ（５０）は海中井戸ヘッド（３８）からブイ（８０）まで延びている。好ましくは、ライザ（５０）内に設けられた導体（７４，７６）が井戸テレメータシステムへ連結されている。ブイ（５０）は浮遊しているか又は半分水中に沈んでいるハル（８２）を有している。このハルはライザ（５０）を受容するためのムーンプール（８６）を覆うハッチ（９０）を有している。ブイ（８０）はライザの埋め込み導体（７４，７６）によって井戸テレメータシステムと接続されたコンピュータシステム及び衛星通信装置（１１０）を有している。井戸環境はブイの通信システムを用いて遠隔的にモニタされる。油田のサービスはサービス船（１００）を用いて行われる。サービス船（１００）は予め決められた井戸サービス作業を行うのに必要な装置及び材料を備えた自給式の設備であることが好ましい。ブイ（８０）がサービス船（１００）に形成されたベイ（１２４）に入渠された後、サービス船の作業員はブイのハッチ（９０）を通じて装置や材料をライザ（５０）の中へ配置する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
関連出願の相互参照
該当なし
連邦政府によって援助された研究及び開発についての陳述
該当なし
発明の背景
発明の分野
この発明は海底の下に位置する炭化水素の埋蔵（ｒｅｓｅｒｖｅｓ）を経済的に管理するシステム及び方法に関する。さらに詳しくは、この発明はすべての井戸サービス作業（ｗｅｌｌ ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を実行するように適合された一般的なサービス船、及び一つ又は複数の海中井戸ヘッドまで延びる複合ライザ（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｒｉｓｅｒ）へ連結された浮遊ブイに関する。別の観点においては、この発明は深海の炭化水素フィールド（ｆｉｅｌｄ）をサービスするための方法に関する。
【０００２】
関連技術の説明
海底の下にある炭化水素の埋蔵を回収するためのプログラムは今日一般的になっている。陸地をベースにしたものと同じように、海洋油田は地中の層の中に延びる一つ又は複数の井戸を有している。しかしながら、海洋井戸作業を行うためには、さらなる装置や施設が必要となる。その理由は、これらの井戸が水面下数百又はおそらく数千フィートの深さにあるためである。海洋環境において、海中の炭化水素埋蔵を回収するのに適した従来の一般的な海洋掘削及び生産システムが図１に示されている。
【０００３】
一般に、従来の海洋掘削及び生産システムは海洋表面１２における作業施設１０と、海底の泥線（ｍｕｄｌｉｎｅ）１６に配置された生産設備１４とを有している。深海フィールド、すなわち、プラットホームのための基礎を海洋底の上に設置するには海が深すぎるフィールドにおいては、浮遊リグや半分水中に沈んだ船などの浮遊施設１０を用いて掘削やインターベンション（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）作業が行われる。泥線１６における装置は、井戸穴２６の中へ延びるケーシング及びチュービングを有する海中井戸ヘッド２４内において、ケーシングやチュービング２２などの同心状のパイプストリングを支持するための海中井戸ヘッドシステム１８を有し得る。スチールの海洋ライザ２８が海中井戸ヘッド２４から浮遊プラットホーム１０まで延びている。
【０００４】
従来のシステムにおいては、浮遊プラットホーム１０は海中フィールドのほぼ上方の位置まで曳航される。その後、浮遊プラットホームはベースとして使用され、一つ又は複数の井戸を掘削し、完成させ、生産し、場合によっては、改修（ｗｏｒｋｏｖｅｒ）する。基本的には、浮遊プラットホームは海中フィールドの生産寿命が続く間はこの場所に留まる。この浮遊プラットホームは、井戸のスティミュレーション（ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）、インターベンション、改修及び横穴の掘削など、その後の井戸サービス作業のために使用される。浮遊プラットホームは、一般に、厳しい海洋環境において長期のサービスに耐えるように設計された大きな構造である。しばしば、こうした浮遊プラットホームは監督する政府によって課せられた厳格な安全規定を満たす必要がある。従って、よく知られているように、浮遊プラットホームは建造からサービスに供されるまでに、１０億ドル以上の経費がかかることも珍しくない。
【０００５】
浮遊プラットホームに関する巨額な資本のために、井戸のオーナは深海フィールドの計画や開発を選択できなくてはならない。しばしば、この初期資本投資を相殺するのに十分な量の炭化水素を生産する能力のあるフィールドだけが探索の標的にされ得る。この大きな資本投資は適したフィールドの数を減らしているだけでなく、最終的に選択される各フィールドの利潤率も小さくしている。
周知のように、井戸オペレータは、一般に、井戸の建造及び完成の初期段階に関係する掘削及びロギング（ｌｏｇｇｉｎｇ）の作業などの特定の井戸作業を実行するために、浮遊プラットホームを最適化する。一つ又は複数の井戸穴が掘削及び完成された後には、浮遊プラットホームの一般的な形態は、その後において、井戸に対する完成、インターベンション及び改修の作業が異なる形態によって一層容易に行われる場合でも、大抵はそのままである。
【０００６】
こうした従来の井戸の建造及び管理システムはいくつかの欠点を有している。例えば、各深海フィールドは少なくとも一つの専用浮遊プラットホームをサポートするのに十分な炭化水素生産量をそれぞれ可能にするものでなければならないため、この閾値の利潤要件を満たすことのできない多くのフィールドは開発されないままに放置される。さらに、プラットホームは、通常、１０年は続く井戸の生産寿命におけるほんの数年の期間を占める井戸建造に対して設計される。従って、井戸のサービス寿命の大部分にとっては、これらの高価なプラットホームは井戸の生産、改修、インターベンション及びその他のサービス作業に対して最適ではない。例えば、リフティング及びハンドリング装置及び浮遊プラットホームの配置は井戸穴を掘削し、収納し（ｃａｓｅ）、セメントで固めるには適しているが、フラック（ｆｒａｃ）又はスティミュレーション作業又は特殊な掘削作業を実行するには適していない。
【０００７】
別の欠点は、井戸のインターベンション及びサービス作業は、作業員、装置及び材料が浮遊プラットホームへ移されてからしか実行できないことである。こうした作業を開始するための準備としては、陸地をベースにしたサプライセンタと接触すること、必要な装置及び材料を注文すること、これらの品物を梱包して井戸サイトまで輸送すること、これらの品物の梱包を洋上の井戸サイトで解くこと、及びそれらの品物が必要になるまでそれらを収容することが含まれる。従って、離れた洋上の浮遊プラットホームの上での井戸サービス作業に対する実務業務（ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ）は複雑であり、追加費用が必要である。
この発明は従来技術の欠点を克服している。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許出願第０９／０８１，９６１号明細書
【特許文献２】
米国特許出願第０９／５３４，６８５号明細書
【特許文献３】
米国特許出願第０９／３９６，４０６号明細書
【特許文献４】
米国特許第６，００４，６３９号明細書
【特許文献５】
米国特許第５，９２１，２８５号明細書
【特許文献６】
米国特許第５，９７８，７３９号明細書
【特許文献７】
米国特許第４，２０５，３７９号明細書
【特許文献８】
米国特許第５，８７２，４０６号明細書
【特許文献９】
米国特許第４，６５０，４３１号明細書
【０００９】
発明の概要
この発明は、井戸の建造、生産、インターベンション及び改修を含む炭化水素回収プロセスの各段階において使用される支持構造物の形態を最適化する。深海フィールドは、井戸ヘッドを有する一つ又は複数の井戸と、井戸内のセンサ及び装置からの電気信号を受信する井戸テレメータシステムとを有している。この発明の好ましい実施の形態はライザ、浮遊ブイ及びサービス船を特徴としている。
【００１０】
ライザは耐疲労性の複合材料から形成されており、井戸テレメータシステムへ接続された埋め込み式のワイヤを収容していることが好ましい。ライザは井戸ヘッドへ連結された第１の端部と、ブイへ連結された第２の端部とを有している。ブイは浮遊しているか半分水中に沈んているハルを有しており、このハルはムーンプールを覆うハッチを有している。ライザはムーンプールの中を貫通しており、一般に、ブイのハッチの下側においてハルへ連結されている。好ましい実施の形態においては、ブイはライザの埋め込みワイヤを通じて井戸テレメータシステムと接続された通信設備（ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｈａｒｄｗａｒｅ）及びコンピュータシステムを有している。サービス船はベイを有しており、このベイはサービス作業を行うときにブイをその中に入渠させる。サービス船は所定数の井戸サービス作業を行うのに必要なすべての作業員、装置及び材料を有する自給式の設備であることが好ましい。サービス船の作業員は装置及び材料をブイのハッチを通じてライザの中へ配置する。
【００１１】
この発明による好ましい方法は、初期の井戸建造活動をサポートするために、浮遊している掘削用リグブイを深海フィールドの中へ曳航する段階を含む。井戸が掘削され、井戸ヘッドなどの泥線装置が設置された後において、他の場所での井戸作業をサポートするために、浮遊掘削用リグプラットホームが曳航によって引き離される。その場所において、浮遊ブイは井戸ヘッドのほぼ上方の海面に配置される。井戸の環境は、ブイの通信システムを用いて遠隔的にモニタすることができる。必要に応じて、サービス船は、一つ又は複数のサービス作業を実施するために、深海のフィールドまで派遣される。サービス船はブイを入渠させ、ブイを船のベイの中へ引き込む。その後、サービス作業員は必要な装置及び材料をブイのハッチを通じてライザの中へ配置する。サービス作業が完了したら、サービス船はブイを放して、次のブイ又はフィールドまで航行する。
【００１２】
このように、本発明は従来の技術比べて多くの利点を有している。例えば、深海フィールドはもはや専用の浮遊リグを必要としない。従って、浮遊掘削リグを多数の海洋油田に対して利用することができ、コストを節約することができる。さらに、ブイは浮遊リグよりも機械的にも構造的にも単純であるため、維持及びメインテナンスに関する経費が最小限に抑えられる。さらに、ブイは浮遊リグよりもずっと安価であるため、天候又は事故によるブイの財政的な損害はそれほど大きくない。さらに、自給式のサービス船は装置及び材料を梱包したり、梱包を解いたり、輸送したり、収納したりすることを必要としない。
その他の目的及び利点は以下の説明及び請求の範囲から明らかとなろう。
この発明の実施の形態をさらに詳しく説明するために、ここで添付図面を参照する。
【００１３】
好ましい実施の形態の詳細な説明
この発明のシステム及び方法は地下に存在する炭化水素の埋蔵域が枯渇するまで深海油田を効率的かつ経済的に管理することを可能にする。ここで図２を参照すると、泥線１６において井戸３６から炭化水素を生産するために深海フィールド３２に配備されたフィールドの管理及び完成システム（以下、「管理システム」）３０が示されている。井戸３６は井戸ヘッド３８を有することができる。この井戸ヘッド３８は参照番号４０で集合的に表されているケーシング及びチュービングを井戸穴４２の中で支持するために使用される。簡素化のために、生産ツリー（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｒｅｅ）、地下パイプ、海中貯蔵タンクなどの構造物は示されていない。その理由は、それらの使用及び設置は当該分野の技術者には明瞭なものだからである。ここで例示された環境において実現された好ましい管理システムはライザ５０と、海面上に浮いているブイ８０と、サービス船１００とを含んでいる。
【００１４】
ライザ５０はボトムホールアセンブリなどの井戸設備をガイドするための導管及び水面から井戸ヘッド３８への作業ストリングを提供している。また、ライザ５０の内側に配置されたドリル又は作業ストリング（図示されていない）が掘穿泥水などの流体を井戸穴４２の中へ運搬する場合には、これらの流体は内側のドリル又は作業ストリングと外側のライザ５０との間の環状スペースを通じて表面まで戻ることができる。さらに、ライザ５０は生産された地層流体を海面まで運ぶために使用されることも可能である。前述した目的や海洋ライザの設計は当該分野においては周知のものである。従って、ここでの議論はこの発明の好ましい実施の形態において使用された場合におけるライザ５０の利点に向けられている。
【００１５】
ライザ５０は管状であることが好ましく、表面端部５２、中間スパン５４及び海中端部５６を有している。表面端部５２はブイ８０へ連結されており、海中端部５６は井戸ヘッド３８へ連結されている。両方の連結はともに水密性であることが好ましく、また、どちらかの連結部を切断する必要がある場合の緊急時迅速離脱機構を有している。こうした連結は当該分野においては周知のものであり、ここでは詳しく説明されない。
【００１６】
また、ライザ５０は大部分が複合材料で形成されていることが好ましい。容易に認識できるように、ブイ８０は海洋の波（荒れた海）のために周期的に上下する。ライザ５０はブイ８０に連結されているために、ライザ５０はブイ８０が海とともに上下するときに周期的なテンションを受ける。周期的なテンションは急速に金属疲労をもたらすけれども、複合材料は周期テンションによって加わるストレスに対して高い耐性を有する。炭化水素の回収用途に利用される管に対して複合材料を使用することは、１９９８年５月２０日に出願された「ウェル・システム（Ｗｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍ）」という名称の同時係属中の米国出願第０９／０８１，９８１号に開示されている。その出願はすべての目的に対して本願において文献援用される。しかしながら、疲労損傷に対して同様の耐久性を有する他の材料も使用できることは理解できよう。複合材などの耐疲労性の材料を使用すると、金属製のライザに比べてライザの寿命が延びる。このことは井戸のインターベンション、完成及び建造の活動に対して長期の計画を立てることを可能にする。
【００１７】
ライザ５０は単一の連続した管でもよいし、一連の管セグメントを連結したものでもよい。単一の連続したライザは水密性の連結が不要である。複数の管セグメントを用いてライザ５０を形成する場合には、これらのセグメントをより取り扱いやすい長さで製造することができる。しかしながら、ライザ５０の中に海水が侵入しないようにするために、隣接するセグメントの間に連結部を形成するときに注意が払われなければならない。これらの設計の考慮点や深海用途に対するライザの設計に固有の他の要素は当該分野の技術者には明らかであろう。例えば、ライザ５０の内径は井戸３６に対して必要な井戸作業に必要とされる井戸ツールを収容するのに十分な大きさでなければならない。
【００１８】
ここで図３Ａを参照すると、隣接する複合管状セグメント６０，６２を形成するためのコネクタ５８が例示されている。一般に、電気導体及び端子を有するコネクタ本体がセグメント６０，６２の間に挿入されている。コイル状の複合チュービングセグメントとの使用に適合されたコネクタの詳細が２０００年３月２４日に出願された米国出願第０９／５３４，６８５号に開示されている。その出願はここにおいて文献援用されている。別の連結が図３Ｂに示されている。そこでは、隣接する管状セグメント７０，７２が周知のスリップジョイント７４を用いて連結されている。
【００１９】
ここで図３Ｃ及び図３Ｄを参照する。ライザ５０には選択的に埋め込み式の電気導体７４を設けることができる。同様に、ライザ５０内に配置された生産チュービング又は他のチュービングにも埋め込み式の電気導体７６を設けることができる。埋め込まれた導体を有する複合チューブが米国特許第６，００４，６３９号、第５，９２１，２８５号及び同時係属中の出願の米国出願第０９／０８１，９８１号に開示されている。これらはすべてその全体がここにおいて文献援用されている。以下で詳細に説明されるように、これらの電気導体は井戸作業者が炭化水素生産活動をモニタ及び管理する能力を著しく向上させることができる。
【００２０】
ここで図４Ａ及び４Ｂを参照する。ブイ８０はライザ５０のライザ表面端部５２（図２参照）へアクセスするための浮遊又は半分水中に沈んだベースであることが好ましい。ブイ８０はコンパクトな寸法であることが好ましく、長期間にわたって作業員が従事するための設備又は施設は設けられていない。それにもかかわらず、明らかなように、ブイ８０は深海フィールドを効率的に管理する必要性に応じて簡単でも精巧でもよい。好ましいブイはハル８２及びバラストタンク８４を有している。
【００２１】
ハル８２にはムーンプール８６、デッキ８８及びハッチ９０が設けられている。デッキ８８は上側が補強された平坦な表面であり、井戸サービス設備及び作業員を安全に支えるように適合されていることが好ましい。ムーンプール８６はハル８２に設けられた開口部であり、下方の水へのアクセスを可能にしている。ライザ表面端部５２（図２参照）はムーンプール８６の中に受容され、フランジ又はカラー（図示されていない）を用いてハル８２へ固定されている。ハッチ９０はムーンプール８６のほぼ上方に配置されており、デッキ８８内に形成されている。ハッチ９０は取り外し可能な蓋９１を有している。蓋９１が持ち上げられると、ムーンプール８６及びライザ５０へアクセス可能になる。閉じられると、ハッチ９０は海水その他の汚染物が下のライザ５０の中へ侵入するのを防止する。プラットホーム８０は、簡素化のために、一つのムーンプールを有するように描かれているけれども、二つ又はそれ以上のムーンプールを利用することもできることが理解されるべきである。さらに、ブイ８０は円筒形、球形又は直方体形などを含む任意の幾何学的形状であり得る。周知の方法によって、ハル８２は高強度の耐腐食性材料から形成されており、外洋環境において長期間のサービス寿命に耐えられるようになっている。
【００２２】
ここで図４Ｂを参照する。ハル８２の周辺に配置されたバラストタンク８４はブイ８０に浮力を与え、結果的に、ブイ８０の喫水を与えている。好ましくは、バラストタンク８４は気密性のコンパートメントであり、海水などの流体を選択的に充填することができる。当該分野においては周知のように、バラストタンク８４に制御された状態で水を入れることによって、ブイ８０が水中に沈められ、バラストタンク８４から排水されると、ブイ８０は持ち上がる。一方向のチェックバルブや加圧空気などの周知の方法及び装置を使ってバラストタンク８４に対する注水や排水を実行することができる。バラストタンク８４はブイ８０を制御された状態で浮揚させる手段の一例にすぎないこと、及びこの発明がバラストタンクの特定の形態に制限されるわけではないことが理解されるべきである。実際、選択的な浮揚性は不要であり、ハル８２自身が所望の喫水を提供するように形成され得る。
【００２３】
ブイ８０はそのブイ８０の有用性を増すために様々な設計変更が可能であることは認識できるであろう。例えば、ハッチ９０はサービス船１００上の設備と迅速に係合できる包括的な係合面を有するように形成することができる。以下で述べるように、ブイ８０は井戸サービス作業を開始する前にサービス船１００へ入渠される。ある作業に対しては、サービス船の作業員はハッチの蓋９１を単に持ち上げて、設備をムーンプール８６及びライザ５０の中へ挿入することができる。別の作業では、スナバ、ブローアウトプリベンタ、インジェクタ、バルブアセンブリ及び他のそうした設備を含むスタック（ｓｔａｃｋ）を通じてムーンプール８６へ入れる必要がある。従って、ハッチ９０にはスタックなどの井戸設備と解除可能に係合するための手段が設けられていることが好ましい。例えば、ハッチ９０はねじ部又は受容されるファスナのための穴を有する環状リップを有することができる。また、環状カラー又は摺動スリーブ（図示されていない）を用いてハッチ９０を井戸設備にロックすることも可能である。さらに、ねじ端部又はファスナの代わりに、油圧駆動式のロックを使用することもできる。しかしながら、要素にさらされる部材の数を最小にするために、従って、腐食や故障を生じる部材の数を最小にするために、ハッチ８８の設計は、比較的簡単なことが好ましい。
【００２４】
ブイ８０にはそのブイ８０を海底に固定するためにケーブル（図示されていない）が選択的に設けられていてもよい。また、ブイ８０を井戸ヘッド３８のほぼ上方に配置された状態に維持するするために、周知の動的位置合わせシステムが使用できる。動的位置合わせシステムや緊急離脱機構については、米国特許第５，９７８，７３９号及び第４，２０５，３７９号に開示されている。これらはすべてがここにおいて文献援用されている。
【００２５】
ブイ８０にはマイクロプロセッサ及び通信システムなどの電子装置を選択的に設けることができる。ここで図２及び図３Ｄを参照する。マイクロプロセッサ（図示されていない）がライザ５０及び生産チュービング７５の埋め込みワイヤ（ｗｉｒｉｎｇ）７４，７６へそれぞれ連結されている。埋め込みワイヤ７４，７６はマイクロプロセッサ及びセンサ（図示されていない）と、ライザ５０に沿ったデバイス、海中の井戸ヘッド３８におけるデバイス及び井戸３６内のデバイスとの間で電気信号の交換を可能にしている。典型的な信号はライザ５０の状態（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）や地層（ｓｕｂｔｅｒｒａｎｅａｎ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の流体の圧力をモニタするセンサによって伝送される信号を含む。また、典型的な信号はバルブやゲートの位置、生産された流体の化学成分を示すものも含む。マイクロプロセッサは受信したデータを収集し、処理し、蓄積することができる。さらに、受信されたデータは衛星通信装置１１０などの通信システムによって遠隔ステーション（図示されていない）まで伝送され、リアルタイムで解析される。ブイ８０に対する電源はバッテリなど任意の数の手段によって、又は潮汐運動で動作する発電機などを通じて提供される。潮汐発電機については、米国特許第５，８７２，４０６号において議論されている。それはここにおいて文献援用されている
【００２６】
再び図２を参照する。サービス船１００はブイ８０を使って井戸サービス作業を実行できるようになっている。酸洗浄、フラック（ｆｒａｃ）作業、サンドコントロール、フィッシング作業、穴開け、分岐穴掘削作業、フォーメーションサンプリング、井戸ロギングはサービス船１００によって支援できるサービス及び作業の例である。従って、サービス船１００は汎用コンピュータ、油圧ポンプ、ワイヤラインロギング装置、窒素タンク、ボトムホールアセンブリ（ＢＨＡ）及び支援装置、貯蔵タンク、セメント、掘穿泥水、フラック流体、貯蔵記述装置及び深海井戸の評価や改修を可能にするその他の類似したシステムを備えていることが好ましい。また、サービス船には作業員用の生活宿舎、通信システム、電源の発電機及びサービス船が深海フィールドにおいて長期のサービス活動を行えるようにするその他の周知の設備及びシステムも設けられている。
【００２７】
ここで図５Ａを参照する。サービス船１００はブイ８０（仮想的に示されている）を入渠させるベイ１２４が設けられた船尾部分１２２を有している。ベイ１２４はリグデッキ１２６及びリセス１２８を有している。リセス１２８はブイ８０の形状とほぼ相補的な形状を有している。ブイ８０をサービス船１００の中に効率よく一体化して、プラットホームデッキ８８及びリグデッキ１２６がほぼ同じ平面の上に配置され、ブイ８０とサービス船１００との間の相対的な動きが最小限になるようにすることが好ましい。このようにして、ブイ８０をサービス船１００と繋ぎ止めることは、サービス船の作業員が船をベースにした設備をブイ８０内のハッチ９０を通じてライザ（図示されていない）内へ安全かつ迅速に挿入することを可能にする。ここで図５Ｂを参照する。ここでは、サービス船１００はブイ８０と係合してブイ８０をサービス船１００の側部に対して引っ張る一対の油圧アーム１３０を有している。
【００２８】
以下で説明するように、完成システムは良好なコスト効率で深海フィールドをサービスできるように配置できる。使用の一例としては、浮遊リグによって掘削された複数の深海井戸が含まれる。この井戸の建設中においては、一つ又は複数の海面において駆動可能な流体制御装置が井戸３６に設置される。こうした装置は「ウェル・マネジメント・システム（Ｗｅｌｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）」という名称の米国出願第０９／３９６，４０６号に開示されている。それは、ここにおいて文献援用されている。電気信号を伝送するための他の装置も井戸状態を検出するために井戸３６に設けられる。電気信号を処理するとともに中継するために、周知のテレメータシステムを使うことができる。この井戸建設の初期段階の後に、浮遊リグを別のフィールドへ曳航され、非複合ライザが使用されている場合には、このライザはその後複合ライザ５０と交換される。複合ライザの埋め込みワイヤ及び生産チュービング（使用されているなら）の埋め込みワイヤが井戸テレメータシステムへ接続される。
【００２９】
その後、各井戸３６に対する複合ライザ５０がブイ８０へ連結される。特定の環境に応じて、一つのブイ８０がいくつかの複合ライザ５０へ連結されてもよいし、各ライザ５０に専用のブイ８０を設けてもよい。ブイの上の衛星通信システム及びマイクロプロセッサはライザ５０及び生産チュービング７５の埋め込みワイヤへ接続され、それによって、井戸テレメータシステムとの表面リンクが確立される。井戸デバイスが井戸テレメータシステムの中への信号を供給すると、これらの信号は衛星通信システムによって受信され、遠隔地へ中継される。作業員は遠隔地において衛星中継を介して井戸状態をモニタすることができる。さらに、作業員は衛星システムを介して井戸デバイスを駆動する信号を伝送することもできる。従って、井戸作業員には双方向のリアルタイム井戸モニタリングシステムが設けられている。さらに、ブイ８０上に搭載されたマイクロプロセッサは井戸デバイス信号を前処理するか、後で取り出すために単にデータを蓄積することができる。従って、ブイ８０は深海フィールドの上方で単に浮遊しているか、又は半分水中に沈んでいるけれども、それは、それにもかかわらず、その有用性全体を向上させる設備を備えることができる。
【００３０】
井戸作業員は深海フィールドの生産量がインターベンション又は改修によって改善できることを決めることができる。このインターベンション又は改修は第１の領域においてメイン井戸穴から横方向井戸を掘削すること、及び第２の領域におけるフラック作業を含むことができる。サービス船は深海フィールドへ派遣される。サービス船は第１のブイ８０へ向けられ、ベイ１２４がブイ８０の方を向くように操縦される。次に、グラップリングフック（ｇｒａｐｐｌｉｎｇ ｈｏｏｋｓ）が投げられ、ブイ８０へ繋がれる。ブイのデッキ８８を船１００のサービスデッキ１２６にほぼ揃えるために、ブイのバラストタンク８４が注水されるか排水される。一旦、ブイ８０がベイ１２４と揃うと、ブイ８０が船１００内へ引き込まれ、入渠され、それに繋ぎ止められる。ライザ５０へアクセスするために、ハッチの蓋９１がブイ開口部から取り外され、アダプタがムーンプール８６上へ固定される。典型的な掘削作業に対しては、ＢＯＰ及びインジェクタなどの装置がブイ８０上に設置された後に、横穴を掘削するように適合されたＢＨＡを運転される。同様に、フラック装置を穴の下方へ運搬するために、コイル状のチュービングハンドリング装置が使用される。必要なすべての作業が成されたら、装置は井戸３６から引き出され、サービス船１００上に収容される。ブイのハッチ９０が固定された後、ブイ８０がベイ１２４から離される。その後、サービス船１００は次のブイへと移動する。
【００３１】
以上、この発明の好ましい実施の形態が示され、説明されたけれども、当業者によれば、この発明の精神又は教示から逸脱することなく、その変形が可能である。例えば、説明された実施の形態は、一般に、海面又は海面の近くに浮遊するブイを利用している。しかしながら、ブイは海面から予め決められた深さまで沈めてもよい。このようなブイの設置は海面の船がブイと衝突する危険性がある場合に好ましい。浮遊ブイ、沈みブイ及びそれらへの連結については米国特許第４，６５０，４３１号で議論されている。この特許はここにおいて文献援用されている。従って、ここで説明された実施の形態は単なる例であって発明を制限するものではない。このシステム及び装置については種々の変形及び修正が可能であり、それらの変形及び修正はこの発明の範囲に含まれる。従って、保護の範囲はここで説明した実施の形態に制限されず、特許請求の範囲によってのみ制限され、その範囲は特許請求の範囲の主題と等価なすべてのものを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】
深海環境における従来の海洋プラットホームの側面図を示している。
【図２】
井戸管理及び完成システムの好ましい実施の形態の側面図を示している。
【図３Ａ】
ライザ連結の好ましい実施の形態の側面図を示している。
【図３Ｂ】
ライザ連結用のスリップジョイントの一例の側面図を示している。
【図３Ｃ】
ライザ及び生産チュービングの好ましい実施の形態の断面図を示している。
【図３Ｄ】
ライザ及び生産チュービング及びそれぞれの埋め込みワイヤの断面図を示している。
【図４Ａ】
ブイの好ましい実施の形態の平面図を示している。
【図４Ｂ】
ブイの好ましい実施の形態の側面図を示している。
【図４Ｃ】
ブイのハッチ上における連結前の位置にあるベースの一例の側面図を示している。
【図４Ｄ】
ブイのハッチと連結されたベースの一例の側断面図を示している。
【図５Ａ】
サービス船内の好ましいベイへ繋ぎ止められた仮想的なブイの平面図を示している。
【図５Ｂ】
ブイに係合する油圧アームを有するサービス船へ繋ぎ止められたブイの側面図を示している。
【符号の説明】
３８ 井戸ヘッド
５０ ライザ
７４，７６ 電気導体
８０ ブイ
８２ ハル
８６ ムーンプール
９０ ハッチ
１００ サービス船
１１０ 衛星通信装置
１２４ ベイ

Claims (20)

1. 井戸ヘッドをそれぞれ有する一つ又は複数の海中井戸をサービスするためのシステムであって、
   ブイと、
   井戸ヘッドから前記ブイまで延びる複合ライザと、
   サービス船と、
   を有し、サービス船は前記ブイを離脱可能な形態で前記サービス船内へ入渠させるように構成されたベイを有し、前記サービス船は前記ブイ及び前記複合ライザを通じて少なくとも一つの井戸サービス作業を実行するようになっているシステム。
2. 前記ライザが一つ又は複数のコネクタによって連結された複数の長さ部分を有する請求項１に記載のシステム。
3. 前記ライザが壁を有し、その壁がその中に埋め込まれた少なくとも一つのワイヤを有し、前記ワイヤは海中井戸との間で電気信号を伝送するように適合されている請求項１に記載のシステム。
4. 前記ライザのワイヤへ動作可能に連結された表面で駆動可能な少なくとも一つの井戸デバイスをさらに有する請求項３に記載のシステム。
5. 前記ライザのワイヤへ動作可能に連結された少なくとも一つのセンサをさらに有する請求項３に記載のシステム。
6. 前記ブイが通信システムをさらに有し、前記通信システムが前記ライザのワイヤへ接続されている請求項３に記載のシステム。
7. 前記複合ライザ内において軸方向に配置されたチュービングと、前記チュービング内に設けられたワイヤとをさらに有し、前記ブイが通信システムをさらに有し、前記通信システムが前記チュービングのワイヤへ接続されている請求項３に記載のシステム。
8. 前記ブイが発電システムをさらに有している請求項１に記載のシステム。
9. 前記ブイが動的位置合わせシステムをさらに有する請求項１に記載のシステム。
10. 前記ブイが選択的浮揚性である請求項１に記載のシステム。
11. 複数の複合ライザをさらに有し、その各々が井戸ヘッドから延び、前記ブイが前記複数の複合ライザを受容するように適合されている請求項１に記載のシステム。
12. 前記サービス船が井戸のスティミュレーション及びインターベンション作業を実行するように適合されている請求項１に記載のシステム。
13. 前記井戸作業が掘削作業を含む請求項１２に記載のシステム。
14. 海洋の炭化水素フィールドを管理する方法であって、
    少なくとも一つの海中井戸を掘削する段階と、
    その井戸に井戸ヘッドを設置する段階と、
    複合ライザの一端を井戸ヘッドへ連結するとともに複合ライザの他端をブイへ連結する段階と、
    ブイをサービス船内へ入渠させる段階と、
    ブイ及びライザを通じて井戸へアクセスすることによって少なくとも一つの井戸サービス作業を実行する段階と、
    ブイを離脱させる段階と、
    を有する方法。
15. 表面で駆動可能な井戸デバイスとブイとの間で信号伝送を実行する段階をさらに有する請求項１４に記載の方法。
16. 複数の海中井戸が掘削され、それぞれの海中井戸上に井戸ヘッドが設置され、ライザの一端がそれぞれの井戸ヘッドへ連結され、それぞれのライザの他端がブイへ連結され、それぞれのブイがサービス船内へ順次入渠され、少なくとも一つの井戸サービス作業がそれぞれの井戸において実行され、さらに、それぞれのブイが順次離脱される請求項１４に記載の方法。
17. 深海フィールドにおける複数の海中井戸をサービスする方法であって、
    複合ライザの下端をそれぞれの海中井戸へ連結する段階と、
    それぞれの複合ライザの上端をブイに連結して、その上端がほぼ海面に浮遊するようにする段階と、
    一つのライザの上端近傍の位置まで井戸装置を輸送する段階と、
    井戸サービス装置を複合ライザの上端へ入れることによって海中井戸の中へ導入する段階と、
    井戸サービス装置の少なくともいくつかを複合ライザを通じて海中井戸から取り外す段階と、
    別のライザの上端近傍の位置まで井戸装置を輸送する段階と、
    井戸サービス装置を他の複合ライザの上端へ入れることによって海中井戸の中へ導入する段階と、
    井戸サービス装置の少なくともいくつかを複合ライザを通じて海中井戸から取り外す段階と、
    を有する方法。
18. 予め決められた井戸状態を表す信号を伝送するように適合された少なくとも一つのセンサを海中井戸に設ける段階と、その信号を複合ライザに設けられたワイヤを通じて表面まで伝送する段階と、センサ信号をモニタする段階とをさらに有する請求項１７に記載の方法。
19. 表面で駆動可能な少なくとも一つの流量制御装置を海中井戸に設ける段階と、その流量制御装置を駆動させる段階とをさらに有する請求項１７に記載の方法。
20. 流量制御装置がライザの中に配置されたワイヤを通じて伝送される信号によって駆動される請求項１９に記載の方法。