JPH07107352B2 - 坑井コンダクターの据え付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洋上プラットホームに係
わる坑井コンダクターに関し、詳しくは浮揚のためのプ
ラグを使用してのそうした坑井コンダクターの据え付け
方法に関する。

【０００２】

【従来技術】洋上環境に於ては坑井コンダクター（以下
コンダクターパイプと称する）は、プラットホームを然
るべく配置した後、引き続きこのコンダクターパイプを
貫いて挿通される坑井ケーシングその他の掘削用機器へ
の支持を提供するために速やかに組付けされる。コンダ
クターパイプは通常、約２０インチ（約５１センチ）以
上の直径を有する大型パイプであり、これらコンダクタ
ーパイプの据え付けに際しては、以下に述べる方法が一
般に使用される。第１の方法（これは近年の設備の改良
によって工業界では関心が薄れているものである）には
各コンダクターパイプの外側表面にストッパ或いは目付
き板を溶接する段階が含まれる。これらのストッパはフ
レーム部材（恒久的或いは一次的なものであり得る）上
で支承され、一方、フレーム部材は、プラットホーム上
部から吊り下げた長く連ねたコンダクターパイプ（以下
単に連鎖コンダクターパイプと称する）全体が自立状態
となるまで、この連鎖コンダクターパイプを支持するべ
く設計されている。従って、同時に連ねることの出来る
コンダクターパイプの本数は結局のところ、連鎖コンダ
クターパイプの負荷に対するフレーム部材の耐久強度や
洋上プラットホームの総合能力によって制限される。組
付け期間中、コンダクターパイプを追加する必要がある
場合、クレーンを使用して各コンダクターパイプを供給
バージから持ち上げ、吊り下げ、然るべき位置に縦方向
に降入する。追加のコンダクターパイプを連鎖コンダク
ターパイプにしっかりと連接した後、下方のストッパを
取り外しこれを追加のコンダクターパイプの上端に固着
する。次ぎにクレーンで、この追加のコンダクターパイ
プを連接した連鎖コンダクターパイプを降下させる。追
加のコンダクターパイプの上端に固着したストッパがフ
レーム部材と係合した後、全プロセスを繰返す。想像出
来るようにこの作業の速度は極めて遅く、従って時間浪
費的であり、労働力の点 で費用を要し、クレーン能力及
びクレーン作業時間を必要とし、追加のコンダクターパ
イプを吊り下げたと同じクレーンを使用して連鎖コンダ
クターパイプ全体もまた持ち上げねばならないことか
ら、別の小型クレーンによって何れかの作業を行うとい
うわけには行かない。ストッパを付設する費用及びこの
ストッパを除去するに関連する費用はしばしば多額なも
のとなる。この方法に対する改良には、内側及び外側へ
の特別のグリップの設置が含まれる。これらの特別のグ
リップは、先に述べたストッパ及び或は目付き板の代り
にコンダクターパイプを把持し且つ保持するものであ
る。内側のグリップは一般にクレーンに固着され、一
方、外側のグリップは一般にプラットホームに固着され
る。このようにしてクレーンは内側のグリップを使用し
てコンダクターパイプをその長さ分引上げ、引上げたコ
ンダクターパイプを、引き続く溶接のためにコンダクタ
ーパイプの連鎖コンダクターパイプ上に位置決めする。
この作業中、連鎖コンダクターパイプを支持する外側の
グリップは、追加のコンダクターパイプをそこに摺動状
態で挿通させたい場合（この作業中クレーンは連鎖コン
ダクターパイプ全体を支持する）にのみ停止される。こ
の方法は、ストッパ及び或は目付き板を連続的に取付け
そして除去する必要がない点で時間の短縮をもたらす。
しかし尚、連鎖コンダクターパイプを、それが自立状態
となるまで支持しておくためのフレーム部材をプラット
ホームに追加する必要があり、また追加のコンダクター
パイプを吊り下げ、連鎖コンダクターパイプ全体を降下
させるために非常に大型のクレーンが必要である。クレ
ーン作業に必要な時間を短縮させるために、２つの外側
グリップを使用するシステムが開発された。２つの外側
グリップの一方は一連のジャッキによって他方に関し可
動とされる。このシステムでは、追加のコンダクターパ
イプを持上げこれを連鎖コンダクターパイプに整合させ
且つ溶接するために、大型クレーン及び内側グリップ或
いは目付き板そしてスリングがやはり使用される。しか
しながらその後、一方の外側グリップ（引き起こし状態
にある）はジャッキによって他方の外側グリップに向け
て下降され、この下降された外側グリップは、連鎖コン
ダクターパイプをそこを通して摺動可能とさせるために
停止される。このように、連鎖コンダクターパイプ全体
は外側グリップの一方或いは両方によって常に支持さ
れ、クレーンによっては支持されない。この方法によっ
て大型クレーンの必要性は排除されるが、ジャッキ作業
のペースが遅く且つそのストロークが短いことからプロ
セスの作業速度は非常に遅い。加えて、フレーム部材が
尚必要であり、しかもプラットホームそれ自体を一時的
な大きな据え付け負荷に耐えるよう設計する必要があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】１）トン数の大きい大
型クレーンに対する必要性を低下させ、 ２）追加的なフレーム部材に対する必要性を実質的に排
除し、 ３）プラットホームへの据え付け負荷或いは構造的負荷
を低減しそれにより、より有効且つ軽量な構造物の建設
を可能とし、 ４）現在既知の方法によるよりもずっと早く且つ容易
な、５）実用或いは産出プラットホーム実現のために通常要
する時間と費用とが減少する、 洋上環境でのコンダクターパイプ据え付け方法を提供す
ることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、海洋環
境におけるコンダクターパイプの据え付け方法であっ
て、コンダクターパイプの端部に、このコンダクターパ
イプを海中に沈降させた場合に目的の浮力が生じるよう
プラグ、即ち栓を取付ける段階を含むコンダクターパイ
プの据え付け方法が提供される。追加のコンダクターパ
イプは同様にプラグを設置した後、最初のコンダクター
パイプに連接され沈降される。プラグを取り付けたこと
により、連鎖コンダクターパイプの沈降速度制御とプラ
ットホームへの負荷制限とに応じた追加的な浮力或いは
バラスチング効果が提供される。連鎖コンダクターパイ
プが自立状態となるとプラグは除去されるか或いは降入
が完了するまで然るべき位置に止められ、その後、坑井
ケーシングその他掘削用機器を降入させるに備えて穿孔
される。

【０００５】

【実施例】図１及び２を参照するに、海洋環境における
コンダクターパイプ据え付けのための従来方法が示され
る。この方法によれば、デリックバージ或いは供給バー
ジ１０はコンダクターパイプ据え付けに先立ってプラッ
トホームに係留され或いはそうでない場合にはそこに横
付けされる。関与するコンダクターパイプが長い（通常
５０から２００フィート（約１５から６０メートル）以
上）ことから、デリックバージ１０上のデリッククレー
ン１４を使用して各コンダクターパイプ１６を吊り下げ
これをプラットホーム１２のガイド内部に降入する。一
般に、デリックバージ１０からコンダクターパイプ１６
を持上げそれを位置決めするために、デリッククレーン
１４では内側グリッパー１８を使用する。コンダクター
パイプ１６が正しく据え付けされそして連鎖コンダクタ
ーパイプ２０の先端に固着されると、デリッククレーン
１４は、追加のコンダクターパイプ１６が必要となるま
で連鎖コンダクターパイプ２０を降下させる。別様に
は、デリッククレーン１４では無く、ジャッキ上の一連
の外側グリッパー２２によって連鎖コンダクターパイプ
２０を支持し得る。しかしながら、デリッククレーン１
４は尚、図示されるようにコンダクターパイプ１６を持
上げそして降入するために、またコンダクターパイプ１
６をバランスさせ且つ安定化させるためにも必要とされ
る。残念なことに、これによってデリッククレーン１４
はそうした作業に掛かりきりとなるので、この間デリッ
ククレーン１４は常に使用中となる。

【０００６】何れにせよ、各々のコンダクターパイプ１
６が重い（代表的には、長さに応じて５乃至３０トン）
ことからプラットホーム１２上には、特にそうしたプラ
ットホームがしばしば海底から数千フィート以上の高さ
に位置するという事実に鑑みて、相当な負荷となる程に
多数のコンダクターパイプを載置することは出来ない。
結局、そうした負荷に耐えそれらの負荷をプラットホー
ム１２の脚部に伝達させるために、プラットホーム１２
に追加的なフレーム部材２４を組付ける必要性が生じ
る。従って、プラットホーム１２にはこうした追加的構
造或いは追加的組付部材による追加的負荷が、連鎖コン
ダクターパイプ２０が自立状態となるまで加わることに
なる。連鎖コンダクターパイプ２０はその重量から、こ
れを降下させるためには大型クレーン或いは高度なジャ
ッキ設備を使用する必要がある。更には、しばしば３０
本程にも連なった連鎖コンダクターパイプ２０が単一の
プラットホーム上に載置（図２参照）されるが、それら
は必要上、一度に１本か或いは数本が組付けされるに過
ぎない。これが、時間及び費用節約のための、各連鎖コ
ンダクターパイプ２０を迅速且つ安定的に組付けするた
めの方法の開発を重要なものとしている。同時組付け可
能な一群のコンダクターパイプ１６の寸法並びに各連鎖
コンダクターパイフ組付けに要する時間は、据え付け場
所によって決定される。

【０００７】図３、４及び５を参照するに、本発明に従
う海洋環境におけるコンダクターパイプ１６の据え付け
方法及び装置が示されている。直ちに明らかなように、
ここでは追加的な小型クレーン２６が使用され、デリッ
ククレーン１４は作業から解放されている。この追加的
な小型クレーン２６はプラットホーム取付けクレーンと
して良く或いはまたデリックバージ１０上に設置した他
のクレーンでも良い。何れにせよ、本発明に従う方法を
使用することによって連鎖コンダクターパイプによる負
荷は著しく減少されるので、こうしたずっと小さい小型
クレーン２６を使用して連鎖コンダクターパイプ２０を
海底に降下させることが可能となるのである。コンダク
ターパイフ据え付けに際しこのような小型クレーン２６
その他好適なクレーンを使用するに関連しての費用の増
大は全く無いか或いは結局、僅かである。そしてそうし
た追加的費用も、大型のデリッククレーン１４に対する
必要性が低減されることで速やかに回収可能である。

【０００８】更に、連鎖コンダクターパイプ２０の１つ
以上のコンダクターパイプ１６の内部には水密プラグ２
８（図５参照）が使用される。水密プラグ２８はコンダ
クターパイプ１６の端部を水密状態にシールし、また、
壁厚に対するその強度及び直径の比率が正しい範囲にあ
る場合は、水中に沈めたコンダクターパイプ１６は破壊
することなく、実際に正の浮力を発揮する。水密プラグ
２８を効果的に配置し、連鎖コンダクターパイプ２０の
過剰な重量を排除することによりプラットホーム１２上
への負荷は大幅に減少する。連鎖コンダクターパイプ２
０を沈めるためにバラスト追加が必要な時は、連鎖コン
ダクターパイプ２０に注水して重さを加えることにより
連鎖コンダクターパイプ２０を沈める。かくして、連鎖
コンダクターパイプ２０内の水位を調節することにより
目的とする浮力を達成可能である。

【０００９】連鎖コンダクターパイプ２０のための浮力
が提供されたことにより、組付け中の連鎖コンダクター
パイプ２０を支持するためのフレーム部材２４強化の必
要がなくなるという直接的結果がもたらされる。更に
は、プラットホーム１２上における構造上の負荷が大幅
に減少されることから、プラットホーム１２はこうした
過剰の力を考慮することなく設計（即ち、より軽量な構
造とすることが）するこ可能となる。また、こうしたデ
バイスに加わる力が著しく低減されることから、ずっと
小さなストッパ或いは目付き板を使用出来る。もし外側
グリッパー２２が使用される場合、それらは支持を必要
とする通常の負荷の一部分だけを支持すれば良いことか
ら、外側グリッパー２２に対しても同じことが言える。

【００１０】図５には代表的な水密プラグ２８が示され
る。水密プラグ２８の詳細は米国特許第４８０４０１８
号に開示されている。Ｄａｖｉｓ−Ｌｙｎｃｈ社その他
斯界で製造される改変例の如き別の設計形状のものもま
た使用可能である。穿孔後はコンダクターパイプ１６の
内側には恒久的な障害物が存在してはならないことか
ら、グラウト、セメントポリマー材料、ゴムベース材料
或いは膨張し得る浮袋を同等に使用出来る。水密プラグ
２８に関するただ一つの条件は、連鎖コンダクターパイ
プ２０が自立状態となるまで水密性を保ち、しかも坑井
ケーシングの据え付け後に穿孔可能であり或いは坑井ケ
ーシングの据え付けに先立って除去可能であるというこ
とである。水密プラグ２８はまた、連鎖コンダクターパ
イプ２０の充満を防止或いは制御するために、この連鎖
コンダクターパイプ２０に沿った種々の位置に組付け可
能であることが重要である。先に言及したように、壁厚
に対する外径の比率が概略３０対１となった時、シール
された鋼管部材は中立或いは正の浮力を発生する。この
パラメーターはしばしばＤ／ｔ比として参照される。シ
ールされた鋼管部材は、このＤ／ｔ比が３０対１を越え
るものは水に浮かぶが、それ未満のＤ／ｔ比を有するも
のは水中に沈む。中立点比率の実際の分子の値は、鋼管
が沈められる流体媒体の密度によって変化する。しかし
ながら、連鎖コンダクターパイプをシール或いは栓をす
ることにより水の充満を防止すると、水の排斥によりＤ
／ｔ比にかかわらず連鎖コンダクターパイプ２０の負の
浮力が減少し、従って、小型クレーン２６に対するその
重量及び関連負荷は減少する。

【００１１】結局、連鎖コンダクターパイプ２０の底端
部或は所定の内側位置に水密プラグ２８を取付ける或い
は底端部を一時的にシールすることによって、連鎖コン
ダクターパイプ２０の有効重量は著しく減少され得る。
これが、プラットホーム１２に対する負荷を減小させ、
先に述べた利益をもたらす。また、１台以上の補助的な
クレーンを組み入れることでデリッククレーン１４を、
追加のコンダクターパイプ１６を持上げそして然るべき
（そうしたクレーンによって提供される高さが必要な）
位置に降入するためにのみに使用可能となる一方、小型
のクレーン、即ち小型クレーン２６を、降入したコンダ
クターパイプ１６をバランスさせ且つ安定化させるため
に使用可能となる。かくして据え付け手順は迅速化さ
れ、３０本の如くに連なる連鎖コンダクターパイプ２０
の各々を据え付けに要する時間が大幅に減少される。連
鎖コンダクターパイプ２０の負荷が減少されることによ
り、より大きなバッチでコンダクターパイフｏ（即ち予
備組み立てされた長さを有するコンダクターパイプ）を
吊り下げ可能となりそれによって据え付け手順が一層迅
速化される追加的利益が生ずる。

【００１２】本発明の方法は以下の如くなされる。水密
プラグ２８が、必要とされる正の浮力の大きさに基きコ
ンダクターパイプ１６の最下部か或いはその他の位置に
付設される。別様には、コンダクターパイプ１６は水密
プラグ２８を取付ける以前に既に沈められる。しかしそ
のためには水密プラグ２８を取付けた後、沈めたコンダ
クターパイプ１６を脱バラスト処理する追加的段階が必
要となる。水密プラグ２８を取付けたにもかかわらず、
連鎖コンダクターパイプ２０は（そうした小さい負荷を
取り扱う）小型クレーン２６によって或いはジャッキ
（図３には示されず）上に支持した一連の外側グリッパ
ーによって重力下で降下される。連鎖コンダクターパイ
プ２０の正の浮力が過剰である場合、連鎖コンダクター
パイプ２０は水で充満されその重さによって降下可能と
される。これにより、デリッククレーン１４は個々のコ
ンダクターパイプ１６を吊り下げそしてこれを然るべき
位置に降入するためにのみ使用可能となる。デリックク
レーン１４は高さが高いことから、２本或いはもっと多
くの数のコンダクターパイプを、その吊り下げに先立っ
てデリックバージ１０上で連結可能でありこれにより、
各連鎖コンダクターパイプ２０の据え付けに要する時間
が既に半分に短縮される。２つ以上の、連鎖コンダクタ
ーパイプ２０を同時に据え付けることもまた可能であ
る。この手順では、デリッククレーン１４が一方の連鎖
コンダクターパイプ２０を吊り下げそしてこれを降下さ
せる間、プラットホームに配設した小型クレーン２６が
他方の連鎖コンダクターパイプ２０を降下させる。かく
して、打ち込み作業が完了すると、降下作業もまた同様
に完了されそれにより、デリッククレーンは降下された
ばかりの連鎖コンダクターパイプを吊り下げ、一方、小
型クレーン２６は打ち込まれたばかりの連鎖コンダクタ
ーパイプ２０を降下させることが出来る。３つ以上の連
鎖コンダクターパイプを同時に据え付けることもまた可
能である。その場合の手順は先の説明と類似のものであ
る。

【００１３】連鎖コンダクターパイプ２０が自己嵌入か
或いは打ち込みによって自立状態を達成すると、デリッ
ククレーン１４及び小型クレーン２６は共に別の連鎖コ
ンダクターパイプ２０の据え付け手順を開始するための
自由状態となる。プラットホーム１２には著しい追加的
負荷が加わらないことから、水密プラグ２８を除去或い
は穿孔することが可能である。短いコンダクターパイプ
１６のみを使用する場合、大型のデリッククレーン１４
を使用せずに、小型クレーン２６を使用してコンダクタ
ーパイプの据え付けを実施出来る。しかしながら、小型
クレーン２６のみを使用する場合は種々の連鎖コンダク
ターパイプ２０の据え付けに要する時間は増大するもの
の、デリッククレーン１４に関わる費用が無くなること
から据え付けコストは劇的に低くなる。

【００１４】連鎖コンダクターパイプ２０が据え付けさ
れ、水密プラグ２８が穿孔され或いは除去されると、ケ
ーシング或いはウエルが爾後の海底開発のために連鎖コ
ンダクターパイプを貫いて降入される。コングクターパ
イプ１６の底端部にプラグを取付けた場合、掘削調査工
具を連鎖コンダクターパイプ２０のすぐ内側に配置して
その方位と傾斜とを確立出来ることから、連鎖コンダク
ターパイプ２０を海底下の目的深さに嵌入させるか或い
は、もし嵌入出来なかった場合に嵌入を断念するかを選
択するに際し、コンダクターパイプ１６を端部開放状態
で使用する場合には必要な、前記端部のコア土の掘り出
し或いはジェット噴出が不要となる利益がある。これ
は、実用或いは産出プラットホーム実現のために通常要
する時間と費用とを減少させる。

【００１５】

【発明の効果】１）トン数の大きい大型クレーンに対す
る必要性が低下され、 ２）迫加的なフレーム部材に対する必要性が実質的に排
除され、 ３）プラットホームへの据え付け負荷或いは構造的負荷
が低減されそれにより、より有効且つ軽量な構造物の建
設が可能とされ、 ４）現在既知の方法によるよりもずっと早く且つ容易
な、５）実用或いは産出プラットホーム実現のために通常要
する時間と費用とが減少する、 洋上環境でのコンダクターパイフ据え付け方法が提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】海洋環境に於けるコンダクターパイプの従来か
らの据え付け方法を示す概略図である。

【図２】図１に示された従来方法の平面図である。

【図３】本発明に従う、海洋環境におけるコンダクター
パイプの据え付け方法の平面図である。

【図４】図３に示される本発明に従うコンダクターパイ
プ据え付け方法の平面図である。

【図５】本発明に従うコンダクターパイプ据え付け方法
と関連して使用される代表的なプラグの部分破除した斜
視図である。

【符号の説明】

１０：デリックバージ １２：プラットホーム １４：デリッククレーン １６：コンダクターパイプ ２０：連鎖コンダクターパイプ ２６：小型クレーン ２８：プラグ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海洋環境における坑井コンダクターの据
   え付け方法であって、 ａ）坑井コンダクターを水密プラグを使用してシールす
   る段階と、 ｂ）坑井コンダクターを海面上のプラットホームから水
   中に沈める段階と、 ｃ）坑井コンダクターを追加しそれにより、長く連なっ
   た坑井コンダクターを形成する段階と、 ｄ）長く連なった坑井コンダクターの海底への降下を制
   御するために、該長く連なった坑井コンダクターの浮力
   を調節する段階と、 ｅ）長く連なった坑井コンダクターが海底の目的深さに
   到達した後、水密プラグに穿孔する段階とを包含する海
   洋環境における坑井コンダクターの据え付け方法。
2. 【請求項２】 水密プラグを、長く連なった坑井コンダ
   クターに沿って選択的に位置決めしまたそれにより、目
   的の浮力度合いをも達成する段階を含む請求項１の海洋
   環境における坑井コンダクターの据え付け方法。
3. 【請求項３】 別個のデリッククレーンによって追加の
   坑井コンダクターの各々を吊り下げ、デリッククレーン
   を使用して追加の坑井コンダクターをプラットホームを
   貫いて降入する段階を含む請求項２の海洋環境における
   坑井コンダクターの据え付け方法。
4. 【請求項４】 ２つ以上の長く連ねた坑井コンダクター
   を同時に据え付けする段階を含む請求項３の海洋環境に
   おける坑井コンダクターの据え付け方法。
5. 【請求項５】 ２本以上の坑井コンダクターを、吊り下
   げに先立って連結する段階を含む請求項４の海洋環境に
   おける坑井コンダクターの据え付け方法。
6. 【請求項６】 海洋環境における坑井コンダクターの据
   え付け方法であって、 ａ）目的浮力及び目的強度によって決定される既知の直
   径対壁厚比を具備する坑井コンダクターにプラグを組み
   込んで該坑井コンダクターを水密化する段階と、 ｂ）坑井コンダクターを吊り下げそして海面上のプラッ
   トホームを貫いて降入する段階と、 ｃ）坑井コンダクターをその自重によって前記プラット
   ホームから降下させる段階と、 ｄ）坑井コンダクターに新たな坑井コンダクターを追加
   することにより長く連ねた坑井コンダクターを形成し、
   この長く連ねた坑井コンダクターをその自重でもってプ
   ラットホームから順次降下させる段階と、 ｅ）長く連ねた坑井コンダクターが自立状態を達成する
   まで、その浮力を調節する段階と、 ｆ）長く連ねた坑井コンダクターからプラグを除去する
   段階とを含む海洋環境における坑井コンダクターの据え
   付け方法。
7. 【請求項７】 デリッククレーンによって坑井コンダク
   ターを吊り下げそして降入し、別個のクレーンが長く連
   ねた坑井コンダクターを降下させる請求項６の海洋環境
   における坑井コンダクターの据え付け方法。
8. 【請求項８】 長く連ねた坑井コンダクターが自立状態
   を達成するまでその浮力を調節する段階には、長く連ね
   た坑井コンダクターに追加のプラグを組付けする段階、
   或いは長く連ねた坑井コンダクターを水で充満させる段
   階が含まれる請求項２或は請求項７の海洋環境における
   坑井コンダクターの据え付け方法。
9. 【請求項９】 ２つ以上の長く連ねた坑井コンダクター
   が同時に据え付けされる請求項８の海洋環境における坑
   井コンダクターの据え付け方法。
10. 【請求項１０】 ２本以上の坑井コンダクターが、吊り
    下げるに先立って連結される請求項９の海洋環境におけ
    る坑井コンダクターの据え付け方法。
11. 【請求項１１】 坑井コンダクターの直径対壁厚比は約
    ３０：１であり、約３０：１であるところの坑井コンダ
    クターの直径対壁厚比は、必要とされる正の浮力量及び
    強度に依存する請求項１或は１０の海洋環境における坑
    井コンダクターの据え付け方法。