JPS61290194A

JPS61290194A - ブイ

Info

Publication number: JPS61290194A
Application number: JP61081235A
Authority: JP
Inventors: ジョアオ・ジー・デ・オリベイラ; アーサー・ダブリュ・モートン; ポール・アール・エルブ; マイケル・エス・トリアンタフィロウ
Original assignee: Conoco Inc
Current assignee: ConocoPhillips Co
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1986-12-20
Also published as: NO861452L; DK162977B; CA1280646C; EP0202029A1; EP0202029B1; DK169186A; US4768984A; DK169186D0; DK162977C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は海洋ブイ、特に浮き構造体の通常の揺動特性を
最小としたブイ構造に関し、石油採掘に用いる場合には
ワイヤラインを海中採掘井戸頭部に取付けることができ
るものである。

油およびガスの海洋掘ざくはコストの高い水深部に移っ
ており、・製造コストが安くかつ固定式のプラットフォ
ームを取付けることができるより小さく補助的な基礎の
開発が必要となっている。水深が深くなるにつれて採斡
限界の海底油田の数が増大し、サテライト式の海底油井
の開発が望まれるようになった。

紛状の構造体、パージあるいは半沈水式の構造体を用い
た７０−ティング式の採掘システムは底部を固定した恒
久的な構造体を形成する前の初期採掘用として使用され
ている。また、フローティング式の採掘システムは底部
を固定した構造体により採掘するにはコスト面から小さ
過ぎ、１又は２の坑井で採算限界（ｍａｒｇｉｎａｌ）
である海底油層から採掘する場合に用いられている。

採算限界の油井から効率よく採掘するためには、海底油
井にワイヤラインを再入可能（ｒｅ−ｅｎｔｒｙ）とす
る必要がある。油井のワイヤラインは常時固定のプラッ
トフォームあるいは動かないようにされたフローティン
グシステムから導かれる。通常の状態では、陸上のワイ
ヤライン装置における場合と同様に、ワイヤライン装置
を給油器の適宜の近部に配置するためにはかなり大きな
デツキスペースを必要とする。

サテライト式の海底油井で油田を開発する場合、最も困
難な問題は坑井に再入（ｒｅ−ｅｎｔｅｒ　ｔｈｅ　ｗ
ｅｌｌ）する経済的な方法である。過去において、ガス
リフト弁の取替え、スライディングスリーブ等の移動に
坑井の掘さく　（ｄｏｗｎｈｏｌｅ　ｗｏｒｋ　）が必
要とされる場合の取り得る手段としては、ポンプダウン
（ＤｕｌＤ　ｄｏｗｎ　＞あるいは海底油井用として形
成したスルーザク０−ラインツールシステム（ｔｈｒｏ
ｕｇｈ−ｔｈｅ−ｆｌｏｗ　１ｉｎｅ　ｔｏｏｌ　５ｙ
ａｔｅ園）に組合わせて行うか、あるいは掘さくリグを
移動して坑井上の水面から直接サテライト配置の坑井に
ワイヤラインを再入（ｒｅ−ｅｎｔｒｙ）するしかない
。このスルーザフローラインシステムは高価であり、信
傾性に非常に勝れているというものでもなく、したがっ
て油田のオペレータに非常に好評であるということもな
い。掘さくリグをワイヤライン操作のために短期間移動
することは明らかに非常にコストが高くなる。

７０−ティング構造体に例えば半沈水式の浮きと周囲に
星型に配置したブイ等の従来の構造体を用いて単一の坑
井用ブイとすることはこのような用途に対して適当な海
中保持特性を得ることはできない。従来の半沈水式の構
造体は２個の垂直に結合されたシリンダを用いて波力を
打ち消す構造を備え、上側のシリンダの方が小径である
ため、所定の周波数の波に対しては上げ（垂直の）方向
の全体的な力が最小となる。

上げ方向の応答性が最小であることにより緊張させたラ
イザ（ｒｉｓｅｒ　）を安定した引張り状態を保持しや
すいとしても、このような構造ではブイの横方向（前後
方向）の応答性にはほとんど効果がなく、このブイは緊
張したライザの角度のずれを最小とすることにはあまり
効果がない。通常の星型に配置したブイは同様に上げ方
向の応答性は最小とするが、波および横方向の応答性は
適当な範囲に制限されない。フローティング構造体にお
ける通常の検索により許される揺動は、曳航された無人
の天候ステーション用にブイを全体的に任意の配置をと
ることを可能とするだけである。

本発明はほとんどの海上天候状態においてブイをより正
確に配置する最小の移動特性を備えた経済的なブイを提
供するもので、海底の坑井にワイヤラインの再入用とし
て使用することができる。

本発明によれば、沈水式のブイ本体を備え、このブイ本
体は海底のアンカーからブイ本体に延在する比較的剛性
でほぼ垂直なライザにより水面部における風、波および
潮流作用の受ける第１レベルの下側に位置される構成を
備えた最小の移動特性を有するブイが提供される。この
ブイは更に沈水式のブイ本体から水面より上の第２レベ
ルに延在する上部トラス構造体を備えている。ブイの重
心と浮心はほぼ一致するのが好ましい。

更に本発明によると、ウェルヘッド（ｗｅｌｌ　ｈｅａ
ｄ）を有する単一の坑井に結合するブイは沈水式のブイ
本体を備え、このブイ本体は海底の坑井がらブイ本体に
延在する比較的剛性でほぼ垂直なライザにより水面部に
おける風、波および潮流作用の受ける第１レベルの下側
に位置される。更にこのブイは沈水式のブイ本体から水
面上の第２レベルまで延在する上部トラス構造体を備え
ている。

この上部トラス構造体はその上部位置に取付けられたプ
ラットフォームデツキを備えている。このブイはほぼ同
じ位置の重心と浮心とを備えている。

したがって、ブイの波による動きは最小となり、′海底
坑井のワイヤラインの再入保守をプラットフォームデツ
キから直接容易に行うことができる。

更に本発明によれば、上記ブイは管状のライザとブイ本
体との間に下部トラス構遺体を備え、ブイの重心が浮心
の僅かに上側に位置される。

しがたって本発明は安全で、構造簡単で海底のサテライ
ト式坑井あるいは採算限界の油井にワイヤラインを確実
に再入できる効果的かつ経済的な手段を提供することを
目的とする。

本発明は更に、あらゆる種類の海上作業に使用できる小
形で安定したプラットフォームを提供することを目的と
する。

上記本発明の目的は添付図謔を参照する以下の説明より
明らかとなる。

第１図はサテライト式の海底坑井１０を示し、この坑井
１ｏは海１４の底１２に位置する。このサテライト式の
坑井１０はフローライン１８を介して採油プラットフォ
ームｉ６に結合されており、このフローライン１８は複
数の流体導管からなる絶縁されたフローラインの束であ
るのが好ましい。

本発明によると、プラットフォーム１６からフローライ
ン１８を介して坑井１０内にスルーザフローラインツー
ルを用いて保守を行うのを避けるため、固設のサービス
ブイ２０が設けられる。このサービスブイ２０はブイ本
体を備えており、この形状は適宜のものとすることがで
きるが、垂直方向に延在するシリンダ状形状２２である
のが好ましい。上部トラス構造体２４はブイ本体２２の
上部に取り付けられ、水面上２６まで伸びる。プラット
フォームデツキ２８は作業ステーションとして上部トラ
ス構造体２４の上部に取り付けられている。

サービスブイ２０は海底坑井１０に剛性のう、イザ３０
を介して連結されている。本発明の好ましい実施例によ
れば、剛性のライザ３０は上端の撓み継手すなわち曲げ
継手３２　（ｆｌｅｘ　ｊｏｉｎｔ）　　（第３図）に
おいてブイ本体２２の底部に取付けられた下部トラス構
造体３４に取付けられる。ライブ３０の下端部は下側−
り継手３６により海底坑井１０に取付けられており、こ
の曲り継手３２゜３６は米国特許第４，２５６．４１７
号に記載されているようなテーパ状の構造を備えている
。また、従来構造のチタンあるいはスティールの曲り継
手とすることもできる。更にこの曲り継手３２．３６は
軸線方向に剛性を強化された再入可換性チュービングと
して形成することもできる。剛性のライザ３０の残部は
通常のスティールの管状部材３７およびコネクタ３８に
より所定長さに形成される。

本発明によれば、ブイ２０（＋５よび剛性ライザ３０の
長さは、ブイ本体２２がほぼ全ての環境における風、波
および潮流の作用を受ける水面より下に位置するように
定められる。これはライザ３０をほぼ一定の緊張状態に
保持し、水面２６において風および波の力を受ける上部
トラス構造体２４の構造領域を最小とするものである。

上述のように、下部トラス構造体３４はブイ２０の重心
および浮心を垂直方向下方とするために、このブイ２０
に設けるのが好ましい。好ましい実施例では浮心はブイ
２０の重心とほぼ一致するかあるいは僅かに軸線方向に
低い位置に設けられる。配設されたブイの最大の安定性
は重心と浮心とを極近接させたことにより可能となった
。この重心と浮心とを極接近させることはブイを所定の
許容状態に保持するのに必要なことである。このような
接近配置にブイが形成されない場合には、海の力に対す
る応答性は弱くなるのではなく、増幅され、全体的に不
適当なものとなる。海の力による揺動および前後移動効
果を最小とすることができないと、許容Ｉｉ！囲を越え
て剛性の垂直なライザ３０が振れ動き、壊滅的な故障を
生じることになる。

本発明は小さくはあるが安定したプラットフォームを提
供し、このプラットフォームからワイヤラインの海底坑
井への再入を指令することができる。上部トラス構造体
２４は上部においてワイヤライン装置１４０を装着する
小デツキ２８を支持し、この小デツキにリューブリケー
タ（１ｕｂｒｉｃａｔｏｒ）およびワイヤラインツール
を積み上げることができる。ワイヤラインを繰出あるい
は取り込む作業の間オペレータおよびヘルバはブイ上に
乗っていることができる。リューブリケータ装置および
必要なワイヤラインツール・は補給船４２からマスト４
４等の簡単な荷上げ装置を用いて移すことができる。ワ
イヤラインユニットを駆動するのに必要な動力装置は補
給船４２に装備されており、この訪力は水に浮く液圧ラ
バーホース４６により送られる。このラバーホース４６
は補給船４２とブイ２０との間に延設される。ライト４
８等の航行用標識装置はバッテリあるいは太陽エネルギ
等から供給するようにしてもよい。

このサービスブイ２０の構造を設計する上で重要な点は
設置工程である。ライザの結合をブイ本体２２が完全に
水面下となるようにするためには、設置用としてバラス
ト装置を設けることが望ましい。このためには、ブイ本
体の内部を水密の平坦な板５０で２つの区画に分割する
ことが好ましい。

下側の区画５２はバラストタンクで、このタンクは設置
中にのみ水を注入し、サービスブイ２０が完全に作動状
態となったときに排水する。このバラスト区画５２の大
きさはそれぞれの装備により、設置に必要な正確な量の
バラストとなるように決定する。ブイ本体２２の上側区
画５４はポリウレタン等のポリマーの発泡体を充填し、
ブイ本体２２が事故により損傷した場合の浮力を持たせ
るようにするのが好ましい。

本発明によるサービスブイ２０を設置する場合には、剛
性のライザ３０は掘さく船（ｄｒｉｌｌ　５ｈｉＥｌ）
あるいは半沈水式の掘さく用プラットフォーム等の船体
から下され、海底坑井１０のクリスマスツリーに結合さ
れる。ライザ３０を垂直位置に保持するために、取外し
可能なブイを上端に一時的に取付け、ライザ３０を上方
に引き上げるようにすることもできる。この慢、サービ
スブイ２０は所定位置に浮かせられ、下部トラス構造体
３４に設けられたコネクタがライザ３０の受はコネクタ
に噛み合う位置となるように沈められる。ブイ２０とラ
イザ３０とが適宜の結合手段で噛み合せられた後、ライ
ザ３０に一時的に取付けられたブイが外され、ブイ本体
２２は排水されて作動状態となる。風および波のほぼ全
ての状態において、ブイ本体２２は完全に水面下にあり
、風および波の作用は上部トラス構造体２４にのみ作用
する。

上記記載より、安定ブイの勝れた海上位置保持性は明ら
かである。この構造による利点は全般的なブイに極めて
有用であることは明らかである。

したがって、本発明ににおける特徴を係留用ブイ等、よ
り正確な位置に設置する航路ブイに使用することも可能
である。同様に、遠隔地の天候観測用のブイ等地のブイ
にも使用することができる。

以上、本発明について好ましい実施例を参照して説明し
たが他の実施例を構成することも可能である。これら種
々の実施例は特許請求の範囲の記載にのみ限定される本
発明の範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例によるブイを用いたサテライ
ト式の坑井の図式的な斜視図、第２図は・本発明の１実
施例によるブイの一部の拡大図、第３図は本発明の１実
施例によるブイを完全に設置した状態の立面図である。１０・・・坑井、１２・・・底、１４・・・海、１６・
・・プラットフォーム、１８・・・フローライン、２０
・・・サービスブイ、２２・・・ブイ本体、２４・・・
上部トラス構造体、２６・・・水面、２８・・・プラッ
トフォームデツキ、３０・・・ライザ、３２．３６・・
・曲り継手、３４・・・下部トラス構造体、３７・・・
管状部材、３８・・・コネクタ、４０・・・ワイヤライ
ン装置、４２・・・補給船、４４・・・マスト、４６・
・・ラバーホース、４８・・・ライト、５０・・・板、
５２・・・バラスト区画、５４・・・上部区画。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦６１ＩＮの浄書（内容に変更なし）ｆ〒！目コ・去

Claims

【特許請求の範囲】

（１）沈水式のブイ本体を備え、このブイ本体が表面部
における風、波および潮流作用を受ける第１レベルより
下の位置に、海中アンカー手段から前記ブイ本体まで延
長されるほぼ剛性で垂直のライザにより引張られて保持
され、更に、前記ブイ本体から水面より上の第２レベル
まで延長された上部トラス構造体を備え、前記ブイが重
心と浮心とを有し、これらの重心と浮心とがほぼ同じ位
置にあつて移動特性を最小とされたことを特徴とするブ
イ。
（２）前記沈水式のブイ本体は前記支柱とブイ本体との
間に延長された下部トラス構造体を備える特許請求の範
囲第１項に記載のブイ。
（３）前記第２レベルにある上部トラス構造体に航海用
装置が設けられている特許請求の範囲第１項に記載のブ
イ。
（４）前記第２レベルの上部構造体に天候測定装置が設
けられている特許請求の範囲第１項に記載のブイ。
（５）前記重心は前記ブイ本体の中心よりも僅かに垂直
方向上方に配置されている特許請求の範囲第１項に記載
のブイ。
（６）沈水式のブイ本体を備え、このブイ本体が表面部
における風、波および潮流作用を受ける第１レベルより
下の位置に、海底坑井から前記ブイ本体まで延長される
ほぼ剛性で垂直の管状ライザにより引張られて保持され
、更に、前記ブイ本体から水面より上の第２レベルまで
延長された上部トラス構造体を備え、この上部トラス構
造体には前記第２レベルでプラットフォームデッキが取
り付けられ、更に、重心と浮心とを有し、これらの重心
と浮心とがほぼ同じ位置にあり、これにより、海底井の
ワイヤラインを直接前記デッキから再入可能としたこと
を特徴とする単一海底井に結合するブイ。
（７）前記ライザが一対の端部撓み継手を有する特許請
求の範囲第６項に記載のブイ。
（８）前記撓み継手の各々はテーパ付きの継手である特
許請求の範囲第７項に記載のブイ。
（９）前記撓み継手の各々は軸線方向に補強されて強化
された可撓性の管状部材である特許請求の範囲第７項に
記載のブイ。
（１０）前記沈水式のブイ本体は前記ライザとの間に延
在する下部トラス構造体を含む特許請求の範囲第６項に
記載のブイ。
（１１）前記重心は前記浮心よりも僅かに垂直方向上方
に位置する特許請求の範囲第６項に記載のブイ。
（１２）前記ブイ本体は垂直方向に配置された円筒状部
材である特許請求の範囲第６項に記載のブイ。
（１３）前記円筒状部材の内部は上部密閉区画と下部バ
ラスト区画とに区分されている特許請求の範囲題１２項
に記載のブイ。
（１４）前記上部密閉区画はポリマーの発泡体が充填さ
れている特許請求の範囲第１３項に記載のブイ。
（１５）前記デッキ構造はワイヤラインのサービス装置
を備える特許請求の範囲第６項に記載のブイ。