JP2004525812A - 海底源から船へ炭化水素類を移す装置 - Google Patents

Abstract

炭化水素類を海底源から船（１）へ移す装置において、多数の上昇管（２）が回転体（８；５０）から吊り下げられ、且つスイベルユニット（３）に連通しており、スイベルユニットが、船（１）上でパイプシステム（７）に結合された複数の出口（６）を有する多数のスイベルリング（５）を備える。装置は、複数の上昇管（２）とスイベルユニット（３）との間に配置されたブロック（２５）を備え、且つ複数の上昇管（２）を個別のスイベルリング（５）に接続するため、複数の導管（２８）を備え、複数の導管を選択的に閉じる手段（２９）が、複数の上昇管（２）とスイベルユニット（３）との間に配置される。それらの手段が、ブロック（２５）に組み込まれる。有利な実施形態において、ブロック（２５）が、ブロック内に二本またはそれ以上の導管（２８）を選択的に相互接続する手段（３３）も備える。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底源（subsea source）から船へ炭化水素類（hydrocarbons）を移す装置に関するものであり、多数の上昇管が、回転体から吊り下げられ、且つ船上のパイプシステムに結合される出口を有する多数のスイベルリングを備えたスイベルユニットに連結しており、装置は、上昇管とスイベルユニットとの間に配置されたブロックと、上昇管と個々のスイベルリングとの接続のために、内部導管を備え、導管を選択的に閉鎖する手段が、上昇導管とスイベルユニットとの間に配置される。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素類（油またはガス）の沖合い産出において、今日、浮遊産出船が頻繁に使用されている。船は、適切な投錨によって、油田または天然ガス発生地の上の位置に保持され、油及び／またはガス（産出物）が、海底から船上の回転体（回転台）まで延びる上昇管によって、船の中に導かれる。
【０００３】
産出物は、頻繁に幾つかの独立した上昇管へ移される。回転台上で、産出物はスイベルを介して、船上の処理プラントの中に導かれる。適切な時、例えば一週間に一度、産出された油は、定期往復タンカーへ移される。
【０００４】
産出が連続してできることは、大きな経済的損失を回避するために重要であり、従って、一本またはそれ以上の上昇管において産出物を止め得る過失に対して、それ自体で防止できることは重要である。
【０００５】
過失は、対応する上昇管からの出口の後のスイベルリングの一つでの、シーリングシステムにおいて生じるであろう可能性がある。油またはガスの漏れを止めるため、この上昇管を介する流体の流れを、止めなければならず、スイベルに接続且つ外れる弁が閉じられる。これは前記スイベルリングに接続された上昇管から出た産出物を止めることを意味しており、それは結果的に大きな経済的損失を生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この背景技術から、本発明の目的は、パイプを取り除いて、フランジ接続部の数を減らした、小型構造の装置を提供して、生じ得る漏れポイントの数を減らし、同時に船と上昇システムとの間を、比較的短時間で取り外しできるようにすることである。
【０００７】
本発明の別の目的は、一方のスイベルリングから他方へ、実用的、シンプル、安全かつ迅速な方法で、一つまたはそれ以上の上昇管から、産出物の再接続可能な装置を提供して、産出物の損失を回避するか、または制限できることである。
【０００８】
上記の目的を達成するため、選択的な閉鎖手段がブロックに組み込まれることを特徴とする、前文で定義されたタイプの装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による装置は、特に制限された数の上昇管に必要とする、より小さな範囲に関して費用的に最も効率がよく、且つ有利である。装置によって、フランジ接続部の数を減らし、それによって漏れポイントの数を減らして、小型構造と、安全に関して有利なことを達成する。
【００１０】
装置の有利な実施形態において、前記回転体が、船に接続できるブイから成り、ブロックは、二つのブロックユニットから成っており、ブロックユニットは、スイベルユニットに永久固定された上部ブロックユニットと、ブイに永久固定された下部ブロックユニットであり、二つのブロックユニットが、互いに取り外し可能に相互接続するように構成されている。
【００１１】
この実施形態によって、ボルト締めまたは遠隔操作接続手段を備え得る、共通の接続ポイントを達成する。これによって作業動作の数を減らすこと、取り外しできる場合に時間の浪費を減らすことを含む。
【００１２】
スイベルユニット及び上部ブロックユニットを介して、共通の流体コースが配置され得、それらのコースが、下部ブロックユニットにおいて分けられている。これにより、コストの最適な解決手段が得られ、シールと弁の数を最少に減らすことを意味している。これはガス上昇スイベルに関して好適な解決手段であり得る。
【００１３】
本発明による装置の更に有利な実施形態は、ブロックが、ブロックにおける二つまたはそれ以上の導管を、選択的に相互接続する手段も備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この実施形態によって、安全且つ迅速な方法で行うことができるように、適切な再接続のために、予め準備された装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を例示的な実施例に関して、図面を参照しながら以下で更に記載する。
【００１６】
異なった図面において、対応する部分は同じ参照符号によって示されている。
【００１７】
図１は、海底源（図示せず）から、図面において１で示された産出船上にある図示されていない処理プラントへ、炭化水素類（油及び／ガス）を移すための従来の設備を示している。船は、FPSO船と称される船、すなわち油またはガスの産出、収納及び荷降ろしのための船であり得る。油またはガスは、多数の上昇管２及び、スイベルコア４を備えたスイベルユニット３と、個々のパイプまたは導管７に結合された出口６を有する多数のスイベルリング５とを介して、移される。パイプ７は、船上の処理プラントへ延びるパイプシステムの一部を形成している。
【００１８】
上昇管２が、適切なベアリング手段９、１０、１１によって、船１に取り付けられるような回転台８の形をした回転体から吊り下げられている。回転台８が、錨鎖（図示せず）によって海底に投錨されて、海底に対して固定し、船は風及び天候の影響下で、回転台の周囲を自由に回ることができる。
【００１９】
上昇管２とスイベルユニット３との間に、スイベルコア４における付属の軸線コース１４を介して、上昇管を個々のスイベルリング５に接続するチャンネルまたは導管１３を備えた、ブロック１２を配置している。閉鎖またはシャットアウト弁１５の形式の弁手段が、上昇管２の頂部に配置されており、類似のシャットアウト弁１６が、スイベルリングの出口６とパイプ７との間に配置されている。
【００２０】
ブロック１２は、次に回転台８に固定される支持柱脚１７に固定されている。更に、スイベルリングがモーメントアーム１８によって、船１に固定されている。
【００２１】
図２は上記に見られるように、ブロック１２における導管１３の一例を示している。実際に、上昇管の数は普通、二本から四十本である（ブロック１２の寸法と、上昇管の数を増やすと、それに従って複雑さを増す）。図２は、四本の上昇管を具備したブロックを示している。そしてスイベルユニット３は、普通四個のスイベルリングを有している。
【００２２】
通常の産出の際に、その場所の縦穴から、油及び／またはガスが上昇管２を介して、シャットアウト弁１５、導管１３及びコース１４へ流れ、スイベルリング５を通って、パイプシステム内のパイプ７の中に入る。船が回転台８の周囲を回る時、スイベルリングがモーメントアーム１８によって、船に対して固定するように保持され、スイベルコア４が、リング５内で回転する。スイベルリングとコアとの間に、配置されたシール１９があって、液体及びガスが回転中に漏れ出ないことを意図している。通常、たとえ幾つかの上昇管が一つのリングに接続されても、或いは一本の上昇管が幾つかのリングに接続されても、一本の上昇管が一つのリングに接続されて、各上昇管が、それ独自のスイベルリングを有している。
【００２３】
導入部分で言及したように、過失がスイベルリングの一つでシーリングシステムにおいて生じ得る。油またはガスの漏れを止めるため、問題となるリングを介する流体の流れを、止めなければならず、スイベルの中及び外への付属弁が、閉鎖される。図１に示されている従来設備において、スイベルリングへ接続された上昇管を介する手段が止められ、それにより実質的に経済的な損失を生じさせる。
【実施例１】
【００２４】
上記の欠点は、本発明による装置により回避され、その第一実施例が、図３に示されている。
【００２５】
図３から明らかなように、ここでブロック２５が、ブロックの外部から延び且つ個々の導管２８の中に延びる多数のボア２６、２７を備えている。図示の実施例において、二つのボア２６は、スイベルコア４における付属の軸線コース１４と整列して配置されており、二つの付加的なボア２７が、ボア２６の個々の一つと、付属の上昇管２からの導管２８の垂直部分との間に配置されている。
【００２６】
ボア２６の各々に、示されている位置と、問題となる導管２８が閉じた位置との間を移動できる、シーリングプラグ２９が配置されている。プラグの移動に関して、図示の実施例では、問題となるボア２６を覆い且つシールする蓋またはカバー３１とネジ係合するため、ネジロッド３０を備えている。二つの付加的なボア２７は特に、シーリング蓋３２によって覆われる。蓋３１及び３２は、スクリューボルト（図示せず）によって、ブロックに対してシール方法で適切に固定され得る。
【００２７】
二つの付加的なボア２７は、予め蓋３２を取り外してその後、図４に示したように、分岐パイプ３３によって相互接続され得る。
【００２８】
図示されている装置を使用する時、シーリングプラグ２９が、例えば図４に示されているように、動作され、そこでは最低位のスイベルリング５におけるシール１９は、漏れ始めたと仮定している。この場合、全ての弁１５及び１６は閉じられており、図面の左側のシーリングプラグ２９を、付属のネジロッド３０によって、その閉鎖位置まで押される。両方のスイベルリングは、ここで閉鎖されている。蓋３２は、ブロックから放されており、分岐パイプ３３が装着されて、ボア２７と、それと共に上昇管２が互いに接続されている。分岐パイプ３３を通る導管は、圧力テストされ、図面の右側の最低位の弁１５と上部弁１６が動作される。産出物はそこで、両方の上昇管２から、図４において矢印により示されているように、共通のスイベルリング５の中に入ことができる。
【００２９】
実際に、異なる長さの分岐パイプを配置して、異なる分岐パイプがブロック２５上の異なる接続ポイントの間に適合している。図２を参照すると、例えば分岐パイプは適応し得て、上昇管２と２´との間で一つの分岐パイプが適合するように、そして幾分か長い分岐パイプが、上昇管２と２″との間に適合するようになっている。
【００３０】
図示の実施例における分岐パイプ用の接続ポイントは、ブロック２５の下側に配置されている。しかし、それら接続ポイントはブロックの側部または頂部に配置してもよく、それは各個別の場合で、そのような接続ポイントに配置するために最も実用的であることに依存している。
【実施例２】
【００３１】
図５は、本発明による交差接続構成の別の実施例を示している。この実施例において、図３及び図４による実施例のように、分離した分岐パイプを使用していない。代わりに、装置は、二つかそれ以上のボア３９の間で接続部を形成する、多数の相互接続導管３８を具備した、ブロック３７を備えており、二つかそれ以上のボア３９は、図３においてブロック２５にあるボア２５に対応する方法で構成するために示されている。ボア３９において、図３における閉鎖プラグ２９に対応する閉鎖プラグ４０が配置されており、それら閉鎖プラグはネジロッド４１によって動作される。図５に示されている落ちにおいて、プラグ４０は個々の相互接続導管を閉鎖している。図示の構成によって、図７に関連して後に記載するように、個々の相互接続導管３８を通して、選択された上昇管２と選択されたスイベルリング５との間に、接続部を形成するために閉鎖プラグ４０が動作され得る。
【００３２】
図６Ａ及び図６Ｂは、相互接続導管の二つの異なった形態のブロック３７を示している。両方の図面は、四本の付属の上昇管２を有したブロックを、図２による実施例のような類似の方法で、示している。図６Ａによる別の例において、チャンネル３８´が、中心接合部４２で相互接続されており、どの上昇管２も、スイベルコアにおける付属の軸線コース１４を通して、どのスイベルリング５にも接続できる。図６Ｂによる別の例において、二つの相互接続部３８″は、予定の上昇管とスイベルリングとの間に接続部を形成するため、選択的なボア３９の間に接続部を形成している。
【００３３】
また、この実施例において、再接続はスイベルリングのシールで漏れを見つけたら、行われる。この接続の際に図７を参照すると、下部スイベルリング５が漏れを始めさせると仮定する。関連する上昇管とスイベルシングに関する弁１５及び１６が閉じられ、漏れているスイベルリングを閉鎖するためのシーリングリング４０、すなわち図７における左側プラグが、その上方閉鎖位置まで、ネジロッド４１によって押される。別のスイベルリングに対して新しい接続を形成するためのシーリングプラグ４０、すなわち図７において右側のシーリングプラグが、図示されている低位置へ押し下げられ、そこで関連する相互接続導管３８が開かれる。シャットアウト弁１５及び１６は、再び開かれ、そして産出物がずべての上昇管から継続し得る。
【００３４】
図７から明らかなように、シール４３及び４４は、シーリングプラグ４０に関連して、その下方位置と上方位置に配置されて、プラグを通過する漏れを回避する。
【００３５】
もし関連する流体が逆方向に流れると、本発明による装置における再接続構成は、必然的に使用され得る。
【実施例３】
【００３６】
本発明による更なる実施例が、図８における側面図に示されている。
【００３７】
この実施例は、関連する上昇管を接続した回転体が、水中ブイから成る場合に使用するために形成されており、水中ブイは、問題となる船内の受容空間に着脱可能に固定するために配置されている。その図面において、そのようなブイの上部分が、５０で示されている。
【００３８】
図面に示されているように、装置がブイ５０と、ブロック上に取り付けられたスイベルユニット３との間に配置されるブロック５１を備えている。スイベルユニットは、標準設計のスイベルスタックによって構成され得る。ブロック５１は、ここで、スイベルスタック３が取り付けられた上部ブロックユニット５２と、ブイ５０に永久固定された下部ブロックユニット５３とから成っている。ブロックユニット５２、５３は、適切な相互接続手段、例えば水圧構造体の連結装置によって、互いに相互接続するのに適合している。図示の例において、ブロックユニットの各々が、取り囲みフランジリング５４及び５５を個々に備え、フランジリングが例えば遠隔操作制御手段によって、動作させることができる多数の水圧コネクタ５６によって、着脱可能に相互接続されている。
【００３９】
ブロック５１は、ブイを取り外す際にブロックユニットを互いに分離する時、炭化水素類の流出を最少に減らすため、上部ブロックユニット５２と下部ブロックユニット５３に分割されている。
【００４０】
ブロックユニットの各々に、ブロックユニットに配置された内部導管を選択的に閉じるため、且つ上昇管（図８には示されていない）と、スイベルユニット３における付属の流体コースとを接続するため、多数の弁を組み入れている。図８において、上部ブロックユニット５２に組み込まれた弁の数の中で一つの弁５７だけを示している。弁５７は、（点線でのみ示された）流体コース５８に接続されており、図示の実施例におけるこのコースは、下部ブロックユニット５３において、付属弁５７と共に幾つかのコース５９に分かれている。そのような実施例では、幾つかのガス上昇管はそのとき、スイベルを介して共通のコースへ互いに接続できるので、特にガス上昇スイベルに関して特に好ましい。これは、上部ブロックユニットにおいて、構成要素及びシールの数の減少を含んでいる。
【００４１】
図８から明らかなように、上部ブロックユニット５２は、装置を介した流体の移動時に過失が起こり得る場合、ブロックユニットにおける流体コースの閉鎖のために、多数の緊急シャットアウト弁（ESD弁）を備えてる。対応する方法で、下部ブロックユニット５３は、必要によりブロックユニットにおける流体コースの閉鎖のため、多数の手動遮断弁６１を備えている。
【実施例４】
【００４２】
ブロックユニット５２及び５３に、シャットアウト弁を組み込むか組み入れた例を、図９に示している。そのように、弁６２はボール弁の形をしており、導管６３に上部ブロックユニット５２を介して接続されている。弁は弁ボール６４と弁座６５と備えているのを示している。弁は、例えば閉じるためにの組み入れスプリングパッケージと、開くための水圧シリンダーアクチュエータとを備えたアクチュエータ６６を有している、ESD弁に結合されている。類似の方法で、ボール弁の形をした弁６７が導管６８に、下部ブロックユニット５３を介して接続されている。弁は、ギアボックス７０を介するホイール６９によって動作される、手動遮断弁６１に結合されている。
【００４３】
導管６３及び６８は、上部ブロックユニット５２に緩めに予め組立てられた、スリーブ形状のシーリング要素７１によって、シーリング方法で相互接続されている。更に導管６３と、スイベルユニット３における隣接コースとの間に、堅い接続部を形成するためのシーリングスリーブ７２を示している。
【００４４】
上昇管用のフランジ接続部７３は、関連するブイ５０の下端部に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来技術による回転体とスイベル組立体の垂直断面図。
【図２】図１での上昇管とスイベルユニットとの間のブロックにおける導管の一例。
【図３】本発明による装置の第一実施形態であり、ブロックが補足的なボアと閉鎖プラグの形をした本発明による手段を備え、図１の装置に関連した断面図。
【図４】分岐パイプが二つのボアの間を接続した、図３における構成を示した図。
【図５】図３及び図４に対応しているが、ブロックが分岐パイプの代わりに内部相互接続導管を備えた、別の実施例を示した図。
【図６Ａ】ブロック内の相互接続導管の可能な構成の一例。
【図６Ｂ】ブロック内の相互接続導管の可能な構成の一例。
【図７】図５による実施例であり、閉鎖プラグが、個々の動作位置へ移動されて、図示の上昇管の両方からの液体の流れが、スイベルユニットにおける上部スイベルリングへ案内される様子を示した図。
【図８】選択的な閉鎖のため組み込まれた手段を備えた、一対の手動相互接続ブロックユニットを備えた実施形態において、本発明による装置の側面図。
【図９】組込閉鎖手段を具備した図８におけるブロックユニットの長手断面図。

Claims (12)

1. 多数の上昇管（２）が回転体（８；５０）から吊り下げられ、且つ船（１）上でパイプシステム（７）に結合された複数の出口（６）を有する多数のスイベルリング（５）を備えるスイベルユニット（３）に連通しており、装置は、複数の上昇管（２）とスイベルユニット（３）との間に配置されたブロック（２５；３７；５１）を備え、且つ複数の上昇管（２）を個別のスイベルリング（５）に接続するため、複数の内部導管（２８；６３、６８）を備え、複数の導管を選択的に閉じる手段（２９；４０；６２、６７）が、複数の上昇管（２）とスイベルユニット（３）との間に配置されて、炭化水素を海底源から船（１）へ移す装置において、
   選択的に閉じる複数の手段（２９；４０；６２；６７）が、ブロック（２５；３７；５１）に組み込まれることを特徴とする装置。
2. 回転体が、船（１）に接続され得るブイ（５０）から成っている装置において、
   ブロック（５１）が、二つのブロックユニット（５２、５３）から成っており、その上部ブロックユニット（５２）が、スイベルユニット（３）に永久的に固定され、下部ブロックユニット（５３）が、ブイ（５０）に永久的に固定されており、二つのブロックユニット（５２、５３）が、着脱可能にお互い相互接続するのに適応していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 複数のブロックユニット（５２、５３）は、水圧動作構造体の連結装置（５４〜５６）によって相互接続されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. ブロック（２５；３７）が、ブロック内に二本かそれ以上の導管（２８）を選択的な相互接続のための手段（３３；３８）も備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. ブロック（２５；３７）が、ブロックの外部から個々の導管（２８）の中に延びる複数のボア（２６；３９）と、問題となる導管（２８）を閉鎖する位置へ各々を移動させることができる、複数の閉鎖プラグ（２９；４０）を具備した、選択的に閉鎖する手段とを備えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 複数の閉鎖プラグ（２９；４０）が、個々のネジロッド（３０、４１）によって移動可能であり、各ネジロッドが、問題となるボア（２６）の上をカバー（３１）と、ネジ嵌め込みされることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. ブロック（２５）は、ブロックの外部から個々の導管（２８）へ延びる多数のを付加的なボア（２７）を備え、それは付属の蓋（３２）によって普通に閉鎖され、多数の分岐パイプ（３３）は、その蓋（３２）を取り外すことで、複数の付加的なボア（２７）の中から選択されたボアの間を、接続するように配置されることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
8. 複数の分岐パイプ（３３）が、異なる相互距離を有する複数のボア（２７）を相互接続できるように、異なる長さを有することを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. ブロック（３７）が、少なくとも幾つかのボア（３９）の間に接続部を形成する、多数の内部相互接続ダクト（３８）を備え、それらは複数の閉鎖プラグ（４０）によって閉鎖されるように配置され、複数の閉鎖プラグが、選択された複数の上昇管と選択された複数のスイベルリング（５）との間に、個々の相互接続導管（３８）を介して、接続部を形成するために操作可能であることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
10. 複数の相互接続導管（３８´）が、その一端では、共通の接合部（４２）において相互接続されており、それでどの上昇管（２）も、どのスイベルリング（５）にも接続できることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 複数の相互接続導管（３８″）が、選択された複数のボア（３９）の間に接続部を形成し、且つ特定の複数の上昇管（２）と複数のスイベルリング（５）との間に接続部を形成するために配置されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
12. ブロック（３７）が、ブロック（３７）と複数のシーリングプラグとの間をシーリングするため、シーリング手段（４３、４４）を備えることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか一項に記載の装置。