JP2014503729A - 北極圏産出タワーを備えた海底産出システム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2011年1月28日に出願された米国特許仮出願第61/437,381号(発明の名称:Subsea Production System Having Arctic Production Tower)の優先権主張出願であり、この米国特許仮出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
本明細書で用いられる「炭化水素」という用語は、主として元素としての水素及び炭素(これらが全てであるというわけではない)を含む有機化合物を意味している。炭化水素は、一般に、2つの種類、即ち、脂肪族又は直鎖炭化水素及び環状テルペンを含む環状又は閉リング炭化水素に分類される。炭化水素含有物質の例としては、任意形式の天然ガス、石油、石炭及び燃料として使用でき又は燃料にアップグレードできるビチューメンが挙げられる。
図1は、本発明の一実施形態としての海底産出システム10の側面図である。産出システム10は、海底環境で働く。海洋環境50は、海面(又は水線)52及び海底(又は水底)54を有する海域又は水域55を表している。海洋環境50は、好ましくは、1年の大部分の間、実質的に氷の多い状態を呈する北極海域である。例示としては、サハリン島のオホーツク海並びに米国及びカナダ国のボーフォート海が挙げられる。
Claims (37)
- 海洋環境において炭化水素回収作業を実施する海底産出システムであって、前記海洋環境は、海面及び海底を有する海域を含み、
第1の端部及び反対側の第2の端部を備え、前記第1の端部が前記海底に近接して位置するベースを有する細長いトラスフレームと、
前記トラスフレームの前記第2の端部に設けられ、浮き掘削ユニットを受け取ってこれに解除可能に取り付けられるよう構成され、海面よりも下での浮遊氷床との接触を回避するのに十分な距離に位置するランディングデッキと、
前記トラスフレームの前記ベースに近接して前記海底に位置する1つ又は2つ以上の流体貯蔵セルであって、前記1つ又は2つ以上の流体貯蔵セルのうちの少なくとも1つが炭化水素流体を受け取る炭化水素流体貯蔵セルと、
前記海底の上方に且つ前記トラスフレームの前記第2の端部に近接して位置し、前記少なくとも1つの炭化水素流体貯蔵セルと流体連通状態にある海底産出作業機器と、を備えている、
ことを特徴とする海底産出システム。 - 前記海底産出作業機器は、(i)発電機器、(ii)圧力ポンプ、(iii)制御弁、(iv)産出マニホルド、(v)流体分離機器又は(vi)これらの組み合わせを備えている、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記海底産出作業機器と前記少なくとも1つの炭化水素流体貯蔵セルを流体連通させる炭化水素輸送ラインを更に備えている、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記トラスフレーム上に設けられた複数個の坑口装置を更に含み、各坑口装置は、前記海底から前記トラスフレーム中に延びる表面ケーシングを通って地下貯留層からの産出流体を受け取り、産出流体を前記坑口装置から前記海底産出作業機器に送る産出フローラインを更に備えている、
請求項1記載の海底産出システム。 - 炭化水素流体を前記少なくとも1つの炭化水素流体貯蔵セルから前記海面の輸送船に輸送する産出ライザを更に含み、前記産出ライザは、前記輸送船と選択的流体連通状態にある、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記海底産出作業機器は、前記海底上に配置された複数個の坑口装置から産出流体を受け取り、前記海底産出システムは、産出流体を前記それぞれの海底坑口装置から前記トラスフレームの前記第2の端部に近接して位置する前記海底産出作業機器に輸送する産出フローラインを更に備えている、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記トラスフレームは、全体として切頭形である、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記トラスフレームは、前記第1の端部と前記第2の端部との間に実質的に一定の幅を有する、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記1つ又は2つ以上の流体貯蔵セルを備えた重力ベース構造物を更に備えている、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記トラスフレームの前記第1の端部は、重力ベースを有する、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記産出タワーを取り囲む複数本の係留ラインを更に含み、各係留ラインは、前記トラスフレームに連結された第1の端部及び前記海底に設けられたアンカに連結された第2の端部を有する、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記アンカの各々は、重力により前記海底上に保持されたおもり付きブロック又は前記海底に固定された複数本の杭打ちピラー若しくは吸引ピラーを備えているフレーム構造体を有する、
請求項11記載の海底産出システム。 - 前記複数本の係留ラインの各々の前記第1の端部は、前記トラスフレームの前記第2の端部の近くで前記トラスフレームに連結されている、
請求項11記載の海底産出システム。 - 前記係留ラインの各々は、チェーン、ワイヤロープ、合成ロープ、アイバー又はパイプから製作されている、
請求項11記載の海底産出システム。 - 前記トラスフレーム内に設けられた1つ又は2つ以上の浮力タンクを更に備えている、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記ランディングデッキは、前記海面よりも少なくとも約20メートル(66フィート)下に位置する、
請求項15記載の海底産出システム。 - 前記トラスフレームは、関節連結構造体を構成し、前記関節連結構造体は、
前記海底から前記トラスフレームの前記第1の端部と前記第2の端部の中間に位置するピボット箇所まで上方に延びる実質的に剛性の下側区分と、
前記ピボット箇所から前記ランディングデッキまで上方に延びる応従性の上側区分とを含み、
前記応従性上側区分は、波のエネルギー及び海流に応答して前記下側区分に対して回動することができるようになっている、
請求項1記載の海底産出システム。 - 前記実質的に剛性の下側区分は、
前記トラスフレームに取り付けられた複数本の杭スリーブと、
前記実質的に剛性の下側区分と前記応従性上側区分の相対的回動運動を可能にするよう前記杭スリーブを貫通して延びる複数本の杭とを有する、
請求項17記載の海底産出システム。 - 前記複数本の杭スリーブの各々は、前記下側区分に取り付けられ、
対応の前記杭の各々は、前記応従性上側区分に取り付けられている、
請求項18記載の海底産出システム。 - 前記複数本の杭スリーブの各々は、前記応従性上側区分に取り付けられ、
対応の前記杭の各々は、前記下側区分に取り付けられている、
請求項18記載の海底産出システム。 - 前記実質的に剛性の下側区分は、前記海底に設けられた重力ベースを有する、
請求項18記載の海底産出システム。 - 前記掘削ユニットは、
前記海洋環境における作業を実施するプラットホームと、
前記海面の下で浮力調整及び安定性を提供するよう構成されたタワーと、
前記ランディングデッキに取り付け可能なベースと、を備えている、
請求項1記載の海底産出システム。 - 海洋環境において海底産出システム用のコンポーネントを設置する方法であって、前記海洋環境は海面及び海底を有する海域を含み、
前記海洋環境中に炭化水素回収作業のための場所を特定するステップと、
1つ又は2つ以上の炭化水素流体貯蔵セルを前記選択された場所で前記海底上に配置するステップと、
細長いトラスフレームを前記選択された場所に輸送するステップであって、前記トラスフレームは、第1の端部及び反対側の第2の端部を有するステップと、
前記トラスフレームを前記海洋環境内に設置して前記第1の端部が前記1つ又は2つ以上の炭化水素流体貯蔵セルに近接して前記海底上に配置されるようにするステップと、
海底産出作業機器を備えているフレーム構造体を輸送するステップと、
前記フレーム構造体を前記トラスフレームの前記第2の端部に近接して設置するステップと、
ランディングデッキを前記トラスフレームの前記第2の端部に設置するステップと、
浮き掘削ユニットを前記選択された場所に輸送するステップと、
前記浮き掘削ユニットを前記トラスフレームの前記ランディングデッキに解除可能に取り付けるステップと、
炭化水素輸送ラインを連結して前記海底産出作業機器と前記1つ又は2つ以上の炭化水素流体貯蔵セルとを流体連通させるステップと、を備えている、
ことを特徴とする方法。 - 前記海底産出作業機器は、(i)発電機器、(ii)圧力ポンプ、(iii)制御弁、(iv)産出マニホルド、(v)流体分離機器又は(vi)これらの組み合わせを備えている、
請求項23記載の海底産出システム。 - 複数個の坑井を前記海底を通って地下貯留層中に掘削するステップと、
炭化水素流体を産出するステップと、を更に備えている、
請求項23記載の方法。 - 各坑井のための複数個の坑口装置を前記トラスフレーム上に配置するステップを更に含み、各坑口装置は、前記海底から前記トラスフレーム中に延びる表面ケーシングを通って地下貯留層からの産出流体を受け取り、
産出流体をそれぞれの前記坑口装置から前記海底産出作業機器に送る産出フローラインを設置するステップを更に備えている、
請求項25記載の海底産出システム。 - 前記海底産出作業機器により受け取られた産出流体の全ては、前記トラスフレーム上に設けられた前記複数個の坑口装置を通って流れる、
請求項26記載の方法。 - 各坑井用の複数個の坑口装置を前記海底上に配置するステップと、
産出流体をそれぞれの前記坑口装置から前記海底産出作業機器に送る産出フローラインを設置するステップと、を更に備えている、
請求項25記載の海底産出システム。 - 産出ライザの第1の端部を前記1つ又は2つ以上の炭化水素流体貯蔵セルと流体連通関係をなして配置するステップと、
炭化水素流体を前記1つ又は2つ以上の炭化水素流体貯蔵セルから輸送船に移送するステップと、を更に備えている、
請求項25記載の方法。 - 複数個のアンカを前記海底上に下降させるステップを更に含み、前記アンカは、前記トラスフレームを取り囲み、
対応の複数本の係留ラインを用意するステップを更に含み、各係留ラインは、第1の端部及び第2の端部を有し、
各係留ラインの前記第1の端部を前記海底のアンカに連結すると共に各係留ラインの第2の端部を前記トラスフレームに連結するステップを更に備えている、
請求項23記載の方法。 - 前記アンカの各々は、重力により前記海底上に保持されたおもり付きブロック又は前記海底の近くで地盤に固定された複数本の杭打ちピラー若しくは吸引ピラーを備えているフレーム構造体を有する、
請求項30記載の海底産出システム。 - 前記トラスフレームは、関節連結構造体を構成し、前記関節連結構造体は、
前記海底から前記トラスフレームの前記第1の端部と前記第2の端部の中間に位置するピボット箇所まで上方に延びる実質的に剛性の下側区分と、
前記ピボット箇所から前記ランディングデッキに向って上方に延びる応従性の上側区分と、を備え、前記応従性上側区分は、波のエネルギー及び海流に応答して前記下側区分に対して側方に回動することができるようになっている、
請求項23記載の海底産出システム。 - 浮き掘削ユニットを前記トラスフレームの前記ランディングデッキに取り付けるステップを更に備えている、
請求項23記載の方法。 - 前記海洋環境内の移動中の氷床を識別するステップと、
前記浮き掘削ユニットを前記トラスフレームの前記ランディングデッキから切り離すステップと、
前記浮き掘削ユニットを前記海洋環境中の新たな場所に一時的に移動させて前記移動中の氷床を回避するステップとを更に備えている、請求項23記載の方法。 - 前記海洋環境内の移動中の氷床の予想最大深さを求めるステップと、
前記細長いトラスフレームを立設したときに前記ランディングデッキが前記最大深さよりも下に位置するよう前記細長いトラスフレームを寸法決めするステップと、を更に備えている、
請求項23記載の方法。 - 前記ランディングデッキは、前記海面よりも少なくとも約20メートル(66フィート)下に位置する、
請求項35記載の海底産出システム。 - 海洋環境において浮き掘削ユニットを海洋の場所から移動させる方法であって、前記海洋環境は海面及び海底を有する海域を含み、
前記海洋環境内の移動中の氷床を識別するステップと、
前記掘削ユニットを海底産出タワーから切り離すステップであって、前記海底産出タワーは、
第1の端部及び反対側の第2の端部を備えた細長いトラスフレームを有し、前記第1の端部は、前記海底に近接して位置するベースを有し、
前記トラスフレームの前記第2の端部に設けられたランディングデッキを有し、前記ランディングデッキは、浮き掘削ユニットを受け取ってこれに解除可能に取り付けられるよう構成され、前記ランディングデッキは、前記海面よりも少なくとも20メートル(66フィート)下に位置し、
前記海底の上方に且つ前記トラスフレームの前記第2の端部に近接して位置する海底産出作業機器を有し、流体分離機器が前記海底上の少なくとも1つの炭化水素流体貯蔵セルと流体連通状態にあるステップと、
前記掘削ユニットを前記海洋環境内の新たな場所に一時的に再位置決めして前記移動中の氷床を回避するステップと、
前記掘削ユニットを前記氷床が前記海洋場所を通過した後に前記産出タワーの前記ランディングデッキに戻すステップと、を備えている、
ことを特徴とする方法。
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