JP2755834B2

JP2755834B2 - 海中条体配設装置

Info

Publication number: JP2755834B2
Application number: JP3798591A
Authority: JP
Inventors: 雅彦尾▲崎▼
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1998-05-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JPH04257788A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライザー（揚油管）の
ごとき超長尺の部材、すなわち洋上のプラットフォーム
等の浮体から海底へ延在すべき条体を、既設の条体に干
渉させることなく並設できるようにした、海中条体配設
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、テンションレグプラットフォー
ムによる海洋石油生産設備の概要を示す。洋上プラット
フォーム１は、石油生産のための各種機器の収納や作
業、居住のスペースのためのデッキ構造２と、デッキ構
造２を海面５上に支えるためのコラム（鉛直円柱浮体構
造）３と、コラム３を下部で連結するとともに波の影響
を受けにくい海面下で浮力を生じさせるポンツーン（水
平浮体構造）４とから構成されている。そして、洋上プ
ラットフォーム１は、テンドンと呼ばれる鋼管製の係留
部材６によって、海底８のアンカー７に係止されてい
る。

【０００３】洋上プラットフォーム１は、その全浮力が
重量以上（通常２〜３割増）になる吃水まで係留部材６
によって下方へ引き込まれており、その余剰浮力と平衡
する張力（プリテンション）によって係留部材６は常に
緊張状態に保たれている。

【０００４】このような係留方式によるプラットフォー
ム１は、テンションレグプラットフォーム（ＴＬＰ）と
称され、厳しい海象の下でも上下揺や傾きがほとんど無
く、水平方向への変位も水深の１割程度に押さえられる
という特徴を有するので、固定式プラットフォームの設
置が困難な大水深（300m〜1000m）海域における海洋石
油生産に適している。なお、符号９は海底８に設置され
たテンプレートを示しており、ここに油井坑口10が設け
られ、この油井坑口10から石油がライザー11を通して洋
上プラットフォーム１へ揚げられる。

【０００５】さて、ライザー11の設置には、従来、ガイ
ドライン方式が用いられている。図６にガイドライン方
式によるライザーの設置手段の概要を示す。この図６に
おいても符号９は海底８に設置されたテンプレートを示
し、10は油井坑口を示している。ライザー11を設置する
前の段階において、ガイドライン12が洋上プラットフォ
ーム１とテンプレート９に設けられたガイドラインポス
ト13との間に引張状態で設置され、ライザー11の下端部
は、ガイドフレーム14を用いてガイドライン12に沿い下
降してきて、タイバックシステム15により油井坑口装置
16に結合されることになる。本方式によると、ライザー
下端部を、目指す油井坑口10に向けて下降させるのは容
易であり、位置決め等の制御は不必要である。

【０００６】しかしながら、ガイドライン12を設置する
際には、その位置決め制御が必要とされるので、ガイド
ライン12の設置を省略してライザー11の下端部を遠隔操
作により導くことができれば効率的である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】海洋石油生産において
は、効率良く揚油するために、複数の油井坑口に各１本
ずつのライザーが設置される。ライザー同士の間隔は過
度に大きくするとプラットフォームのデッキ面積が広く
なり、ひいてはプラットフォームの大型化を招いてしま
う。間隔が小さいとライザー同士の衝突・破損の恐れが
ある。したがって例えばライザー同士の間隔をライザー
外径の10〜20倍程度とし、格子状に整然と配置するのが
一般的である。

【０００８】さて、石油生産が開始された後、ライザー
の点検・補修などの目的で複数配置のライザーのうち１
本ないし数本を引きあげ、その後、再設置する作業が発
生する。この時ガイドラインを省略した方式を用いよう
とすると、新設のライザーの下端部が、目的の油井坑口
に到達するまでの下降作業中において、生産に従事して
いる他の既設ライザーに衝突したり絡んだりしないこと
が不可欠である。

【０００９】本発明は、このような問題点の解決をはか
ろうとするもので、ライザー等の条体を既設の条体の近
傍に並設する際に、条体相互の衝突や絡まりを防止する
ことができるようにした、海中条体配設装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明の海中条体配設装置は、洋上の浮体から海底
へ延在する既設条体が水中音を発信すべく同既設条体の
上端部に装着された固体音発信器をそなえるとともに、
上記既設条体の近傍で上記洋上浮体から垂下される新設
条体の下端部に装着されて上記水中音を受信しうる水中
音受信器と、上記新設条体の下端部に装着されて同新設
条体を駆動しうる推進装置と、上記水中音受信器からの
信号に基づき上記推進装置を制御して上記新設条体の垂
下してゆく下端部が上記既設条体に干渉するのを防止す
るための制御装置とをそなえて構成されたことを特徴と
している。

【００１１】

【作用】上述の本発明の海中条体配設装置では、固体音
発生源から出された音は、既設条体を伝わっていくうち
に水中へ音を放射するから、その水中音を新設条体の下
端部における水中音受信器で受信することができ、その
受信信号に基づいて制御装置では既設条体に対する新設
条体の下端部の位置関係が算出される。そして、その算
出結果により上記制御装置は新設条体下端部の推進装置
を制御し、このようにして新設条体の垂下してゆく下端
部が既設条体に干渉するのを防止する作用が行なわれ
る。

【００１２】

【実施例】図１から図４までに本発明の実施例を示す。
図１は、前述のテンションレグプラットフォーム（ＴＬ
Ｐ）による海洋石油生産設備において、条体としてのラ
イザーを設置している全体状況を示している。図中にお
ける符号１〜10は、図５により従来技術を説明したもの
と同一である。また符号11aは新設すべきライザーを示
し、11bは生産に従事している他の既設ライザーを示
す。

【００１３】図１に示すように、洋上浮体としての洋上
プラットフォーム１から海底へ延在する既設条体として
のライザー11bが、水中音を発信できるように同ライザ
ー11bの上端部に固体音発信器18を装着されている。

【００１４】そして、既設ライザー11bの近傍で洋上プ
ラットフォーム１から垂下される新設条体としてのライ
ザー11aの下端部の構造体17には、図３に示すように、
水中音を受信しうる水中音受信器23と、新設ライザー11
aを駆動しうる推進装置22とが装着されている。

【００１５】また、図１に示すように、洋上プラットフ
ォーム１のデッキ構造２上には、制御装置19が設けられ
ている。この制御装置19は、水中音受信器23からの信号
に基づき推進装置22を制御して、新設ライザー11aの垂
下してゆく下端部が既設ライザー11bに干渉するのを防
止できるようになっている。

【００１６】図２は、固体音発信器18の取付状況を示す
ものである。既設ライザー11bの上端部はデッキ構造２
において、テンショナーライン20により一定張力をかけ
られた状態で吊り下げられている。この一定張力によっ
てライザー11bは過度に撓んだり座屈したりすることを
免れる。さらにライザー11bの水平方向への動きはロー
ラーフェンダー21を介してデッキ構造２にとめられてお
り、これによってプラットフォーム１とライザー11bと
の相対的な上下変位が吸収され、かつ、曲げモーメント
が開放される。

【００１７】既設ライザー11bの上端部の固体音発信器1
8としては、振動子をライザー11bに直接貼付し、音でパ
ルス信号あるいは固有の波形信号を発生させるものとす
る。そして、この信号の発生は制御装置19からの命令に
よる。

【００１８】図３は、新設ライザー11aの下端部近傍の
詳細構造を示している。推進装置22は、前後左右に推進
できるように互いに直交する方向の２個の推進器をそな
えるか、あるいは単一の首振式とする。また、推進装置
22と水中音受信器23とは構造体17に一体に組み込まれて
おり、新設作業の終了後、回収用ライン24によって回収
される。さらに、信号ケーブル、パワーケーブル等のケ
ーブル25が、回収用ライン24に沿って洋上の制御装置19
と推進装置22および水中音発信器23とを連絡している。

【００１９】水中音受信器23は、水平面内に指向性を限
定することにより、ライザー11aの下端部の深度における
既設ライザー11bからの放射音を拾い、相対的な位置関
係を検知するために用いられる。

【００２０】制御装置19の作動原理は、図４に示すよう
なものになる。固体音発信器18によって発生した音は、
ライザー11bにおいて下方へ固体音として極めて短時間
で伝わり、その放射音は水中音速で伝わって受信器23に
感知される。このような音の発信から受信までに要する
時間に基づき既設ライザー11bと新設ライザー11aの下端
部との水平距離が算定される。なお、水中音受信器23の
近傍に深度計や温度計を設置して、これらの計測値も上
記水平距離の算定要素に用いれば、精度はより高くな
る。

【００２１】複数本の既設ライザー11bからの距離を知
ることによって、新設ライザー11aの下端部と他のライ
ザー11bとの相対的な位置関係を知ることが可能となる
ので、ライザー11a,11b間の干渉が生じないように推進
装置22に制御装置19から制御信号を送り、推力の大きさ
および方向を変えて位置制御が行なわれる。

【００２２】なお、洋上プラットフォーム１の流され量
が大きくて推進装置22の容量が不足する場合には、洋上
プラットフォーム１に搭載された推進装置との連係まで
含めた制御を行なうシステムも可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明の海中条体
配設装置によれば、既設ライザー等の条体に並設される
新設ライザー等の条体の設置や、複数のライザーのうち
の１本を点検・補修した後の再設置等の作業が、他の条
体との衝突、絡まりを起こすことなく、ガイドラインな
しでも行なえるようになる。

【００２４】また、本発明の海中条体配設装置は、ガイ
ドライン方式の場合でも、条体としてのガイドラインの
設置に用いることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての海中条体配設装置の
全体構成を示す立面図である。

【図２】図１の装置の一部を拡大して固体音発信器の取
付状態を示す一部詳細図である。

【図３】図１の装置の要部を拡大して示す立面図であ
る。

【図４】図１の装置の作動原理を示す説明図である。

【図５】テンションレグプラットフォームによる海洋石
油生産設備の概要を示す全体図である。

【図６】従来のガイドライン方式による海中条体配設装
置を示す立面図である。

【符号の説明】

１洋上浮体としてのプラットフォーム２デッキ構造３コラム４ポンツーン５海面６係留部材７アンカー８海底９テンプレート 10 油井坑口 11a 新設条体としてのライザー 11b 既設条体としてのライザー 12 ガイドライン 13 ガイドラインポスト 14 ガイドフレーム 15 タイバックシステム 16 油井坑口装置 17 推進装置および水中音受信器を含む構造体 18 固体音発信器 19 制御装置 20 テンショナーライン 21 ローラーフェンダー 22 推進装置 23 水中音受信器 24 回収用ライン 25 ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−14994（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−15087（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−27992（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−178089（ＪＰ，Ａ) 実開昭52−96890（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−80795（ＪＰ，Ｕ) 特公昭43−13281（ＪＰ，Ｂ１) 特公平１−57231（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B63B 35/44 E21B 43/013

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】洋上の浮体から海底へ延在する既設条体
が水中音を発信すべく同既設条体の上端部に装着された
固体音発信器をそなえるとともに、上記既設条体の近傍
で上記洋上浮体から垂下される新設条体の下端部に装着
されて上記水中音を受信しうる水中音受信器と、上記新
設条体の下端部に装着されて同新設条体を駆動しうる推
進装置と、上記水中音受信器からの信号に基づき上記推
進装置を制御して上記新設条体の垂下してゆく下端部が
上記既設条体に干渉するのを防止するための制御装置と
をそなえて構成されたことを特徴とする、海中条体配設
装置。