JP4524038B2 - Lng搬送方法及びlng搬送システム - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海底石油生産装置に漂駐して、漂駐式生産・貯蔵・荷揚げを行う一方の船と、LNGタンク船或いは普通のタンク船である他方の船とから成る液化天然ガス及びその他の天然石油生成物を扱う2艘の船を接続するシステムに関する。
【0002】
問題点
浮遊ガス(LNG, NGL, 及びLPG)を沖合で生産する間、通常、安定なオイル及び/又は濃縮物が生産される。LNGの取引は、通常、長期契約に拘束されている。一方、ガス濃縮物は、軽或いは「揮発」石油成分を含んでいて、このような軽石油成分を常に必要としている精油所にスポットで販売され、精製されている。このような混式沖合石油/ガス転換FPSOから搬出するシステムのための船舶装置は、LNGタンク船と、普通のタンク船のような2艘の異なるタンク船を、FPSO船に係留することができ且つそれぞれの搬送システムに接続することができるような方法で、これら両方の生産物を搬出しようとする要望を満足させなければならない。即ち、第1は、LNGを搬送するための低温貯蔵で、第2は、高温で液体になる石油成分を搬送する装置である。
【0003】
定義
液化天然ガス「LNG」とは、−165℃と−163℃の間に沸点がある液体で、流動性のメタンである。
【0004】
ガス濃縮物とは、油井から産出され軽石油成分を含んでいて液相と分離されるガス分である。
【0005】
用語「低温」とは、冷却されて液相になるガスを扱うために配設された断熱システムを意味する。本発明において、液体はLNGである。断熱は、通常、真空と普通の断熱材との組み合わせによってなされる。
【0006】
「LNGパイプ」とは、低温パイプを意味していて、7本の平行な管路或いは集合管路を備えており、主管路の外側に配設された隔離管路と戻し可能な管路とを具備している、LNGパイプは、下記に定義するように、硬質でも或いは柔軟性があってもよい。
【0007】
「硬質LNGパイプ」とは、使用している間に圧力や温度の上昇による形状変化が起きる程柔軟ではないということを意味する。
【0008】
「柔軟性LNGパイプ」とは、最小の曲げ半径、たとえば、3メートルで繰り返して曲げることができるLNGパイプが配設されていることを意味する。このような柔軟性LNGパイプは、通常、オーステナイト鋼製の波形壁面を有している。
【0009】
LNGタンク船とは、LNGを輸送するための、通常球形形状の低温タンクを備えたタンク船である。
【0010】
「STP」及び「STL」は、海中係留或いは生産装填浮漂である。
【0011】
LNG
メタンは、ガス産出油井から気相に達して、凝縮プラントで凝縮されて、LNG,のような液相になる。LNGは、メタンガスに比べて殆ど容積がなく、低圧下でも取り扱うことができる。LNGに供給される全熱エネルギーによって、LNGは沸騰し、その結果、ガスを再液化しない限り、メタンガスを失うことになる。従って、貯蔵及び輸送の間、LNGは低温で取り扱わなければならない。即ち、タンク、パイプ、スイベル及びバルブを断熱して離隔しなければならない。海上でLNGを生産している間、この液体ガスをLNGタンク船に搬送して、このタンカーでLNG荷を陸揚げして、LNGを貯蔵するために配設されている分離タンクまで搬送しなければならない。
【0012】
ガス濃縮物
ガス濃縮物は、他の軽い炭化水素留分を含んでおり、これらは低温貯蔵されたLNGとは離隔された普通のタンクに貯蔵しなければならない。通常、ガス濃縮物は、LNGタンク船によってではなく、普通のタンク船で輸送しなければならない。ガス濃縮物は、たとえば、浮き船式装填ホース或いはSTLシステムを介して、タンカー或いはその他の搬出システムまで搬送しなければならない。液荷、たとえば、濃縮物の搬送に使用するものではないが、貯或いはFPSO船に沿って係留するように配設される浮き装填ホースは、1998年1月30日出願のナビヨン(Navion)の特許出願第19980431号に記載されている。
【0013】
【従来の技術】
従来の生産/搬出システム
図16は、LNGの生産及び搬出に関する従来の解決法を図示していて、船上で大容量のLNGをFPSO船のLNGタンクに貯蔵することとタンカーに迅速に荷揚げすることを示している。大容量で貯蔵すると、FPSO船の排水量に影響を与え、一般的に、高い建造費用、操業費用及び保守管理費用を伴う。大容量の貯蔵には、むしろ他の生産工程或いは他の石油流体を貯蔵するのに利用できたかもしれない容積を必要とする。LNGタンク船は、既に、利用されていて、FPSO船ほど専用化されたものではなく、従って、石油産出地帯でLNGを生産する間に、暫定的に貯蔵するためのより経済的な用途に用い得る。
【0014】
従来のLNG搬送システム
従来の係留装置には制約があったので、安全な間隔を保つためには、FPSO船とタンク船との間の従来のLNGパイプの長さを、好ましくは100−150メートルにしなければならない。LNGをLNGタンク船へ搬送するための現在の解決方法は、主として内径が16”(40cm)の硬質の搬送パイプと、LNGタンク船への比較的迅速な搬送とを伴うものである。16”パイプを使用する従来のLNG搬送システムは、たとえば、約12時間で135000m、即ち1000m/時間のLNGを装填するものである。クレーンブームに配設されているこのように長い搬送パイプは重く、硬質で且つ取り扱いにくく、搬送作業中に、接続もしくは分離或いは破断によりしばしば損壊されることがある。過酷な作業条件下での係留及び荷搬送は困難であるが、この原因は搬送パイプに起因するであろう機械的荷重のためである。
【0015】
FPSO船とLNGタンク船とを、極めて接近させ、大索を静かに張設して係留させるために、推進エンジンから後方への約40−50トンの一定力と協同してFPSO船の船尾からLNGタンク船の船首へ張設した大索を含む係留システムは、本出願の優先権主張の基になっているナビヨン(Navion) の1998年2月10日付出願の特許出願第19980579号に記載されている。いずれにしても、装填ホース、係留等を取り扱うために、それ以外の方法で存在する支援船は、タンク船の推進エンジンからの後方力を転換することができる。接近と、大索を静かに張設して係留させる係留位置とを組み合わせることによって、通常の液体荷、好もしくは、ガス濃縮物を、浮き装填ホースから通常のタンク船上の船体中央マニホールド或いは船首マニホールドへ搬送することが促進されるが、またFPSO船の船尾とLNGタンク船の船首の間に延設された柔軟性LNGパイプを介してのLNG荷の搬送の可能性も促進される。この柔軟性LNGパイプは、船と船との間で自由且つ乾燥状態で張設することができ、たとえば、船と船との間或いは海を介して張設された支持ワイヤーによってシーブに保持させることもできる。
【0016】
従って、大容量のLNGと小比率のガス濃縮物の両方を連続生産処理することができるシステム、即ち、貯蔵、管理・取扱い、および荷搬送に対する要望がそれぞれ異なっていて且つ特殊なこれら2種の生産物を、2基の異なる荷搬送システムによって、好ましくは種類が異なる2艘の船に搬出できるシステムが必要である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
此処に、特許出願される本システムは、上述した技術、操作、およびロジスティック面の諸課題を総合的に解決するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上述した諸課題の解決法は、 LNG液化装置を備えた FPSO船から液化天然ガス (LNG)を生産、貯蔵および搬出するためのシステムから成り、下記の諸点の組み合わせを本発明の特徴とするものである。
LNGタンク船が居ない間、連続して生産されたLNGを暫定的に貯蔵しておく緩衝貯蔵スペースを備えたFPSO船上のLNG緩衝タンクと、
FPSO船の船尾とLNGタンク船の船首との間を短い間隔で係留するために配設された係留装置と、
FPSO船の船尾とLNGタンク船の船首との間に配管され、生産されたLNG1を逐次搬送するために配管された柔軟性LNGパイプを具備している低温搬送装置と、
LNGタンク船が好ましい程度に充填されるまで、低温搬送装置を介して連続して充填されるように配設されたLNGタンク船内の少なくとも1基以上のLNG貯蔵タンク。
【0019】
ここで、本発明は、さらに下記の諸工程を連続して繰り返すことに新規性と進歩性を有する。
a)短い間隔で係留するために配設された係留装置によってLNG船の船首をFPSO船の船尾に係留すること、
b)FPSO船の船尾に配設され、生産されたLNGを連続搬送するために配設された低温搬送装置を、LNGタンク船の船首へ接続すること、
c)連続生産されたLNGを、低温搬送装置(4)を介して、LNG液化装置からLNGタンク船の船上のLNG貯蔵タンクへ逐次搬送して、LNGタンク船を希望する程度にまで充填すること、
d)LNGタンク船を切り離し、同時に、
e)生産されたLNGをFPSO船の船上のLNG緩衝タンク中で連続生産および貯蔵すること、
f)a)におけるようにLNGタンク船を係留し且つLNGタンク船を、低温搬送装置を介してFPSO船に接続し、LNG緩衝タンクからLNGタンク船へ荷揚げし、同時に、生産されたLNGの逐次搬送をLNGタンク船へ戻すこと
【0020】
また、本発明は、さらに下記の諸工程を反復連続することに新規性と進歩性を有する。
a)短い間隔で係留するために配設された係留装置によってLNGタンク船の船首をFPSO船の船尾に係留すること、
b)FPSO船の船尾に配設され、生産されたLNGを搬送するために配設された搬送装置を、LNGタンク船の船首へ接続すること、
c)生産されたLNGを、低温搬送装置を介して、LNG液化装置からLNGタンク船の船上のLNG貯蔵タンクへ逐次搬送して、LNG貯蔵タンクを希望する程度にまで充填すること、
d)生産されたガス濃縮物をFPSO船の船上の濃縮物タンクに貯蔵すること、
e)LNGタンク船を切り離し、同時に、FPSO船の船上のLNG緩衝タンクに連続逐次生産および暫定的に貯蔵すること、と、
f)LNGタンク船が居ない間或いは接続状態にない間、普通のタンク船とFPSO船とを接続し、ガス濃縮物を、別の搬送装置を介して、タンク船のタンクに搬送するか、或いは
g)低温搬送装置を介して、LNGタンク船をFPSO船に係留および接続し且つLNG緩衝タンクからLNGタンク船へ荷揚げすること。
【0021】
一方で、本発明は、低温搬送装置を使用して、液化天然ガス(LNG)をFPSO船からタンク船に搬送する装置として、新規性と進歩性を備えていて下記諸項を含む。
(a)FPSO船の船尾に配設され、比較的硬質なLNGパイプを具備していて水平軸の周りで旋回可能なクレーンブームで、このLNGパイプが、
(b)少なくとも1本の柔軟性LNGパイプに接続され、この柔軟性LNGパイプが、
(c)LNGタンク船の船首に配設されているコネクタに接続するように配設されている。
【0022】
本発明の好ましい態様において、FPSO船は一層小型でも、その生産能力は、従来技術によって設計されたFPSO船と同じように大きいものとなっている。
【0023】
本発明のシステムは、FPSO船と係留されているLNGタンク船へ搬送することにより、容積が小さくなった部品類をFPSO船で利用するので、通常は小比率で生産されるガス濃縮物を貯蔵し且つガス濃縮物を普通のタンク船へ搬送するために配設された一層大容量の貯蔵タンクをFPSO船内に配設することができる。本発明は、貯蔵ガス濃縮物を浮き装填ホースを介して、FPSO船から、このようなガス濃縮物を搬送するために配設されている別のタンク船に搬送する方法も含む。好ましくは、このガス濃縮物は、LNGタンク船がFPSOと接続されていない時に、搬送される。
【0024】
本発明のさらなる特徴は、下記の記載及び従属する請求項から明らかである。
【0025】
【発明の実施の形態】
船図1は、海上に停泊して、石油流体を生産しているFPSO船1を使用している本発明を示している。船1は、いわゆる、水中タレット生産ブイ(Submerged Turret Production buoy)、本明細書では、STPブイと略記するブイによって投錨された図示した好ましい状態で停泊している。FPSO船は、メタンをLNGに凝縮或いは液化するメタン液化装置130を備えている。FPSO船は、常に船首を風上に向けて、方法の好ましい態様で停泊していて、たまたまFPSO船の船尾の風下に停泊しているLNGタンク船2に搬出している。図2は、システムの一部となり、ガス濃縮物の搬出に適用される普通のタンクを具備した他のタンク船3を示している。従って、LNGタンク船2或いはタンク船3も、船首を風上に向けて停泊しているので、船と船の間の相対的な側面力は、経時的に小さくなると考えられる。
【0026】
LNG緩衝タンク
球形緩衝タンク140が、FPSO船1に(好ましくは船尾に)配設されている。本発明の好ましい態様において、一基のLNG緩衝タンク140が配設されている。別の態様では、数基のLNG緩衝タンク140を配設してもよいが、それらは、LNGタンク140として一括して参照される。LNG緩衝タンクは、LNGタンク船2の貯蔵タンク240へのLNGの搬送が短期或いは長期に渡って中断する間、LNGを緩衝貯蔵するために配設されている。LNGの搬送の中断は、タンク船2が生産船1から離脱して、たとえば、陸上のLNG収容装置に向かっている間に起こる。また、悪天候の間にLNGの搬送が中断される場合にも、LNG緩衝タンク140が適用される。LNG緩衝タンク140は、搬送装置4に連結されていて、LNGをLNGタンク船2へ搬送するLNG搬送パイプを具備している。また、他のタンク船3が、FPSO船1の船尾120の場所に移動してきて、図2に示すように船尾120の右舷121或いは左舷122の一方に配設された浮き装填ホース12でガス濃縮物を搬送している場合にも、LNG緩衝タンク140が適用される。船体中央マニホールド312を、普通のタンク船3に設置されたガス濃縮タンク340に接続するために、装填ホース12が配設される。また、タンク船3の普通の船首マニホールドを介してガス濃縮物の搬送を行うこともできる。本出願の優先権主張の基になった1998年1月30日ナビヨン(Navion)による出願第1980431号に記載されているように、好ましい態様において、浮き装填ホース12は、旋回するパイプに取り付けられる。好ましい態様において、浮き装填ホース12は、荷搬送のために適用されるのではなく、船尾方向位置から、船首方向位置へ張設され、且つ係索され或いはFPSO船の右舷或いは左舷からパイプスイベルの前方に配設されたブームから立ち上げられる。従って、浮き装填ホースは、安全な方法で保管され、FPSO船1の後方の船の進路に配置されない。
【0027】
低温搬送
柔軟性LNGパイプ40を具備した低温搬送装置4が、FPSO船1の船尾端120とLNGタンク船2の船首220との間に配設される。LNGを搬出するための低温パイプ、バルブ及びポンプ(図示せず)が、LNG緩衝タンク140を介して、液化プラント130と搬送装置4との間に配設されている。貯蔵タンク240が、通常の方法でLNGタンク船2の船上に配設されている。搬送装置4の部品がLNGタンク船2の船首220に配設されていて、特に、柔軟性パイプ40を、LNG貯蔵タンク240まで延設されるLNGパイプ49に接続するコネクタ46がLNGタンク船2の船首220に配設されている。
【0028】
再液化プラント
図1に示したように、LNG再液化プラント230が、LNGタンク船2に配設されている。再液化プラント230は、LNGパイプラインとLNGタンク船の船上の貯蔵タンク240から沸出したメタンガスを収容、それを再液化してLNGにする。その後、LNG液体は、LNG貯蔵タンク240へ戻されるか、或いは搬送装置4と柔軟性LNGパイプ40の別の戻し流路を介して、FPSO船1のLNG緩衝タンク140へ戻される。
【0029】
係留
船同士を短い間隔で係留することが本発明の態様にとって必須である。図1及び2は、船首220をFPSO船の船尾部120に係留して、LNGタンク船或いは3を停泊させる方法を示している。船1と船2との間を安全な間隔に維持し、且つ両者をできるだけ直線状に縦並び位置に維持するために、LNGタンク船2の主プロペラを、約40〜50トン(400000〜500000N)或いは必要に応じた後方推進力で後進させることが好ましい。船1と船2との間を安全な間隔に維持し、且つ同時に係留大索の張力を維持する別の方法としては、LNGタンク船2の船尾によるテンダー(図示せず)を適用してもよく、これにより後方に均等に張設される。次いで、柔軟性LNGパイプ40を具備した搬送装置4を、FPSO船1の船尾121’の中央からLNGタンク船2の船首220へ中心を走向させる。
【0030】
好ましい態様において、係留装置11は、少なくも1組の係留大索121’、122’を具備していて、これらは、それぞれ、FPSO船の船尾120の右舷及び左舷121,122から、LNGタンク船の船首220へ延設していて、ここに大索121’、122’は、基準線としての船尾120と共に、二等辺三角形(120,121’、122’)の実質的に等しい二辺を形成している。本発明の好ましい態様において、別の係留大索121”、122”が、大索121’、122’より強く緊張させて、或いは緩く、大索121’、122と平行に張設されるが、この場合、大索の一方が破断した場合、搬送装置4の柔軟性LNGパイプ40の上に落下しないで、むしろ係留大索121”、122”に落下するように張設される。船の間を50メートル離して、大索121’、122’の固定点の間で船尾端120を越える幅が45メートルで、船尾方向引張り力が50トンの場合、船首20の斜め方向へ掛かる保持力は、約11,25トンになる。この斜め方向保持力が、柔軟性LNGパイプ40を介して接続及び搬送するための条件を改良する。
【0031】
係留大索の中に補助索125が示してある。タンク船を係留している間、テンダー装置(図示せず)が、補助索を、安全な間隔、主としてFPSO船1の後方150〜300メートルで停泊しているLNGタンク船2を越えて張設する。補助策によって、LNGタンク船2が、希望する係留位置、即ち、FPSO船1の船尾120から約50メートルに向かって、自身を前方へ注意深くウインチ巻き上げすることができる。
【0032】
係留間隔
本発明の好ましい態様において、LNGタンク船は、FPSO船の船尾120とLNGタンク船2の船首220との間が140メートル以下で係留される。さらに好ましい態様において、この間隔は、75メートル以下である。最も好ましい態様では、この間隔は、60メートル以下30メートル以上である。本発明の好ましい態様によって、LNGタンク船2のFPSO船1への係留及び柔軟性LNGパイプ40の接続は、少なくともHS=3.5mまでの操業条件下でなされ、そして、接続後、少なくともHS=4.5mまでの操業条件下でなされる。
【0033】
搬送装置
本発明によれば、図1に示したように、低温柔軟性パイプ40が、FPSO船1の船尾120の中点からLNGタンク船2の船首220へ、そのほぼ中心に配管している。柔軟性LNGパイプ40は、部分的に海洋を経て、もしくは、シーブ付き支持ワイヤー(図示せず)に沿って配管されているか、或いはクレーンブーム45と船首220との間で、海面に接触することなく、自由に垂下している。本発明の好ましい態様において、柔軟性LNGパイプは、図4に示したように、クレーン或いはブーム45の端部に配設されていて、この柔軟性LNGパイプは硬質低温パイプ41を具備していて、そのブーム45は、少なくとも水平軸H45の周りを旋回できる。LNGタンク船2の船首220に配設されているコネクタ46が、さらにLNGタンク船240にまで延びているパイプマニホールド或いはパイプ49に接続されている。クレーン45が、柔軟性LNGパイプ40の最も低い点を海面から十分な高さに支えて、波を受けないようにしている。荷搬送が進行するにつれて、クレーン45が、船の牽引力をゆっくりと変化させる。クレーン45によって、柔軟性LNGパイプ40を安全に保管することができ、且つ、この柔軟性LNGパイプ40をタンク船2へ迅速に搬送できる。クレーン45の末端は、ジブ45’として設計され、このジブ45’は、右舷に対し左舷が船内正横方向の水平軸の周りを旋回できる適当なスイベル(図8に示した)を備えている。クレーン或いはブーム45は、A−フレームクレーンでよく、これは、FPSO船1のタンク140の荷揚げによる荷重状態の変化に起因する緩慢な上昇と、約130000mのLNGを充填する間のLNGタンク船1の荷重状態の緩慢な変化とによって発生する船1とLNGタンク船2との間の相対的な垂直運動を補償するために配設される。本発明の別の態様では、クレーンブーム45も、垂直軸Z45の周りを旋回することができる。柔軟性LNGパイプを具備した搬送装置4は、FPSO船1の船尾120の中央とLNG船の船首220の中央との間の垂直面の中心を動き、係留大索とは接触しない。
【0034】
LNGタンク船の船首による搬送の詳細な説明
図5及び6の好ましい態様において、図10及び11にも示したように、2本の平行な柔軟性LNGパイプ40が、ブーム45とコネクタ46との間に配管されている。好ましい態様において、コネクタ46は、図11に示したように、船2の船首220の船首左舷222に配設されたパイプ装置の一部となっている。柔軟性LNGパイプ40は、連結部(ズボン型連結部)470で1本の主経路に連結される。さらに、連結部470は、パイプ装置のほぼ垂直な軸に平行な軸の周りで旋回可能なスイベル47にまで達する。さらに、スイベル47は、コネクタ46のスイベル47側と柔軟性LNGパイプ側に配設されたボールバルブ46’を具備したコネクタ46と、コネクタの船2の側に配設された対応するボールバルブ46”に接続する。第2のLNGパイプ関節48が、好ましくは、ボールバルブ46”とコネクタ46の上に配設される。好ましい態様において、第2のLNGパイプ関節48の上部には、緊急分離装置46Bが配設されているが、これはコネクタ46とは反対に、通常の接続及び分離のために配設されているものではない。別の態様においては、緊急分離装置46Bは、コネクタ46の一つの組み立て部品となっていて、ここに緊急分離装置46Bが迅速に分離するように配設されている。別の態様においては、緊急分離装置46BとLNGパイプ49との間でパイプ装置にスイベルが配設されている。さらに、この硬質LNGパイプは、普通の低温パイプシステムを介して、LNGタンク240にまで達している。
【0035】
クレーン45の末端による搬送の詳細な説明
LNGパイプ41の末端の側には、第1LNG関節が配設されているが、この第1LNG関節は、2本の軸Ha42, Hb42の周りに回転可能で、LNGパイプ41と柔軟性LNGパイプ40との間に配設されている。LNGパイプ41と柔軟性LNGパイプ40との間に第1LNGパイプスイベル43が配設されている。船同士の間に2本以上の平行なLNGパイプ40を適用することによって、スイベル43と47との間で、少なくとも2本の柔軟性LNGパイプ40の両端部に、連結部或いはマニホールド関節430,470が配設される。図6は、LNGパイプの二重関節42の別の好ましい態様を示しているが、これはそれぞれ柔軟性LNGパイプ40に接続している2本の別々の経路に配設されている。
【0036】
液化プラント
好ましい態様において、FPSO船1は液化プラント130を備えていて、石油を保持した壁面から立ち上げた上昇管を介して到達する間の温度が何度であっても、天然ガス、好ましくは、メタンを、沸点が約−164℃の液体天然ガスLNGに転換する。全ての熱がこの液体天然ガスへの関与するので、結果として、天然ガスが沸騰、気化される。このため、LNGの全ての搬出および貯蔵が、パイプ、バルブ、スイベルおよびタンクの内部で熱的に可能な限り遮断された低温状態で実施される。
【0037】
LNG緩衝タンクの大きさと機能
プラント130内で凝縮されたLNG液体は、LNGパイプを介して、第1LNGタンク140に接続されなければならない。本発明の好ましい態様において、LNG緩衝タンク140の容積は、20000m と80000m の間である。あるLNG緩衝タンクを使用することによって、容積を2基以上のタンクに配分することが有利或いは必要であろうが、たとえ2基以上のタンクを配設したとしても、本明細書では、それらを、「LNG緩衝タンク140」と呼称するものとする。LNGタンク船2が切り離されて、荷揚げのため港に向かっている間に連続生産を行うために、そしてLNGタンク船2が戻り、生産船1への接続が完了した時にLNGタンク船2へ排出させるために、LNG緩衝タンク140は配設されている。緩衝タンク140から、LNGタンク船2に配設されているLNGタンク240へのLNGの搬送は、液化プラント130から生産されたLNGの搬送と同時に行われるが、これは、好ましい態様では、LNG緩衝タンク140を介しておこなわれる。このようにするので、LNG緩衝タンクが、完全に一杯になる前に、有用なLNGタンク船をどかさない場合を除いて、LNG緩衝タンク船140が、完全に空になることも、完全に一杯になることも決してない。当然、LNGタンク船は、やはりLNGを貯蔵および搬出するために配設されている他のLNGタンク船2’と置き換わることができる。本発明の好ましい態様において、FPSO船1からLNGの荷揚げを交互に行う数艘のLNGタンク船2,2’、およびFPSO船1から濃縮物の荷揚げを行う他の普通のタンク船3をも使用する。
【0038】
搬送装置の能力
本発明によって、LNGのタンク船2への搬出は、FPSO船1の船尾120とLNGタンク船2の船首220との間に配管された柔軟性LNGパイプ40を具備した搬送装置4を介して実施される。好ましい態様においては、柔軟性LNGパイプ40は、空中を延設され、海に接触しないが、他の態様では、柔軟性LNGパイプを部分的に海中を通すこともできる。好ましい態様において、柔軟性LNGパイプ40のそれぞれの主流路の内径は8”(インチ)(20cm)である。好ましい態様において、搬送装置4は、図5および6に示したように、2本以上の柔軟性LNGパイプ40を具備している。他の態様においては、各柔軟性LNGパイプは数本の平行な主流路を備えていてもよく、或いは一方が他方の内部に配管されている同心パイプを備えていてもよく、そして沸出したLNGを冷却或いは戻すために配管された戻し流路を具備していてもよい。柔軟性LNGパイプ40の主流路の面積は、主経路当たり約0.0314mになる。容量V=20000mが、単一の柔軟性LNGパイプ40をT=24h=86400sで通過する場合、7.4m/sの速度で0.23m/sが搬送される。単一の柔軟性LNGパイプ40を使用する場合は、FPSO船の生産速度を連続して維持するためにLNGは少なくとも約7.5m/sの速度でタンク船2へ搬送される。16m/sまでの速度に対応して31m/分の量でLNGをポンプ汲み上げする場合は、連続生産に比べて、LNGを多少早く搬送することができる。2本以上の柔軟性LNGパイプを使用する態様の場合は、それに対応して搬送能力が大きくなるか、或いは、柔軟性LNGパイプ40内の流速が低下する。FPSO船は、LNGの生産を停止せずに、タンク船2が数日夜存在していない状態でもよい。また、激浪或いは搬送装置の誤作動のためLNGの搬送が中断されたり、もしくはタンク船2を切りはなさなければならない場合、或いは、短時間の修理、保全のため搬送装置4を停止しなければならない場合でも、タンク140の緩衝能力も実用可能である。
【0039】

本発明の好ましい態様において、このシステムには、数艘のLNGタンク船が利用できる。LNGを荷揚げするため1艘のLNGタンク船2が帰港する間、1艘のLNGタンク船が到着して、FPSOに係留し、搬送装置4を介して装填を開始する。本発明により、LNGタンク船が、タンク240にLNGを貯蔵する能力は、FPSO船のLNG緩衝タンク140より大きく、そして本発明の好ましい態様において、その貯蔵容量は、約130000mである。本発明による好ましい構造によって経済的に節約されるが、その理由は、FPSO船が、LNGタンク140に関して比較的中程度の大きさに建造されるので、デッキの面積と他の石油生産装置を搭載する空間が大きくなるか、或いは、そうでない場合にFPSO船が建造されたであろう大きさより小さく建造されるからである。従って、FPSO船の建造、保守管理および操作費用が節約される。LNGタンク船2が、FPSOと連続して且つ比較的長期間接続された後一杯になるまで、生産物の貯蔵庫として使用される。
【0040】
LNGタンク船2が、係留装置11と、コネクタ46による柔軟性LNGパイプ40で係留されたら、LNGを搬送する前に柔軟性LNGパイプ40を−164℃にまで冷却して、搬送の間LNGがメタンを沸出させないようにしなければならない。好ましい態様により、これは、ボールバルブ46’或いはボールバルブ46”を閉鎖し続け、柔軟性LNGパイプ40の一つを経てFPSO船からLNGをポンプ汲み上げし、LNGと沸出ガスを連結部或いは「ズボン」型連結部470及び他の柔軟性LNGパイプを介してFPSO船1へ戻すことによって実施される。
【0041】
再液化プラント
LNGを搬送している間、タンク240内にLNGを保持することにより、LNGが沸出し、蒸発する。好ましい態様では、LNGタンク船2が再液化プラント230を備えていて、タンク240と、柔軟性LNGパイプ40を具備した搬送装置4からの蒸発ガスを再凝縮するこの再液化プラント230は、再液化されたLNGをLNGタンク240或いはFPSO船に戻すために配設されている。船2の船上にある再液化プラント230によって、LNGの搬送が始まる前に、LNGにより搬送装置4とLNGパイプ49,さらには、タンク240を冷却している間に、上昇してくる沸出メタンガスを再液化することができる。
【0042】
柔軟性LNGパイプ用のクレーンブームの例
図12は、FPSO船の船尾120の約12メートル前方に配設されたクレーンブーム45の別の好ましい例を示している。この例では、クレーンブーム45の長さは約38メートルで、クレーンブーム45は船尾に枢着され、その先端が船尾120から約20メートル突き出ていて、船首220と船尾120との間は約25メートルで、海面からは約35メートルある。柔軟性LNGパイプ40の長さが約30m+13m=51mの場合は、柔軟性LNGパイプ40をゆるいアーチ状に垂らすことができ、船同士の間隔が約45mで、ほとんど海面に達する。
【0043】
または、柔軟性LNGパイプ40は、図3〜7に示したように、FPSO船1の船尾に配設された半ドラムの下でクレーンブーム45から張架して、デッキ上のウインチまで戻して架け上げて、保管することができる。
【0044】
図13、14及び15は、図12の他の実施例の部分図である。クレーンブーム45は、A−クレーン45として設計されていて、軸H45に関して必要なスイベルを具備している少なくとも1本或いは数本の硬質LNGパイプ41を備えている。この例では、LNGパイプ41は、クレーンブーム45の上端において、水平スイベル関節41’と、水平スイベル関節41’に対して直角をなすLNGパイプスイベル関節41”とを具備している。これら2個のLNGパイプスイベル関節は、図5及び6に示したLNGパイプスイベル関節42に対する別の支援部品と取り替えてもよい。LNGパイプスイベル関節41’と41”は、液圧装置410によって回転、案内されて、図14に示した荷搬送位置と、図15に示した不動、或いは「停止」位置との間で、スイベルを旋回させる。
【0045】
【発明の効果】
上述し且つ各請求項に依る斯かるシステム、方法及び装置の目的は、LNGの貯蔵容積が小さなFPSO船を、風上に対して船首を縦並びに停泊し、 LNGタンク船との間を短い間隔で係留することである。FPSO船はLNGを連続生産していて、低温柔軟性パイプを介して、LNGを逐次且つ比較的ゆっくりとFPSO船の船尾からLNGタンク船の船首に搬送している。LNGタンク船は、LNGの暫定的貯蔵として機能する。LNGの搬送は、LNGタンク船が希望する程度にまで充填されるまで続行される。従って、FPSO船上のLNG緩衝タンクは、通常、LNGタンク船が海岸に行って、収容タンクに搬入している時にLNGの搬送が中断されてから、他のLNGタンク船が戻ってきて、係留され、再びFPSO船に接続され、LNG緩衝タンクが一杯になるまでの短時間の間に充填される。本発明の広範な態様においては、濃縮物用の普通のタンク船は、浮き装填ホースを介して、FPSOに接続し、長期間に渡って製造されたガス濃縮物を収容てもよい。LNGタンク船が居ない間は、連続生産されたLNGは、FPSO船の船上のLNG緩衝タンク内に暫定的に貯蔵される。普通のタンク船が、たまたま、浮き装填ホースから切り離されてFPSO船から離れた場合は、LNGタンク船を係留して、LNG生産物を連続貯蔵し、同時に、LNG緩衝タンクの内容物をLNGタンク船に搬送させる。本発明によるシステム及び方法によって、LNGと濃縮物の生産は連続的になされ、且つ、両生産物を、従来技術によるよりも、一層適切且つ経済的な方法で貯蔵及び搬出することができる。
【0046】
本明細書には、LNGを、LNGタンク船2から陸上の収容プラントへ荷揚げするための搬送装置は記載されていない。
【図面の簡単な説明】
以下、本発明の装置の詳細を符号を参照して添付図面に基き説明する。
【図1】 図1は船の間に配設された柔軟性LNGパイプで、FPSO船の船尾にLNGタンク船が相互に接続された状態を示す平面図ならびにFPSO船をLNGタンク船に接続したシステムの側面図である。
【図2】 図2は船の間に張設された浮き装填ホースでFPSO船の船尾に普通のタンク船が相互に接続された状態を示す平面図ならびにFPSO船をガス濃縮物タンク船に接続したシステムの側面図である。
【図3】 図3は液化天然ガスLNGを搬送するための柔軟性LNGパイプを具備したクレーンブームを備えた搬送装置の好ましい例を示す斜視図である。
【図4】 図4はFPSO船の船尾とLNGタンク船の船首との間に配設されたLNG用搬送装置と、LNG緩衝タンクを簡略に示した説明図である。
【図5】 図5はLNG用搬送装置の柔軟性LNGパイプの関節LNGパイプとスイベルの別の例を示す説明図である。
【図6】 図6はLNG用搬送装置の柔軟性LNGパイプの関節LNGパイプとスイベルの別の例を示す説明図である。
【図7】 図7は低温柔軟性LNGパイプの好ましい態様を示す概略図である。
【図8】 図8は図3の搬送装置のクレーンブームのジブの部分を示す説明図である。
【図9】 図9は従来技術によるブームに配管された硬質低温パイプでLNGを搬送する方法を示した斜視図である。
【図10】 図10はLNGを搬送するための搬送装置の好ましい態様を示す概略図である。
【図11】 図11はLNGタンク船の船首でLNGを搬送するための搬送装置のパイプの詳細を示す概略図である。
【図12】 図12はLNGを搬送するための搬送装置の実施例を示す説明図である。
【図13】 図13はLNGを搬送するための搬送装置の実施例を示す説明図である。
【図14】 図14はLNGを搬送するための搬送装置の実施例を示す説明図である。
【図15】 図15はLNGを搬送するための搬送装置の実施例を示す説明図である。
【図16】 図16は従来技術と本発明によるシステムの全体を示す概略図である。
【図17】 図17は従来技術と本発明によるシステムの全体を示す概略図である。
【符号の説明】
1 FPSO船
2 LNGタンク船
2’ 他のLNGタンク船
3 他のタンク船
4 搬送装置
11 係留装置
12 浮き装填ホース
40 柔軟性LNGパイプ
41 硬質低温パイプ
41’ 水平スイベル関節
41” LNGパイプスイベル関節
42 第1LNG関節
43 第1LNGパイプスイベル
45 クレーンブーム
45’ ジブ
46 コネクタ
46’ ボールバルブ
46” ボールバルブ
46B 緊急分離装置
47 スイベル
48 第2LNGパイプ関節
49 LNGパイプ
120 船尾
121 右舷
121’係留大索
122 左舷
122’係留大索
125 補助索
130 液化プラント
140 緩衝タンク
220 船首
222 船首左舷
230 再液化プラント
240 貯蔵タンク
312 船体中央マニホールド
340 ガス濃縮物タンク
430 マニホールド関節
440 連結部
470 マニホールド関節

Claims (31)

  1. a)係留装置(11)により、LNGタンク船(2、2’)の船首(220)をFPSO船(1)の船尾(120)へ係留するステップ;
    b)生産されたLNGをFPSO船の船上のLNG濃縮プラント(130)から搬送するために、FPSO船の船尾に配設されたLNGパイプ(40)を有する低温搬送装置(4)を、LNGタンク船(2、2’)の船首(220)のコネクタ(46)に接続するステップ;
    c)生産されたLNGを、LNGパイプ(40)を有する低温搬送装置(4)を介して、LNG貯蔵タンク(240)の希望する充填程度が達成されるまで、LNGタンク船(2、2’)の船上のLNG貯蔵タンク(240)へ連続して搬送するステップ;
    d)生産されたガス濃縮物を、FPSO船(1)の船上のガス濃縮物タンク(150)に貯蔵するステップ;
    e)さらに連続生産を行うと共に、FPSO船(1)の船上のLNG緩衝タンク(140)に生産されたLNGを暫定的に貯蔵しながら、LNGタンク船(2、2’)を切り離すステップ;及び、
    f)LNGタンク船(2、2’)不在の下、又は、LNGタンク船(2、2’)から切り離された状態の下、通常のタンク船(3)をFPSO船(1)に接続し、ガス濃縮物を、浮き装填ホース(12)を介して、通常のタンク船(3)の船上のタンク(350)に搬送した後、希望する充填程度が達成されたときに通常のタンク船(3)を切り離すステップ;或いは
    g)LNGパイプ(40)を有する低温搬送装置(4)を介して、LNGタンク船(2、2’)をFPSO船(1)へ係留、及び、接続し、暫定的に貯蔵したLNGをLNG緩衝タンク(140)からLNGタンク船(2、2’)へ荷揚げし、それと同時にLNGタンク船(2)へ生産されたLNGを連続して搬送することを再開し、希望する充填程度が達成されたときに切り離すステップ
    を繰り返すことによる液体天然ガス(LNG)及びガス濃縮物の漂駐式生産、貯蔵及び搬
    出方法であって、
    係留装置を、FPSO船の船尾(120)とLNGタンク船(2、2’)の船首(220)とが短い間隔で係留するように配設し、そして、
    LNGパイプ(40)を、柔軟性LNGパイプで構成した
    ことを特徴とする方法。
  2. LNGタンク船(2、2’)不在の下、或いは、LNGタンク船(2、2’)から切り離された状態の下、ガス濃縮物を浮き装填ホース(12’)を介して通常のタンク船(3)の貯蔵タンク(350)へ搬送するために、FPSO船(1)の船尾(120)に配設された浮き装填ホース(12)を通常のタンク船(3)に接続させることを特徴とする請求項1による方法。
  3. 浮き装填ホース(12)を、タンク船(3)の船上の船体中央のマニホールドに接続させることを特徴とする請求項2による方法。
  4. LNG液化プラント(130)及び低温搬送装置(4)を具備した独立漂駐式生産、貯蔵及び荷揚げを行うFPSO船(1)から液化天然ガス(LNG)を生産、貯蔵及び搬出すると共に、少なくとも1種類のガス濃縮物を生産、貯蔵及び搬出するシステムであって、
    低温搬送装置(4)が、FPSO船とLNGタンク船(2,2’)との間に配設され;
    前記システムには、
    FPSO船(1)に配設され、LNGタンク船(2、2’)不在の下、連続生産されたLNGを暫定的に貯蔵する緩衝貯蔵能力を備えたLNG緩衝タンク(140)と、
    FPSO船の船尾(120)とLNGタンク船(2、2’)の船首(220)との間を係留する係留装置(11)と、
    FPSO船(1)の船尾(120)とLNGタンク船(2、2’)の船首(220)との間に配設され、LNGタンク船(2、2’)の希望する充填の程度が達成されるまで、LNGタンク船(2、2’)に配設されたLNG貯蔵タンク(240)に生産されたLNGを連続して搬送する、LNGパイプ(40)を備えた、搬送装置(4)と、
    LNG船不在の下、液化ガス濃縮物をFPSO船の船上の貯蔵タンク(150)からタンク(350)を備えたタンク船(3)の船上の船体中央マニホールド(312)或いは船首マニホールドへ搬送する浮き装填ホース(12)と、が設けられ;
    係留装置が、FPSO船(1)の船尾(120)とLNGタンク船(2、2’)の船首(220)との間を短い間隔で係留するように配設され;そして、
    LNGパイプ(40)が、柔軟性LNGパイプで構成されている
    ことを特徴とするシステム。
  5. 搬送装置(4)が、FPSO船(1)の船尾(120)とLNGタンク船(2)の船首(220)との間の中央を、係留装置(11)の大索(121’、122’)と接触せずに延設されていることを特徴とする請求項4のシステム。
  6. 柔軟性LNGパイプ(40)を具備した搬送装置(4)が、FPSO船(1)とタンク船(2)との間で、完全に水線の上を配設されていることを特徴とする請求項4或いは5のシステム。
  7. LNG用の搬送装置(4)が、FPSO船(1)の船尾の側に配設され、クレーンブーム(45)の中に配管された硬質LNGパイプ(41)を具備したクレーンブーム(45)を備えていて、さらに硬質LNGパイプ(41)が柔軟性LNGパイプ(40)に接続され、さらに柔軟性LNGパイプ(40)が船(2)の船首(220)に配設されたコネクタ(46)に接続するように配設され、さらにコネクタ(46)がLNGパイプ(49)に接続され、さらにLNG貯蔵タンク(240)に達することを特徴とする請求項4、5或いは6のシステム。
  8. 係留装置(11)が、それぞれFPSO船の船尾(120)の右舷及び左舷測(121、122)からLNGタンク船の船首(220)へ張設されていて、二等辺三角形(120、121’、122’)の概ね等しい二辺を構成する少なくとも1組の係留大索(121、122)を具備していることを特徴とする請求項4のシステム。
  9. 係留装置(11)が、FPSO船(1)の船尾(120)とLNGタンク船(2)の船首(220)との間で、船(1、2)の間の間隔を140m以下としていることを特徴とする請求項4或いは5のシステム。
  10. タンク船(2)に配設され、LNGタンク(240)からの沸出LNGを再液化するために配設され、さらに再液化されたLNGをLNGタンク(240)或いはFPSO船(1)のLNG緩衝タンク(140)へ戻すために配設された再液化プラント(230)を具備していることを特徴とする請求項4のシステム。
  11. FPSO船(1)とタンク船(2)の間に柔軟性LNGパイプ(40)を延設するシーブ付き支持ワイヤーを具備していることを特徴とする請求項4のシステム。
  12. FPSO船(1)とLNGタンク船(2)との間で、柔軟性LNGパイプ(40)の一部が海中にあることを特徴とする請求項4のシステム。
  13. 柔軟性LNGパイプ(40)の主軸に対して主として直角な2本の軸(Ha42,Hb42)の周りで旋回可能で、硬質LNGパイプ(41)と柔軟性LNGパイプ(40)との間に配設された第1LNGパイプ関節(42)を具備していることを特徴とする請求項12のシステム。
  14. 硬質LNGパイプ(41)と柔軟性LNGパイプ(40)との間に配設された第1LNGパイプスイベル(43)を具備していることを特徴とする請求項13のシステム。
  15. 柔軟性LNGパイプ(40)の主軸に対して主として直角な2本の軸(Ha48,Hb48)の周りで旋回可能で、柔軟性LNGパイプ(40)とLNGタンク船(2)との間に配設された第2LNGパイプ関節(48)を具備していることを特徴とする請求項14のシステム。
  16. 柔軟性LNGパイプ(40)とLNGタンク船(2)との間に配設された第2LNGパイプスイベル(47)を特徴とする請求項13のシステム。
  17. 第1LNGパイプスイベル(43)と第2LNGパイプスイベル(47)との間で少なくとも2本の柔軟性LNGパイプ(40)のいずれかの末端に配設された連結部或いはマニホールド関節を具備していることを特徴とする請求項13のシステム。
  18. コネクタ(46)とタンク船(2)のLNGタンク(240)との間に配設されたLNGパイプ(49)を具備していることを特徴とする請求項12のシステム。
  19. コネクタ(46)とLNGパイプ(49)との間に配設された緊急分離装置(46B)を具備していることを特徴とする請求項18のシステム。
  20. FPSO船の船尾(120)の近くに配設された、少なくとも1つの硬質LNGパイプ(41)を具備したクレーンブーム(45)からなり、該クレーンブーム(45)は水平軸(H45)を中心に回転可能であり、LNGパイプ(45)はLNGタンク船(2)の船首(220)に配設されたコネクタ(46)に接続するように配設された少なくとも1つの柔軟性LNGパイプ(40)に接続されている請求項4のシステム。
  21. 船(1)と船(2)との間に2本以上の柔軟性LNGパイプ(40)が配管されていることを特徴とする請求項4のシステム。
  22. LNGタンク(240)から沸出したLNGを再液化するために配設され、そして、再液化したLNGをLNGタンク(240)或いはFPSO船(1)上のLNG緩衝タンク(140)へ戻すためにLNGタンク船(2,2’)の船上に配設された再液化プラント(230)を具備していることを特徴とする請求項4のシステム。
  23. クレーンブーム(45)が、水平軸(H45)の周りで旋回できることを特徴とする請求項7のシステム。
  24. LNG緩衝タンク(140)の貯蔵能力が、20000m3〜80000m3の間であることを特徴とする請求項9のシステム。
  25. 船(1、2)の間隔が75m以下であることを特徴とする請求項24のシステム。
  26. 船(1、2)の間隔が30m以上60m以下であることを特徴とする請求項24或いは25のシステム。
  27. 搬送装置が、FPSO船(1)の船尾(120)の中央とLNG船の船首(220)の中央との間の水面に対する垂直面の中心に、係留大索に接触せずに延設された柔軟性LNGパイプ(40)を備えていることを特徴とする請求項4或いは18のシステム。
  28. クレーンブーム(45)が垂直軸(Z45)の周りで旋回可能であることを特徴とする請求項18のシステム。
  29. 船(1,2)の間の間隔が75m以下であることを特徴とする請求項18のシステム。
  30. 船(1,2)の間の間隔が30m以上60m以下であることを特徴とする請求項29のシステム。
  31. クレーンブーム(45)の上端が、船内正横方向の軸の周りの水面に対して垂直面で旋回可能なジブ(45’)として設計されていることを特徴とする請求項18のシステム。
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