JP6555783B2 - テーリング堆積物ツール - Google Patents

Description

背景

本発明は、深海採掘方法に関し、この深海採掘方法は、水域の底から物質を採掘する為に深海採掘システムを準備するステップを含む。

GB2495287は、海底に隣接した位置から海上に隣接した位置まで、スラリを運搬する為のライザシステムに関する。産出において融通がきくように、GB2495287は、第１ライザおよび第２ライザと、ライザの一つへとスラリを上に運搬する為のスラリポンプシステムと、ライザの一つへと廃水を下に戻す為の廃水ポンプシステムと、を設けることを教示する。スラリポンプシステム及び廃水ポンプシステムは、各ライザがスラリ用ライザまたは廃水用ライザの一方になるように、ライザの各々に選択的に接続可能である。

WO 2010/092145 Alは、ライザ導管およびテーリング（尾鉱）流を有する他の例である。テーリングは、ちょうど、廃棄パイプを経て配置されている（図３を参照）。作動中、テーリングは、蓄積し、注目現場が覆われるという問題を引き起こす場合がある。

US2012/234552 Alは、クラスレート（包接化合物）堆積物から天然ガスを収穫する為のシステムに関する。パイプ又は管は、収穫位置から遠くに海に水を分散して戻す為に示唆されている。さらに、クラスレート堆積物から除去される場所で廃石を海底へと戻す為に、微粒子処分システムを通じて廃石を圧送することも示唆されている。依然として、経年的に廃石は蓄積し、容易に問題を引き起こす可能性がある。

WO 2011/072963 Alは、水底でハイドレート堆積物を含むメタンを売買できる産出物に変換する方法に関する。図２は、その現場までのテーリング堆積物用パイプを示す。再び、経年的に廃石が蓄積し、容易に問題を引き起こす可能性がある。

US2009/284068 A1は、深海採掘システムのライザシステムにおけるスラリの流速をモニタし、調整する方法に関する。海底レベルで廃水を放出することが示唆されている。

結論として、従来技術は、水だけというより廃石を処分する場合、それは、固定された場所で処分されるので、経年的に、廃石は蓄積し、容易に問題を引き起こす可能性がある。

本発明は、効率の良い深海採掘方法を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、関係する問題が少なくとも部分的に解決されることで、既知の深海採掘方法を改善することである。

また本発明の他の目的は、代用の深海採掘方法を提供することである。

本発明の第１態様によると、水域の底から物質を採掘する為に深海採掘システムを準備するステップを含む深海採掘方法で実現されるが、この採掘システムは、

−水域の底から前記スラリを運搬する為にポンプシステムと結合されたスラリラインと、

−非有価スラリ部分を水域の底に運搬する為に、スラリラインと流体連通され、スラリラインとは区別できる戻りラインであって、戻りラインは前記底のすぐ近くに戻りライン出口を有する、戻りラインと、

を含み、深海採掘方法は、制御された方式で、水域の底にわたって非有価スラリ部分を拡散するステップを更に含む。

制御された方式で非有価スラリ部分を水域の底にわたって拡散するステップは、非有価スラリ部分が制御された方式で分散される点で、より効率良く採掘方法を実施できるが、制御された方式は、非有価スラリ部分が、水域の底から掘り出されるべきスラリを覆わないことを含む。制御された方式は、予測可能な方式で水域の底にわたって非有価スラリ部分が分散されることを確実にする。

採掘方法の実施形態において、採掘システムは、採掘された物質を処理するユニットを含み、戻りラインは処理ユニットを通じてスラリラインと流体連通される。そのような処理ユニットは、船、海底プラットフォーム、支持されたプラットフォームのような浮動体の形をとってもよい。

採掘方法の実施形態において、水域の底にわたって拡散するステップは、水域の底または海底にわたって、好ましくは所望のパターンで、戻り出口を移動させる工程を含む。海底にわたって戻り出口を移動させる工程は、水域の底にわたって非有価スラリ部分を分散させることを意図する。海底にわたって戻り出口を移動させる工程は、例えば、所望のパターンに沿って、好ましくは予測可能であるが、予測できない要素を有する海流によって引き起こされる意図された運動を伴ってもよい。明らかなことは、海流によって引き起こされる運動の場合、戻り出口の予測できない運動であるにも拘わらず、時間を超えて、非有価スラリ部分は一様な方式で分散されることである。

物質はガスハイドレートを含んでもよい。

本発明の更なる態様によると、これは、水域の底から物質を採掘する深海採掘システムで実現されるが、このシステムは、

−水域の底から前記スラリを運搬するようにポンプと結合されたスラリラインと、

−非有価スラリ部分を水域の底に運搬し、海底のすぐ近くの戻りライン出口を有するように、そのスラリラインと流体連通し、スラリラインと区別できる戻りラインと、

−制御された方式で水域の底にわたって非有価スラリ部分を拡散する為に、その戻りライン出口に結合された拡散装置と、

を含む。

拡散装置は、制御された方式で水域の底にわたって非有価スラリ部分を拡散するので、非有価スラリが制御された方式で分散される点で効率良く採掘することを可能にするが、この制御された方式には、水域の底から掘り出されるべきスラリを非有価スラリ部分が覆わないことを含む。

実施形態において、採掘システムは、採掘された物質を処理する為のユニットを含み、戻りラインは、この処理ユニットを通じてスラリラインと流体連通される。処理ユニットは、スラリを所望の部分と非有価スラリ部分とに分けるような任意の所望の処理をスラリに受けさせてもよい。

深海採掘システムの実施形態において、拡散装置は、ブーム部材を含み、戻りライン出口は前記ブーム部材を通じて拡散装置と結合され、水域の底に関して出口を移動させる。

深海採掘システムの実施形態において、拡散装置は、水域の底にわたって移動する為の車両であって、所望パターンで水域の底にわたって戻り出口を移動させる為に戻りライン出口と結合されたものを含む。戻り出口の海底にわたる移動は、非有価スラリ部分を水域の底にわたって分散させることを意図する。戻り出口の海底にわたる移動は、予測可能である。

深海採掘システムの実施形態において、車両は遠隔で制御可能である。そのため、車両には制御手段が設けられ、それ自体知られた方式で車両を制御する。

この特許出願において検討された様々な実施形態は、追加の有利な効果を与える為に組み合わせることが可能である。

以下、添付図面に示された好ましい実施形態を参照して、本発明を説明する。

図１は、本発明に従う採掘システムを側面図で示す。

図２は、本発明に従う更なる採掘システムを側面図で示す。

図３は、本発明に従う、もっと更なる採掘システムを側面図で示す。

図４は、本発明に従う他の採掘システムを側面図で示す。

実施形態の詳細な説明

図１には、深海採掘システム１が示されている。このシステム１は、水域４の底３、通常２００〜３０００ｍ、より具体的には４００〜２０００ｍの深さの海底から物質を採掘するのに適している。

深海採掘システム１は、スラリを運搬する為に、スラリライン５を含む。スラリは、海水と、掘り出された物質を含み、それ自体知られた掘り出し装置１３によって底３から分離される。示された掘り出し装置１３は、切断アーム１１を有し、このアームには切断ヘッド１２が設けられている。本願において、切断アーム１１は、回転するように（hingeably）掘り出し装置本体１０に結合されている。スラリラインは、ポンプシステム６に結合され、前記スラリを水域の底から運搬する。

深海採掘システム１は、戻りライン７を含む。戻りライン７は、スラリを運搬するのに適しており、特に、水域４の底３まで非有価スラリ部分を運搬するのに適している。戻りライン７は、スラリライン５と流体連通している。戻りライン７は、スラリラインとは区別できる。戻りライン７は、海底３のすぐ近くに示されるような戻りライン出口１６を有する。

深海採掘システム１は、拡散装置１４を含み、拡散装置１４は、制御された方式で水域４の底３にわたって、非有価スラリ部分を拡散する為に、戻りライン出口１６に結合されている。本願において、拡散装置１４は、ブーム部材１５を含む。戻りライン出口１６は、水域４の底３に関して出口１６を移動させる為に、前記ブーム部材１５を通じて拡散装置１４に結合されている。拡散装置１４は、例えば、ブーム、遠隔操作車両（ＲＯＶ）を有するクローラ（crawler）の形式をとってもよく、これが、所定経路またはドットパターンで、非有価スラリ部分を拡散させる。

ポンプシステム６は、ポンプシステム６に必要なエネルギおよび制御を供給する為に、結合ライン９を経て船２０に結合されている。本願において、ポンプシステム６は、一対の支持部材２３によって支持され、これらの部材は、水域４の底３に置かれている。

以下、図１に示された実施形態とは異なる図２−図４の他の実施形態を説明する。

図２において、深海採掘システム１は、スラリを運搬する為にスラリライン５を含む。スラリライン５は、船２０に結合されている。深海採掘システム１は、戻りライン７を含む。戻りライン７も同様に船２０に結合され、スラリが水上８のすぐ近くまで上方に運搬される。戻りライン７は、船２０を経てスラリライン５と流体連通されている。採掘システム１は、採掘された物質を処理する為にユニット（図示せず）を含み、戻りラインは、この処理ユニットを通じてスラリラインと流体連通されている。本願において、このユニットは、船２０に置かれている。

本願において、拡散装置は、海底にわたり移動する為の車両であるが、戻りライン出口１６に結合され、所望のパターンで、水域４の底３にわたって戻り出口を移動させる。そのため、拡散装置１４には、海底に適したローリング部材２１が設けられている。

図３において、ポンプシステム６は、浮動システムであり、この浮動システムは、それ自体知られた方式で浮動でき、その上端部で車両２０に結合された結合ライン９を経て所定位置に保持される。任意で、拡散装置の本体１７は、ケーブルのように適した懸架手段２２によって、補助船２１から懸架されてもよい。

図４において、スラリライン５は、船２０に結合されている。戻りライン１９は、船２０とも結合されている。戻りライン７は、船２０を経て、スラリライン１８と流体連通されている。採掘システム１は、採掘された物質を処理する為のユニット（図示せず）を含み、戻りラインは、この処理ユニットを通じてスラリラインと流体連通されている。本願において、このユニットは、船２０に置かれている。

ポンプシステム６は、浮動システムであり、この浮動システムは、それ自体知られた方式で浮動でき、その上端部で船２０と結合された結合ライン９を経て所定位置に保持される。

本願において、拡散装置は、海底にわたって移動する為に浮動するが、戻りライン出口１６に結合され、所望のパターンで水域４の底３にわたって戻り出口を移動させる。そのため、拡散装置１４には、海底に適したローリング部材２１が備えられている。

図１〜図４に示された採掘システム１の使用において、非有価スラリ部分は、制御された方式で、水域の底３にわたって拡散される。これは、有用な沈殿物を見つけ、或いは、得ることができる一方、これらを覆うことが避けられるので、有益である。

好ましくは、採掘される物質が処理される。この処理は、船の船上で行われてもよく、或いは、水域４の他の場所（例えば、水域４の底３）で行われてもよい。

また、上記説明および図面は、本発明の幾つかの実施形態を例示する為に含まれたこと、保護範囲を限定するものではないことは明白であろう。この開示内容から始まり、多くの実施形態が、この発明の本質および保護範囲内にあること、これらが、従来技術および本特許の開示内容の明白な組合せであることは、当業者にとって明らかであろう。

Claims (7)

1. 深海採掘方法であって、水域（４）の底（３）から物質を採掘する為に深海採掘システム（１）を準備するステップを含み、前記採掘システムは、
   −水域の底からスラリを運搬する為にポンプシステム（６）と結合されたスラリライン（５）と、
   −非有価スラリ部分を前記水域の前記底まで運搬する為に、前記スラリラインと連通し、前記スラリラインとは区別できる戻りライン（７）であって、前記底のすぐ近くに戻りライン出口（１６）を有する、前記戻りライン（７）と、
   前記戻りライン出口と結合された拡散装置（１４）であって、前記水域の前記底にわたって移動する為の車両を備える、前記拡散装置（１４）とを含み、
   前記深海採掘方法は、前記水域の前記底にわたって、所望パターンで前記戻りライン出口を移動させる為に、前記車両と戻りライン出口とを結合するステップと、
   制御された方式で前記水域の前記底にわたって前記非有価スラリ部分を拡散するステップを更に含む、深海採掘方法。
2. 前記採掘システムは、採掘された物質を処理する為のユニット（６）を含み、前記戻りラインは、前記処理ユニットを通じて前記スラリラインと連通する、請求項１に記載の深海採掘方法。
3. 前記物質は、ガスハイドレートを含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の深海採掘方法。
4. 水域（４）の底（３）から物質（２）を採掘する深海採掘システム（１）であって、前記システムは、
   −前記水域の前記底からスラリを運搬する為にポンプシステム（６）と結合されたスラリライン（５）と、
   −前記水域の前記底まで非有価スラリ部分を運搬する為に、更に、海底のすぐ近くに戻りライン出口（１６）を有する為に、前記スラリラインと連通し、前記スラリラインと区別可能な戻りライン（７）と、
   −制御された方式で前記水域の前記底にわたって前記非有価スラリ部分を拡散する為に前記戻りライン出口と結合された拡散装置（１４）であって、所望のパターンで前記水域の前記底にわたって前記戻りライン出口を移動させる為に前記戻りライン出口に結合された、前記水域の前記底にわたって移動させる為の車両を含む、前記拡散装置（１４）と、
   を含む、深海採掘システム。
5. 採掘された物質を処理する為のユニットを含み、前記処理ユニットを通じて前記戻りラインが前記スラリラインと連通される、請求項４に記載の深海採掘システム。
6. 前記拡散装置は、ブーム部材（１５）を含み、前記戻りライン出口は、前記ブーム部材を通じて前記拡散装置に結合され、前記水域の前記底に関して前記出口を移動させる、請求項４または５に記載の深海採掘システム。
7. 前記車両は遠隔で制御可能である、請求項６に記載の深海採掘システム。

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