JPH0135998B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、海洋油井から原油及び（又は）ガス
生産物を取り扱うための海底ライザー・マニホル
ド設備に関するものである。

従来の技術 近年の海洋石油及びガス工業における開発は、
このような流体の生産を、大陸棚及び大陸斜面の
外縁のような海底領域に延長し、海底生産設備
が、このような海底埋蔵物を回収するための最も
実用的な方法であるものと信じられている。この
ような炭化水素の回収が現時点においては、主な
関心事であるが、硫黄及び他の鉱物の海底埋蔵物
も、海面下から生産されることができるものと考
えられている。海底において支持される永久的な
海上設備は、比較的に浅い海中においては経済的
であり且つ技術的に可能であることが証明されて
いるが、深さが数百ｍから数千ｍのような深い海
においては、このような海上設備の利用は、極め
て特別な状態の場合に限定されるに違いない。海
面上に延びている設備は、また、苛酷な条件が存
在する、より浅い海においてさえも、不利であ
る。すなわち、例えば、より浅い海でさえも、海
面の氷が、海底に支持されている構造物の海面上
の生産物プラツトホームに、負荷を与えるような
領域があるからである。

海底生産及び集油設備は、海洋の底部領域の上
の多くの所に、抗口、又は、油井群を設置するこ
とを可能とさせる。生産物流体、圧入流体及び水
圧制御に対する管路が、例えば、海底の上に、遠
隔位置から中心点まで、生産物ライザーに連結す
るために設置されることができるが、このライザ
ーは、マニホルド設備を海上の設備に連結する。
居住サテライトが、作業要員及び保守要員のため
に、抗口、又は、マニホルド構造物に隣接して維
持されることができる（米国特許第3520358号明
細書）。提案されたこのようなサテライトの一つ
の形式が、海洋雰囲気ライザー・マニホルド
（SARM）として知られているが、これは、多数
の配管を生産物ライザーに連結するための流体取
り扱い系統を含んでいる。このような人員を配置
される系統は、マニホルド配管及び弁を包囲して
いる中央本体室と、深海箇所の極端な環境条件に
おいて生命を維持するための制御室とを持つこと
ができる。多油井マニホルドを包囲するために
は、このようなマニホルド室は、必然的に大き
く、また、数十気圧に相当する深海の静水圧に耐
えるために、容器の高い完全性を必要とする。
SARM系統は、また、長期間に渡つて人命を維
持することができるが、この人命は、大気圧、又
は、大気圧に近い内圧を必要とする。

ライザー・マニホルド系統は、大きな生産物集
油回路網においては、重大な任務を有している生
産物ライザーを、大きな多油井マニホルド系統に
連結するという極端な条件のために、まだ成功し
ていない。最近の生産物ライザーの設計における
進歩（例えば、米国特許第4182584号明細書に記
載されている）は、海洋の乱流を避けるために、
海中位置に浮かべて置かれている相対的に固定さ
れた、より低いライザー部分及び生産物船舶に連
結された柔軟な部を備えている。浮かべて置かれ
ているライザーを海底に連結する簡所において、
かなりの力に耐えなければならない。数ｔの垂直
力及び海洋潮流によるライザーのたわみを考える
と、生産物ライザー部分と、マニホルド室との間
における直接的な荷重を負担する機械的な連結
は、実用的では無いものと考えられる。

発明が解決しようとする課題 本発明は、マニホルド連結の厳しさに抵抗する
ことができ、多数の海底油井からの海底油井流体
を取り扱い且つ海底油井流体を生産物ライザーに
輸送することのできる信頼性のある海底ライザ
ー・マニホルド設備を得ることを、その課題とす
るものである。

課題を解決するための手段 本発明によると、この課題は、多数の海底油井
から生産物ライザーまで流体を送るのに使用する
ための海底ライザー・マニホルド設備において 支持構造物及びそれと一体の多数のくい案内か
ら成り立つており、それ自体海底に固定されるよ
うにされている海底基台はり受けと 海底基台はり受けの支持構造物の上に取り付け
られ且つくい案内により包囲されると共に海底油
井を生産物ライザーに連結するためのマニホルド
を包囲している漏れ止めされたマニホルド室と 生産物ライザーを受け取り且つ支持するために
マニホルド室の上に延びているライザー受け取り
プラツトホーム部分と ライザー受け取りプラツトホーム部分と海底基
台はり受けのくい案内との間に連結されたスパン
腕を有しているスパン構造物と から成り立つていることを特徴とする海底ライザ
ー・マニホルド設備により解決される。

推奨されるマニホルド室は、流体の漏れない、
水平に配置された、円筒形の圧力容器と、その内
部に低圧雰囲気を維持するための手段とから成り
立つている。有利には、マニホルドのスパン構造
物が、マニホルド室の対向する各側の上に１対の
スパン腕を有しており、各スパン腕が、上部のラ
イザー受け取りプラツトホーム部分からくい案内
までスパイダの輪郭に外方及び下方に延びてお
り、ライザーをくい案内に、荷重を負担する関係
に連結する。普通は、上部のライザー受け取りプ
ラツトホーム部分は、マニホルド室の本体から垂
直に間隔を置かれており、また、マニホルド室を
貫いて生産物ライザーの導管のマニホルド室への
連結を許ように、少なくとも１個の近付き開口を
有している。

実施例 以下、本発明を、その実施例を示す添付図面に
基づいて、詳細に説明をする。

まず、第１図に、本発明によるマニホルド設備
が斜視図により示されているが、多数の管路１０
が、中央の炭化水素収集点から、ある距離におい
て完成されている多数の抗口、又は、油井群（図
示されていない）に流体を流すように連結されて
いる。各管路１０は、生産された流体及び圧入流
体を輸送するための個々の導管、配給源、TFL
線及び水圧管の束から成り立つている。管路１０
は、マニホルド室２０の設置後に、海底接続のた
めに備えられている固定された位置において、マ
ニホルド室２０に取り付けられるが、マニホルド
室２０は、海底の上に、基台はり受け３０により
支持されており、また、この基台はり受け３０
は、支持構造物と、これと一体の多数のくい案内
３５とから成り立つている。上部のライザー受け
取りプラツトホーム部分４５を支持するためのス
パン構造物４０がくい案内３５に取り付けられて
いるが、スパン構造物４０は、マニホルド室２０
の各側の上に１対のスパン腕４２を有しているス
パイダの輪郭として示されている。生産物ライザ
ー５０が、ライザー５０の大きな垂直荷重が、構
造的に鋭敏なマニホルド室２０の本体２４により
負担されること無しに、このライザー５０の垂直
荷重をくい案内３５に向けるように、上部のライ
ザー受け取りプラツトホーム部分４５に、荷重を
伝達する関係に連結されているが、このマニホル
ド室２０は、海面下数百、又は、数千ｍの深さに
おける極端な静水圧に耐えることを、要求される
ことがあるものである。個々の導管１１が、管路
１０から延びており、また、これらの導管１は、
普通は、遠い抗口位置と、マニホルド設備との間
に管路１０を設置する時に、マニホルド設備に、
それぞれの流体継手要素１２を介して連結され
る。細長いマニホルド室２０の本体２４の各側に
沿つて、本体貫通部材１１５（第３図参照）が、
取り付けられており、これらの本体貫通部材１１
５は、流体継手１２から、一定長さの配管１５に
よつて、流体の流れ通路を与えるようにしてい
る。

マニホルド室２０は、長い水平な中央室部分
と、制御室２６と、海底船舶（図示されていな
い）から作業要員及び（又は）保守要員の移送の
ための近付き開口２８を設けられている。

第２Ａ図，２Ｂ及び２Ｃ図は、マニホルド設備
のそれぞれ正面、平面及び側面図を示すものであ
る。基台はり受け３０は、それを構成している支
持構造物のけん引及び設備の間における取り扱い
を容易とさせるために、バラストタンク３２を設
けられることもできる。一般に、基台はり受け３
０は、開放している四角形の溶接構造物であり、
外部の管状の金属枠３４を有しており、また、強
度のために、横方向を補強されており、更に、金
属枠３４の周辺の回りに配置された多数のくい案
内３５を有している。

第３図に示されるように、典型的なSARM系
統の内部の流体取り扱い設備が、管路１０から、
それの端末において、生産物ライザーへ個々に連
結を与えている。種々の生産された石油の流れ、
ガスの流れ、圧入液体の流れ及び水圧流体の各管
路が、それらのそれぞれの管及び弁を介して、そ
れらのそれぞれの生産計画に応じて、個々に分岐
されることができるようになつている。

第３図に水平断面により示されているマニホル
ド室２０の外部本体２４は、窒素のような爆発抑
制不活性雰囲気が維持されている雰囲気室を形成
している。例えば、４個の遠隔の油井継手のそれ
ぞれからの流れ導管が、耐圧性の本体２４を貫い
て、取り扱いの便宜のために間隔を置かれた直線
状の列に配置された、一体に溶接された貫通部材
１１５を貫いて導かれている。各油井からの油生
産管及び他の導管が、それらのそれぞれの生産物
ライザー管継手１５２に分岐される。内部弁が、
生産計画に従つて、流体を順番に配置すること、
又は、組み合わせることを許すようにする。遠隔
作動される及び（又は）手動により作動される弁
の操作が、希望に応じて行われる。SARMの居
住部分に対する生命維持系統が、海面に、ライザ
ー群の中の１本、又は、多数の導管により、空
気、排気、通信及び動力のために連結されること
ができるようになつている。

ライザー構造物、又は、スパン構造物４０は、
４個のくい案内３５に直接的に溶接されている。
このようにして、ライザーの垂直荷重は、主とし
て、くい案内３５に向けられ、残りの基台はり受
け３０には、ほんの最小に影響するだけであるよ
うにする。上部のライザー受け取りプラツトホー
ム部分４５の頂部の補強された箱状の構造及び脚
の開放された溝形の構造は、ライザーの応力に十
分に抵抗し、上方へのライザーの運動によるたわ
みを最小にする。上部のライザー受け取りプラツ
トホーム４５は、本体２４からある予定された距
離に置かれていて、流体のライザー管継手を検査
し及び（又は）維持するために必要とされるかも
知れないどのような近付きをも、与えるようにす
る。ライザー５０の中央強度部材５１（第４図参
照）が、ライザー５０の支持構造物につながつて
いるが、本体２４には、直接的には、つながつて
いない。それ故、主要荷重は、基台はり受け３０
により負坦され、マニホルド室２０によつては負
担されない。上部のライザー受け取りプラツトホ
ーム４５は、また、ライザーの下方部分に対する
ろうと状入口４６を組み合わせている。このろう
と状入口４６は、中央強度部材５１を鎖錠装置に
向けている。ライザー５２は、この協同するろう
と状入口４６を貫いて進み、マニホルド室２０と
直接的に連通している。第４及び５図に示される
ように、ろうと状入口４６は、中央強度部材５１
をライザー支持構造物の中へ突き差すことを助け
る。ろうと状入口４６は、その表面と、スパン構
造物４０との間に置かれた１組のガセツト４７に
より補強されることができ、ろうと状入口４６を
貫通する穴４８が、個々の管路５２及び管路の束
の通ることを許している。管路及び管路の束のた
めの小さなろうと２９が、本体２４の中に組み入
れられても良い。引つ込み可能な突き差しポケツ
トカバー４９が、種々のライザー部品の設置の前
において、設備を保護するために、使用されるこ
ともできる。

マニホルド設備の設置に続いて、生産物ライザ
ーを取り付けるためのある推奨される技術は、ま
ず、中央強度部材５１を設けることにあるが、こ
の中央強度部材５１は、ライザー５０の主要な垂
直荷重伝達部材であつても良い。この中央強度部
材５１は、流体導管であつても、無くても良く、
また、図示の目的のために、ここに、スパン構造
物４０の上部のライザー受け取りプラツトホーム
４５に機械的に連結された構造的要素としてだけ
示されているが、マニホルド室２０の本体２４に
貫通はしていない。典型的なライザー部品は、米
国特許第4182584及び4194568号明細書に開示され
ている。好適には、中央強度部材５１は、上部の
ライザー受け取りプラツトホーム４５に、第６図
に示されるように、積極的な水圧作動されるアク
チユエータ５４によつて鎖錠されることが望まし
い。その時には、浮かべて置かれたライザー系統
が、ライザーの上に上方に引つ張り力を働かすこ
とができる。他の導管５２が、それから、中央強
度部材５１から間隔を置かれた位置に下降される
ことができる。導管５２は、ライザーのブイから
支持されることができるので、比較的に小さな力
が、導管５２と本体２４との間において伝達され
ることが必要であるだけであり、海底マニホルド
室２０が、過荷重の危険無しに、確実な耐圧容器
として機能をすることを許すようにする。管路５
２は、左ねじの金属対金属のシールで終わつても
良い。第６図に示される底部端末は、本体２４の
中に置かれた交換可能なソケツトである。左ねじ
は、右方向に回転されるドリル・ストリングの全
トルク能力が、管路を外すのに使用するために利
用可能であるように、このソケツトとの接続のた
めに選択されている。

発明の効果 本発明、上記のような構成及び作用を有してい
るので、大きなライザーの連結の厳しさに抵抗す
ることができ、多数の海底油井からの海底油井流
体を取り扱い且つ海底油井流体を生産物ライザー
に輸送することができる信頼性のある海底ライザ
ー・マニホルド設備を提供するという優れた効果
を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による海中ライザー・マニホ
ルド設備の斜視図、第２Ａ図は、管路の束を部分
的に取り去つて示した第１図の設備の正面図、第
２Ｂ図は、その平面図、第２Ｃ図は、側面図、第
３図は、内部の流体取り扱い装置を示すマニホル
ド室の横断平面図、第４図は、スパン構造物の一
部分の正面図、第５図は、第４図の線５−５によ
る切断平面図、第６図は、スパン構造物及びマニ
ホルド室の一部分の縦断面図である。 １０……管路、２０……マニホルド室、２４…
…本体、３０……基台はり受け、３５……くい案
内、４０……スパン構造物、４５……上部のライ
ザー受け取りプラツトホーム部分、５０……マニ
ホルド、５１……中央強度部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の海底油井から生産物ライザーまで流体
   を送るのに使用するための海底ライザー・マニホ
   ルド設備において 支持構造物及びそれと一体の多数のくい案内か
   ら成り立つており、それ自体海底に固定されるよ
   うにされている海底基台はり受けと 海底基台はり受けの支持構造物の上に取り付け
   られ且つくい案内により包囲されると共に海底油
   井を生産物ライザーに連結するためのマニホルド
   を包囲している漏れ止めされたマニホルド室と 生産物ライザーを受け取り且つ支持するために
   マニホルド室の上に延びているライザー受け取り
   プラツトホーム部分と ライザー受け取りプラツトホーム部分と海底基
   台はり受けのくい案内との間に連結されたスパン
   腕を有しているスパン構造物と から成り立つていることを特徴とする海底ライザ
   ー・マニホルド設備。 ２ マニホルド室が、流体の漏れない、水平に配
   置された、円筒形の圧力容器であり、また、その
   中に低圧雰囲気を維持するための装置を含んでい
   る特許請求の範囲第１項記載の海底ライザー・マ
   ニホルド設備。 ３ スパン構造物が、マニホルド室の対向する側
   の上に１対のスパン腕を有しており、各スパン腕
   が上部のライザー受け取りプラツトホーム部分か
   ら、海底基台はり受けのくい案内まで外方及び下
   方に延びている特許請求の範囲第１又は２項記載
   の海底ライザー・マニホルド設備。 ４ 上部のライザー受け取りプラツトホーム部分
   が、マニホルド室から垂直に間隔を置かれている
   と共にマニホルド室内部においてマニホルドに生
   産物ライザーを連結するために、少なくとも１個
   の近付き開口を有している特許請求の範囲第１，
   ２又は３項記載の海底ライザー・マニホルド設
   備。