JPH04257788A - 海中条体配設装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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１１ａ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１８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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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。