JPS58588A - 深水用ライザ− - 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】 本発明は、水深の大きなところで用いられ、海中油井の
ごとき水中構造物を浮力を有するケーソンに連結する移
送ラインに通路を与えるための上昇管（以下、ライザー
と称する）に関する。ここで、′浮力を有する”とは積
極的な浮力、すなわち自重より大きな浮力を有すること
を意味する。

海中油井の産出物を移送するためにライザーを用いるこ
とは当該技術分野に於いて知られている。

そのようなライザーに関する第１の例として。

例えば、フランス特許出願第２．３４４．４４２号に於
いては、数本のケーブルを介して係留されたブイに水中
流体源を連結するのに可撓性ラインが用いられている。

この場合、ラインの長さは、ブイと水底との間の距離よ
りも大きく、従って、該ラインは伸長されてはいない、
フランス特許出■第２゜１９９．０５３号に記載された
他の例においては、少なくとも１つの浮上ブイまたは水
中に没したブイ（これらのブイについてはフランス国特
許第２．３０３゜７０２号に記載されている）によって
少なくとも１つの伸長されたラインを用い、該ラインを
該ブイに連結している。

これらのライザーは、２００−から３００−以下の水深
で用いられ得るものである。水深がそれ以上に大きくな
ると、上記の最初に例示したライザーにおいては、ブイ
の移動によって必要以上に大きな張力が生じ、また９次
に例示した型のライザーにおいては、ラインが膨張して
ブイに好ましくない変化が生じる。

本発明のライザーは、そのような欠点を解消し。

３０００−を超えるようなきわめて水深の大きなところ
でも使用されることができる。

本発明のライザーは、少なくとも１つの係留ラインを介
して水底に結びつけられた浮力を有するケーソンを静止
した水中構造体に結合するのに用いられる。該ライザー
は、ケーソンによって水中で支持され、少なくとも１つ
の連続するガイドとケーソンの少なくとも１つの係留ラ
インとを、ケーソンと水底との間の距離よりも短い長さ
に亘り該ケーソンから互いに結合するための保持装置を
含み、前記ガイドには、水中構造体をケーソンに連結す
る少なくと−も１つの移送ラインが一定の間隙で収容さ
れ、該間隙により、ガイドに対して移送ラインが軸方向
に遊動し得るようになっている。

本発明におけるガイドは、ライザーが数本の移送ライン
を含む場合に該移送ラインがもつれることを防止し、損
傷をうけたラインの交換を容易にする。

本発明における保持装置は、ガイドを離散させず、係留
ラインに固定させ、るた９時に応じて。

ガイドの重量に起因する応力を係留ラインに移動させる
。

本発明のそのような構成によれば、ブイ　（ケーソン）
から懸装された移送ラインの拡張を妨げるものはなく、
また、ガイドは水底から一定の距離のところまでしか存
しないので、水深の大きいところでの操作が可能となる
。かくして５移送ラインの拡張に伴う該ラインの長さの
変化は、移送ラインの下方部分（該下方部分は可撓性な
いしは変形性となっている）の曲率半径の変化によって
補償されることができる。

これに対して、米国特許第３．６１２．１７７号の場合
のように、ガイドが水中構造体のところまで延びている
ときには、移送ラインの拡張によって圧縮力が生して、
該圧縮力が移送ラインを破壊することがある。また、そ
のような危険性は、移送ラインがガイドに固定された米
国特許第３．８９４．５６７号及び第３，９３４，２８
９号に記載の装置においても起こりがちである。更に、
米国特許第３，６１２．１７７号においては、浮上体は
、水中構造体の直上に配置しなければならない。この配
置は、浮上体と水中構造体との間の距離が大きくなるほ
ど一層困難になるが９本発明に従えば、その占うな配置
は必要でない、　　＊ｔＳｔに、該特許に記載の装置に
おいては。

ライザーを配置するに当たって、少なくとも２種類の連
結、すなわち、ライザー自身と中央の水中構造体との連
結、及び移送ラインと油井ヘッドとの間の連結を行わな
ければならないが２本発明のライザーにおいては、後者
の連結を行うだけで充分である。

本発明のライザーは、異なる機能を有する数種類の移送
ラインを含むことができる。例えば、それらの移送ライ
ンのうち幾つかを、水中構造体によって供給される流体
をブイに運ぶために用いるダクト、あるいは、その逆に
、水中構造体に流体。

例えば、油井の採掘を行うための流体または水中構造体
の装置を制御したり作動させるための圧力流体を運ぶた
めにもちいるダクトとすることができる。そして、他の
移送ラインを１例えば、水中構造体に電力を供給するた
めの電線から成るようにしでもよい。更に、ブイから水
中構造体に、あるいはその逆に、特定の物を移送するた
めにライザーを用いてもよい。

所望に応じて、移送ラインをブイに連結し、タンカーの
ごとき浮上設備への連結を供するようにする。

本発明および本発明の効果は２図面に沿う以下の説明に
よって一層明らかになるであろう。

水中深く存する油井の産出物を移送するために用いる本
発明のライザーの実施例が第１図に図示されている。

図において、参照番号１は、伸長された係留ライン２に
よって所定の位置に維持された浮上ブイを示し、該係留
ラインの一端はブイに固定され。

他端は２例えばアンカー、水底に固定されたプレート、
またはアンカ一部材３を介して、水底の静止点に固定さ
れている。参照番号４および５で示す移送ラインがブイ
から懸装され、油田の油井６゜７のごとき水中流体源に
連結されている。移送ライン４および５の上方部分４ａ
および５ａは、ガイド２３によって連続的に導かれ、該
ガイドそのものは保持装置２４によって係留ライン２に
沿って維持されている（第６図参照）。

参照番号８は、ガイド２３と保持装置２４とによって形
成される組立体を示す。

移送ライン４および５の下方部分４ｂ及び５ｂは、可撓
性であり１例えば、流体を移送する場合には１強化され
た可撓性ダクトから形成される。

ダクト４および５に連結された少なくとも１つの移送ラ
インを含む連結装置９が、ブイ１と船１０との間に流体
や電力を送る。

第１図に示す実施例においては、ブイ１は浮上ブイであ
るが、ブイを水中深くしずめて、風、うねり０表面の流
れの作用から該ブイを防護することが本発明に含まれな
いものではない。

ブイは充分な浮力を有して、ダクト４，５．ガイド２３
．保持装置２４．係留ライン２の水中における見掛けの
重量を維持し且つ係留ラインを伸長させる。ブイ　（こ
のブイは１例えば、オイルタンカー用の装荷ステーショ
ンを形成する）は、任意の既知の形をとることができ１
例えば、フランス特許出願第２，４１３．５３６号に記
載された形をとり得るが、それに限定されるものではな
い。

係留ライン２は、ブイ１の浮力によって生じる引張応力
に耐える充分な部分を有する金属ケーブルから形成され
るとよい、好ましくは、第２図に示すように、係留ライ
ン２の下端は、関節状部材１１の一方のエレメント１１
８に固定され、該関節状部材の他方のニレメンＬ　ｌｌ
ｂはパイル１３を介して水中に係留されている基板１２
に強く固定されている。

係留ラインは、可撓性ダクト、剛性のステム。

または、端部が互いに固定された管から構成されてもよ
い。

ガイド２３と保持装置２４とは、単一の構造体となるよ
うに結合されてもよい、そのような場合、それらの部材
は９例えば、第３図に示されるように。

円筒状ニレメン目４から成る。それらの円筒状エレメン
トは、差込みピン型のジヨイント１５（これは当該分野
では周知であり詳述しない）を介して互いに固定され、
その上部エレメントは相補的な形状のジヨイント（図示
していない）を介してブイ１に固定される。

ガイド２３と保持装置２４の重量を軽くするために。

保持装置２４は、軽量な材料９例えば、チタン合金。

薄い金属シートまたは樹脂に埋封された有機繊維もしく
は無機繊維から成る複合材料から構成されるとよい、後
に示した例の場合、金属ジツイントエレメンＨ５の固定
は、任意の既知の方法９例えば、特定の接着剤により固
着することによっておこなわれる。

第４図に示す実施例においては、保持装置２４は。

外部管１６と内部管１７とから成り、それらの管は同軸
的に配置されて、その間に環状空間１８を画定する。該
環状空間１８には、ダクト４のごとき移送ラインを収容
する円筒状シース１９から形成されたガイド２３ガ配置
されている。このために、各シース１窃内径は、該シー
スに収容される移送ラインの最大外径よりも大きくなっ
ている。円筒状１９の軸は１係留ラインの軸に平行であ
る。しかしながら。

これらのシースを係留ライン２に実質的に平行な軸の周
りに非常に大きな幅のピンチを有する螺旋状に配置する
こともできる。

別の実施例に従えば、環状空間を緊密にしたり。

あるいは低密度の発砲体で充填して、水中におけるガイ
ド８の見掛けの密度を減少させたり全く無くすることも
できる。

管１７の内側に係留ライン２が配置される。第４図に示
す実施例においては、この係留ライン２は。

支柱２０を介して、平行に間隔を置いて維持された３本
の鋼製ケーブル２ａ、　２ｂ、　２ｃから形成されてい
る。

別の実施例として、第４図に示すような組立体を、２つ
の部分２５ａおよび２５ｂ（第７図参照）またはそれ以
上の部分から形成し、ライザーを配置するに当たって係
留ラインの周りを取り巻くようにしてもよい。

ガイド２３は、水底からの距離（Ｈ）が長くとも３００
ｍ、好ましくは５０〜２０抛となるように移送ライン４
．５を導く。

係留ライン２の周りに保持装置２４を介して維持されて
いるダクト４．５の上方部分４ａ、　４ｂは、任意の既
知のコネクタを介して端部と端部とが結合されるような
形状の剛性のダクトでもよい、そのようなダクトもまた
。樹脂に埋封された有機繊維または無機繊維から成る複
合材料から形成され得る。

移送ライン４．５の下方部分４ｂ、　５ｂは、任意の既
知の形から成り、該移送ラインが損傷を受けずに耐え得
る最小曲率半径よりも大きな曲率半径を各個所において
有するような充分な長さをゆうする可撓性のライン（場
合に応じて１強化される）から構成される。

第５図は、ガイドの端部が存する高さにおけるライザー
の断面図である。この図は、任意の既知の形のコネクタ
ー２１を介して、上方部分４ａが下方部分４ｂに結合さ
れる様子を示している。

コネクター２１に隣接する部分２２は、シース１９の内
直径よりも僅かに小さい外直径を有し、且う。

本発明に従いライザーが使用される際における移送ライ
ン４の上方部分４ａの長さを有する。

他の実施例においては、保持装置２４は、ガイドを係留
ラインに結合するフランジまたはストランプから形成さ
れる。　これらのフランジ又はストランプが互いに隔置
されて、それらの間にライザーの各部分８が画定される
。フランジやストランプが落下しないように、該フラン
ジやストランプは、係留ラインまたはガイド２３に固定
される。これによっても、係留ラインに対してガイド２
３を軸方向にある程度遊動させることはできる。しかし
ながら、実際問題としては、そのようなことは常に可能
であるわけではない、その理由は、ガイドがある長さを
超え、また、使用する材質に応じて。

ガイドは自分自身の重量によって破壊することがあるか
らである。従って、ガイドの重量に起因する応力を係留
ラインに移動させることが必要となり、これは、フラン
ジまたはス＝−トラ・７プの少なくとも幾つかを係留ラ
イン２およびガイド２３の双方に強く固定することによ
って達成される。

係留ラインが幾つかのエレメントから構成されるように
した他の実施例に従えば、該係留ラインの少なくとも一
部を係留点３まで導くことが可能となる。これによって
、係留ラインの一つが損傷を受けたときに、それを交換
することができる。

本発明の他の利点のうち実際上の問題として。

ガイドによって、係留ラインの各エレメントのみならず
移送ラインの配置や置換が容易となることが挙げられる
。

場合に応じて、ガイドの内部管１７を延長させることに
より、係留ライン２を係留点３に至るまで保護してもよ
い。

勿論９本発明の範囲から逸脱しない限り他の修正を行う
こともできる。

例えば、移送ライン４として１図に示すものとは別異の
多くのものを用いてもよい、ガイドは。

それによって導かれている移送ラインに依存することも
あるが１色々の大きさの直径をとることができる。移送
ラインは、流体を産出し水底上に設置され又は水底に対
して静止された設備に連結される。そのような設備とし
ては、特に、油井、水中貯蔵装置、あるいは９分１ｉＩ
ｌｔ＆の液体又はガス状の炭化水素等から成る油製品を
供給するための設備がある。

ダクト４から構成される移送ラインは、同一の産出物ま
たは別異の産出物を運ぶことができる。

単なる円筒状のシースからガイド２３を構成し。

時に応じて、該ガイドに穴をあけてその重量を小さくし
てもよい、勿論、シースを他の材料、たと　−えば網目
状格子を有する材料から構成してもよい。

最後に、ブイｌは、ライザーを介して水底から運ばれる
流体を処理するのに通した貯蔵装置−となることができ
任意の材料から構成され得るものである。

係留ラインが幾つかのエレメントから構成されていると
きには、それらの少なくとも幾つかをガイド２３に収容
し９ガイドを係留点３まで伸ばすことを必ずしも要しな
いようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、水深の大きい海中油田から石油を表面まで移
送するためにもちいる本発明のライザーの実施例を図示
するものである。 第２ＶＩ！Ｊは１本発明における係留点の様子を示すも
のである。 第３図は１本発明におけるガイドの構成の例を示すもの
である。 第４図は、第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 第５ＷＪは１本発明に従うライザーのガイド自由端の存
する高さにおける垂直方向断面図である。 第６図は、第１図のライザーの一部拡大図である。 第７図は、第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図であり、
第４図とは別の実施例を示すものである。 ｌ：ケーソン（ブイ）、　　２：係留ライン４：移送ラ
イン　　　　　６：水中構造体２３ニガイド　　　　　
　　２４：保持装置出願人　　アンスチチュ　フランセ
　ドユペトロール 代理人　　弁理士　新居正彦

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）水底に結びつけられた浮力を有するケーソンに少
   なくとも１つの係留ラインを介して少なくとも１つの水
   中構造物を連結するのに用いられ。 前記ケーソンによって水中で支持されるライザーであっ
   て、少な（とも１つの連続するガイド（２３）と前記ケ
   ーソン（１）の少なくとも１つの係留ライン（２）とを
   、前記ケーソン（１）と水底との間の距際よりも短い長
   さに亘り前記ケーソン（２）から互いに結合する保持装
   置（２４）を含み、前記水中構造体（６）を前記ケーソ
   ンに連結する少なくとも１つの移送ライン（４）が一定
   の間隔で前記ガイド（２３）に収容され、該間隙間より
   前記移送ラインが前記ガイドに対して軸方向に遊動し得
   るようにしたことを特徴とする前記ライザー。
2. （２）前記保持装置が、前記連続ガイド（２３）と前記
   係留ライン（２）とを取り巻く円筒状のケーシング（１
   ６）から成ることを特徴とする前記第（１）項に記載の
   ライザー。
3. （３）前記連続ガイド（２３）が円筒状のシース（１９
   ）から成ることを特徴とする前記（１）項に記載のライ
   ザー。
4. （４）前記ガイドが、水底から長くとも３００ｍの深さ
   のところまで前記移送ラインを配置することを特徴とす
   る前記第（１）項に記載のライザー。
5. （５）前記ガイドが、水底から５０〜２００−の深さの
   ところまで前記移送ラインを配慮することを特徴とする
   前記第（４）項に記載のライザー。
6. （６）前記ガイドおよび前記保持装置が、前記ブイ　（
   ケーソン）から懸装され、前記係留ラインを取り巻く中
   央の円筒状エレメント該中央円筒状エレメントと同軸で
   且つ該エレメントと共に環状の空間を画定する外部円筒
   状エレメント、および。 前記環状空間に配置され、且つ前記移送ラインを一定の
   間隔で収容することができる少なくとも１つの円筒状シ
   ース含むことを特徴とする前記第（１）項に記載のガイ
   ド。
7. （７）前記シースが、前記円筒状エレメントの軸に平行
   に配置されていることを特徴とする前記第（６）項に記
   載のライザー。
8. （８）前記シースが、前記円筒状エレメントの軸の周り
   を大きなピンチで蝦施状に巻装されていることを特徴と
   する前記第（６）項に記載のライザーや
9. （９）前記環状空間が緊密になっており、前記ガイドの
   水中における見掛けの重量を減少しまたは無くすること
   を特徴とする前記第（６）項に記載のライザー。
10. （１０）係留ラインがケーブルのごとき幾つかの係留エ
    レメントを含み、該エレメントの少なくとも１つが係留
    点の近傍にまで連続的に導かれてることを特徴とする前
    記第（１）項に記載のライザー。
11. （１１）前記保持装置が、互いに一定の距離で隔置され
    たフランジまたはストラップからなることを特徴とする
    前記第（１）項に記載のライザー。
12. （１２）前記円筒状ケーシングが１つまたはそれ以上の
    円筒状エレメントから形成されることを特徴とする前記
    第（２）項に記載のライザー。
13. （１３）前記シースが１つ又はそれ以上の円筒状エレメ
    ントから形成されることを特徴とする前記第（３）項に
    記載のライザー。
14. （１４）少なくとも１つの移送ラインが、薄い金属シー
    トまたは樹脂中に埋封された有機若しくは無機繊維から
    成る複合材料で構成されていることを特徴とする前記第
    （１）項に記載のライザー。
15. （１５）少なくとも１つの移送ラインが、チタン合金で
    構成されることを特徴とする前記第（１）項に記載のラ
    イザー。
16. （１６）前記シースが、プラスチック材料で構成される
    ことを特徴とする前記第（３）項に記載のライザー。