JPS589233B2

JPS589233B2 - 石油掘削船

Info

Publication number: JPS589233B2
Application number: JP54007574A
Authority: JP
Inventors: 中村貞明
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1979-01-24
Filing date: 1979-01-24
Publication date: 1983-02-19
Also published as: JPS55101693A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、石油掘削船に関し、詳しくは、石油掘削船か
ら海中に垂下するドリルビットを先端に設けたドリルパ
イプを、船の上下動に同調させて連続的かつ高速で繰り
出し、繰り戻しできるようにするとともに、ドリルパイ
プの補修をしやすくした石油掘削船に関するものである
。

石油掘削船で海底の石油を掘削するに際し、一般に行な
われている石油掘削方法は、掘削船からドリルパイプを
介してドリルビットに回転を与えることによって海底を
掘削するようにしている。

したがって、ドリルパイプは、掘削に必要な泥水をドリ
ルビット部に供給するだけでなく、ドリルビットに回転
トルクを伝達しなければならないので、かなりの肉厚を
必要とする。

その結果、ドリルパイプをリール等に巻いたりすること
が不可能なため、従来船では、ドリルパイプを一定長さ
の直管にして、それを多数継ぎ足して使用していた。

しかし、掘削深度は数千メートルにも達するため、継手
の数が膨大になるとともに、ドリルパイプの継ぎ足し、
継ぎ外し作業が煩雑で多くの時間と労力を必要とするば
かりか、この作業中に掘削船が海象の影響を受けて上下
左右に揺れたり、あるいは、各方向へ回転したりするの
で、作業に多犬の危険が伴う等の問題があった。

このように、危険で多くの時間と労力を必要とするドリ
ルパイプの継ぎ足し、継ぎ外し作業は、単に掘削深度に
合せて行うのみならず、ドリルビットの摩耗による交換
、あるいは小サイズのドリルビットへの変更、さらには
、暴風雨が来る前等、掘削作業を一旦中止する度に行な
わなければならないので、これらにかメる時間と労力は
膨大なものになり、しかも、このような掘削時間のロス
とともに作業者は長時間危険にさらされることにもなり
、全体的に掘削のための費用を高価にしている。

しかも、前述したようにドリルパイプの継ぎ足し、継ぎ
外し作業に時間がかかるので、暴風雨が来ると予測され
る場合、もし、ドリルパイプの回収が間に合わないと大
事故につなばるので、充分余裕をもって回収しておかな
ければならない。

したがって、このように暴風雨を予測してドリルパイプ
の回収作業をしたにもかメわらず、実際には暴風雨が来
なかった場合は、掘削時間の大きなロスにもなる。

一方、前述した問題を解決する方策として、ドリルビッ
トを掘削船上からドリルパイプを介して回転させること
をやめて、このドリルビットをその近傍で掘削用泥水で
駆動するタービン駆動あるいは電動機駆動する一方、ド
リルパイプをフレキシブルホースにしてこのホースを掘
削船上のリールに巻回することも考えられる。

このようにすれば、ドリルビットを上下動させるのに時
間を要することなく、シかも、安全に行うことができる
が、その反面、フレキシブルホースは、安全性や耐久性
に乏しく、シかも、この種のホースは構造が複雑なので
、ホースが一旦故障すると長尺のホースの補修が極めて
困難になるという問題が生ずる。

そこで本発明は、前述した各種の問題を一挙に解決すべ
く研究した結果なされたものであって、本発明は、石油
掘削船の上下動によりドリルパイプに応力が加わらない
ように、ドリルパイプを連続的かつ高速で繰り出し、繰
り戻しできるようにしてドリルパイプの安全性を図ると
ともにその耐久性を向上させ、さらに補修しやすくした
石油掘削船を提供することを目的とする。

次に図面により本発明の実施例を説明する。

第１図において、掘削船１には、モータ等の１駆動源２
により矢印Ａ−Ｂ方向へ回転するパイプリール３が配設
されている。

このパイプリール３には、海底４を掘削するドリルビッ
ト５とビット駆動装置６を先端に備えたドリルパイプ７
が巻回されていて、海底４の掘削深度や掘削船１の上下
動に追従してパイプリール３を矢印Ａ方向あるいはＢ方
向へ回転させることによってドリルパイプ７の繰り出し
、繰り戻しを行うようにしている。

このようにしてパイプリール３により繰り出し、繰り戻
しされるドリルパイプ７は、溶接可能な薄肉金属管、例
えば薄肉鋼管等で形成されており、その長さは、掘削に
最少限必要な長さよりも長く連続的に形成されている。

また、前記パイプリール３は前記ドリルパイプ７の弾性
限界に対応する最小曲率半径以上でドリルパイプ７が湾
曲するようにその巻径を定めている。

したがって、パイプリール３から繰り出されるドリルパ
イプ７は、このパイプがパイプリール３から外れると、
弾性によって直線状に復帰する。

一方、前記掘削船１の前記パイプリール３と間隔を設け
た位置には、ドリルパイプ７を案内するリール状のガイ
ド８が回転自在に支承されている。

このガ゛イド８は、パイプリール３から繰り出されたド
リルパイプ７に船内で直線部９を形成するとともに、こ
のドリルパイプ７の方向を変えてそれを海底４に至らし
めるためのものである。

よって、パイプリール３から繰り出され、ガイド８によ
って海中に垂下されるドリルパイプ７は、パイプリール
３とガイド８の回転運動によりスムーズに掘削船１から
海底４までの距離を調整することができる。

このようにパイプリール３とガイド８との間にドリルパ
イプ７の直線部９を形成したのは、ドリルパイプ７に補
修の必要性が生じた時に、船上のこの直線部９でドリル
パイプ７を補修すれば、このドリルパイプ７を切断した
り溶接したりする作業が極めて容易であるからである。

また、この補修作業は、第１図に示すようにドリルパイ
プ７の補修個所１０の前後をそれぞれ固着する複数の固
着装置１１と、これら固着装置１１を連結する連結装置
１２と、前記固着装置１１と連動する切断機や溶接機等
からなる作業装置１３とで構成した補修装置１４により
自動で補修作業を行ってもよく、また、作業者が直接手
動で補修作業を行ってもよい。

この場合、前記補修装置１４でドリルパイプ７を補修す
るに際し、掘削船１の揺動等に追従してパイプリール３
からドリルパイプ７を矢印Ｃ−Ｄ方向に繰り出し、繰り
戻しても、固着装置１１および連結装置１２によりドリ
ルパイプ７と補修装置１４が一本化しているので、ドリ
ルパイプ７に対して補修装置１４が相対的に動くことは
なく実質的に静止した状態でドリルパイプ７の補修作業
をすることができる。

したがって、パイプリール３とガイド８間のドリルパイ
プ７の直線距離は、補修装置１４のドリルパイプ７軸線
方向長さに、補修を行う最悪の条件下における掘削船１
の動揺に追従したパイプリール３の繰り出し、繰り戻し
によるドリルパイプ７の往復運動長さを加え、さらにそ
れに適正な余裕を加えた長さに定めればよい。

一方、前記リール状のガイド８の巻径は、前記パイプリ
ール３の巻径と同様に、ドリルパイプ７の弾性限界に対
応する最少曲率半径以上に定められていて、このガイド
８により方向転換したドリルパイプ７は直線状に復帰し
て海底４に至っている。

このようにして海底４に至ったドリルパイプ７の外周部
には防噴装置１５が設けられており、その上方には、前
記ドリルビット５とビット駆動装置６を収納できるドリ
ルビットリセス１６が配置されている。

このドリルビットリセス１６と防噴装置１５とは緊急切
離装置１７で着脱自在に連結されている。

また、緊急切離装置１７近傍のドリルビットリセス１６
と防噴装置１５とには、それぞれ仕切弁１８．１８が設
けられており、これらは、掘削船１の緊急避難時に、パ
イプリール３を矢印Ｂ方向に回転させてドリルパイプ７
を巻き上げ、ドリルビット５とビット駆動装置６をドリ
ルビツトリセス１６内に収納した後、前記仕切弁１８．
１８でドリルビットリセス１６と防噴装置１５を仕切り
、そして緊急切離装置１７を作動させて防噴装置１５か
らドリルビットリセス１６を切離すためのものである。

一方、前記ドリルビットリセス１６上部と、掘削船１内
に配置した泥水戻りタンク１９との間はフレキシブルホ
ース２０で連結されている。

また、前記パイプリール３の軸芯には、ドリルパイプ７
の巻き端と連通する管路２１が配設されており、この管
路２１により、泥水タンク２２から泥水ポンプ２３を介
して泥水をドリルパイプ７に送って、この泥水によりド
リルビット５が掘削する際の潤滑と、この掘削により生
じた掘り屑の排出を行う。

いま、海底４を掘削するには、泥水タンク２２から泥水
ポンプ２３によりドリルパイプ７を介してドリルビット
５に泥水を送るとともに、ビット１駆動装置６を作動さ
せてドリルビット５を回転させる。

そして、駆動源２の作動によってパイプリール３を矢印
Ａ方向へ回転させれば、パイプリール３，１からドリル
パイプ７が矢印Ｄ方向に繰り出されてドリルビット５が
掘進する。

そして、坑底のドリルビット５に供給された泥水は、掘
り屑を含みながらドリルパイプ７の外側を通って防噴装
置１５、ドリルビットリセス１６及びフレキシブルホー
ス２０を経て泥水戻りクンク１９に帰り、ここで掘り屑
や余分な水分等を除去した後、再循還使用される。

このようにして海底４の掘削が進行している時にドリル
パイプ７は、掘削深度や掘削船１の揺動等に追従しなが
ら作業者の手を煩わすことなく繰り出し、繰り戻される
。

また、暴風雨等の来襲に備えてドリルビット５を坑底か
ら引き上げるには、パイプリール３を矢印Ｂ方向に回転
させてドリルパイプ７をパイプリール３に巻回すれば、
短時間に、しかも安全にドリルビット５を引き上げるこ
とができる。

さらに、ドリルパイプ７の補修も直線部９で行えば極め
て容易であるとともに、ドリルパイプ７は溶接可能な金
属管で形成されているので修理がしやすい。

なお、補修装置１４は、第３図に示すように、ドリルパ
イプＴの補修個所を切断して他の管を継ぎ足すか、ある
いは、切断部分を短縮してドリルパイプ７の切断面同士
を溶接する場合に、連結装置１２を油圧シリンダ２４等
により構成すれば、前記作業が簡単にできる。

また、第２図に示すように、ガイド８を多数のローラ２
５及びその支持部材２６で構成してもよい。

さらに、第４図（この図では、パイプリールとガイドは
省略している。

）に示すように、従来の掘削法におけると同様にマリン
ライザー２７を設けてもよい。

この場合は、掘削船１と海底４間においてマリンライザ
ー２７を継ぎ足し、継ぎ外しをしなければならないが、
このマリンライザー２７の長さは、ドリルパイプ７の長
さに比してはるかに短いので従来のドリルパイプの継ぎ
足し、継ぎ外しに比べれば極めて容易であり、しかも、
マリンライザー２７を設けることにより安全性が倍加す
る利点もある。

一方、ドリルビット５は、ターボドリル又はエレクトロ
ドリル等にすればよく、また、フレキシブルホース２０
は別にリールを設けて巻き取るようにしてもよい。

以上のように本発明によれば、ドリルパイプは、掘削の
ためのトルクを伝達する必要がないので、薄肉にでき、
したがって、パイプリールに連続的に巻回できるので、
ドリルパイプの昇降に際して継ぎ足しや継ぎ外しが不要
になって短時間でドリルパイプの昇降ができる。

しかも、この作業に際して作業員が危険にさらされるこ
ともなく極めて安全である。

その結果、暴風雨が来る直前まで掘削作業ができるので
掘削効率が良く掘削を休止するロス時間を大巾に短縮で
きる。

また、これに関連して荒天の季節でも、海象がおだやか
なわずかの時間を利用して少しずつ掘削作業を続けるこ
ともできる。

さらに、ドリルパイプは金属製なので耐久性に富むばか
りか、自由に溶接等の補修ができるので補修が簡単であ
る。

また、パイプリールとガイドとの間にドリルパィプの直
線部を形成できるので、船内において、直線部でドリル
パイプの補修ができる。

したがって、ドリルパイプの補修は、安全な状態で極め
て容易に行える利点も有する。

さらに、ドリルパイプの小修理の場合は、泥水をドリル
パイプに循環した状態で行うこともできる等幾多の利点
を有しその作用効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例であって、第１図は、その側面
視の説明図、第２図は、要部の他の実施例を示す側面視
の説明図、第３図は補修装置の他の実施例を示す側面図
、第４図は、さらに他の実施例を示す側面視の説明図で
ある。１・・・・・・掘削船、３・・・・・・パイプリール、
７・・・・・・ドリルパイプ、８・・・・・・ガイド。

Claims

【特許請求の範囲】

１ドリルビットとその回転装置とが先端に設けられた
ドリルパイプを海底に降ろして、海底の石油を掘削する
石油掘削船であって、前記ドリルパイプは薄肉金属管か
らなり、船上にはこのドリルパイプの繰り出し繰り戻し
を行なうドリルパイプの屈曲限界を考慮したパイプリー
ル装置と、このパイプリール装置から繰り出されたドリ
ルパイプの方向を海底に向けるようにしたガイド装置と
、ドリルパイプ内に泥水を圧送すると共にこれを回収再
成する泥水供給装置と、前記パイプリール装置とガイド
装置との間のドリルパイプの直線部に設けられてドリル
パイプに固着してこれを修理することができる補修装置
とが設置され、さらに、前記ドリルパイプの海底掘削部
には着脱自在の防噴装置とドリルビットリセスとが設け
られていることを特徴とする石油掘削船。