JPS5988522A - 海底生産現場でテンプレ−トを取付ける装置及び方法 - 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、複数の炭化水素生産用坑井を流体管に接続し
て、炭化水素を貯蔵施設に送る海底生産装置に関するも
ので、とくに海底生産現場においてテンプレート（枠板
）を取付ける方法及び装置に関するものである。

現在の油生産は、２５００フィート（７６２ｍ）までの
深さの沖合に及んでいる。海底生産については、複数の
坑井を、同じ区域の、異なった傾斜部に掘って、より効
率的な生産を行うことができるようにすれば、より経済
的なものとなる。その場合、複数の坑井の出口を一本又
は二本の流体管で結合して、液状又は気体状の炭化水素
を貯蔵施設又はさらに精製施設まで送るための輸送用容
器のいずれかにまで送るため、マニホールド体が用いら
れる。このマニホールド体は典型的には、それぞれのパ
イルの高さを調節することによって水平にされた複数の
パイル上に置かれ、かつ各々のパイルに固着されたテン
プレート上に支持されている。

マニホールド体はまた数個の隔室（ｂａｙ）から成って
おり、その大部分は坑口への接続部として用いられてい
る。一つ又は二つの隔室は液状又はガス状の炭化水素を
遠隔地へ運ぶ流体管束への接続部として使われている。

テンプレートが配置されるコンクリートパイルは、通常
前以って製造されており、かつ数百フィートの長さであ
る。このパイルは水中ハンマーによって海床に打ち込ま
れる。コンクリートパイルが一度所定位置に配置される
と、典型的には２５フィート（７．６ｍ）の直径を有す
るテンプレートは、その直径に沿った両端の誤差が３イ
ンチ（７．６ｃｍ）以内で水平になるようにコンクリー
トパイルを調整しなければならない。この寸法の意義を
認識できるよう説明すると、テンプレートが水平から５
度傾いていると、その一側部から他側部まででは２フィ
ート（０．６ｍ）以上のずれが生じるということである
。

深さが２５００フィート（７６２ｍ）まで増すに従い、
テンプレートを水平に配置する問題はより大きくなり、
とくに複数のパイルで支持を行う場合にその問題は大き
い。

従って、本発明は、一面ではテンプレートに回転自在取
付けられたジンバル手段及びこのテンプレートを支持パ
イルに固着するためジンバル手段に回転自在に取付けら
れたラッチ手段とを含む、一本の支持パイルによってテ
ンプレートを海底の生産現場において取付ける技術に関
するものである。

別の面では、本発明は一本の支持パイルを海床に打ち込
み、かつパイルがテンプレートに対する唯一の支持体と
なるよう、テンプレートをパイルに掛止する、ことから
成るテンプレートを海底の生産現場で取付ける方法に関
するものである。

以下本発明の実施例に従って説明する。

第１図を参照すると、単パイル支持体は、単パイル１２
及びそれに取付けられたリング状のガーダ（桁）１４を
有するものとして示されている。破線は、単パイル１２
が完全に垂直に取付けられていない限り常に生じる距離
ずれ状態を表わす単パイル１２Ａ及びリング状ガーダ１
４Ａである。単パイル１２は通常用いられる支持材であ
ればよい。しかしながら、好ましい実施例においては、
外径が６フィート（１．８ｍ）で厚さ２インチ（５．１
ｃｍ）のスチール管が用いられている。この一本の支持
単パイル１２は３００フィート（９１ｍ）の長さで、か
つ海床の泥から数フィート突出する。

第１図に示すように、単パイル１２の天辺での垂直から
のずれが５度あると、リング状ガーダ１４の澄み６と反
対側の隅１８間で２フィート（０．６ｍ）以上のずれが
生じる。リング状ガーダ１４はまた、その上に載るテン
プレートの重量を支えるため現在使われている任意のタ
イプのものでよい。リング状ガーダ１４は、溶接のよう
な標準的な方法で単パイル１２に取付けられている。

単パイル１２及びそのリング状ガーダ１４は、水中ハン
マーにより打ち込まれて、海中２５００フィート（７６
２ｍ）のところに据え付けられる。そのパイル軸の垂直
性についての公差は、全方向で０〜５°であればよい。

１０個の隔室を有するテンプレートは、好ましくはパイ
ル上に着底し、かつその後の作業に適合するため、水平
面に対し１／２度の範囲内で水平に置かれる。海底テン
プレートのより詳細な説明は、我々の既に公開されてい
る英国特許出願第２，１１４，１８８号においてなされ
ている。

通常、単パイル１２は海床上に約１０フィート（３ｍ）
突出し、かつ泥のところに固定した直径２５フィート（
７．６ｍ）のリング状ガーダ体１４を有している。上述
のように、５°の傾斜により、ガーダの２５フィート（
７．６ｍ）の基台の両端部のずれは２５フィート（７．
６ｍ）以上になるが、これに対して、テンプレートは設
定時において２５フィート（７．６ｍ）の直径に沿った
両端部は、±２．６２インチ（６．６５ｃｍ）の範囲で
水平に置かれていなければならない。大きく傾斜した傾
斜面における穿孔、くみ上げ及び接続については、プラ
ットフォームを作動させる位置が深いため、その修正に
多くの入力、時間及び経費が必要である。

テンプレートをほゞ水平にすることは、油井の坑口及び
生産用流体管との接続部を含む海底生産設備の信頼でき
る効率的な稼動にとって欠くことができないものとなっ
ている。

次に第２図及び第３図を参照すると、テンプレート水平
化ウェーハ（ｗａｆｅｒ）２０が、方位スロット２２、
操作孔２４、傾斜指示器２６及び持上げピン３８を有す
るものとして示されている。ウェーハ２０は前以って製
造された構造要素であって、それは据付け前に作られて
いるが、現場で調節できるように設計されている。ウェ
ーハはパイル状で緩く心合せされ、かつ水平な上面を提
供することができる。なぜならその底面はリング状のガ
ーダ板１４の角度を補償するため、現場で調整されるか
らである。ウェーハは正確に心出しする必要はないが、
単パイル１２に対して必要な方向を向いていることが必
要である。これはウェーハ２０上の方位ピン３０（第３
図）によって達成される。１８０°の方位誤差があって
も、それによって生じる水平面からの誤差は１０°にす
ぎないので、方位を正確にすることは極めて重要という
ことではない。従って、数度の方位誤差があっても、そ
れによる水平誤差は小さい。

従って、海底プラットホームは、基礎が既に水平になっ
ているので水平化機構を持っている必要はない。大きな
支承区域もまた得られる。海底プラットホームの方位の
変更は、テンプレートの重量をウェーハ２０に作用させ
る前であれば可能である。もし補償ウェーハ２０がリン
グ状ガーダ１４上に設定され、かつそれが不正確である
ことが分った時には、それは大きな海底プラットホーム
基台を退却させるより容易かつ迅速に退却させることが
できる。

操作中において、単パイル１２（第１図参照）のずれが
計測されかつリング状ガーダの傾斜が算出される。ウェ
ーハ２０はリング状ガーダ１４の検出された傾斜を補正
するため前以って作られる。ウェーハ２０は持上げピン
２８によって持ち上げられ、かつ海底構築に現在用いら
れている方法によって、単パイル１２上のリング状ガー
ダ１４上に降下される。

ウェーハ２０は、底部から頂部まで漏斗状部を区画形成
する中心スロット３２を有している。中心スロット３２
の頂部は直径約６フィート（１．８ｍ）であり、かつ底
部は直径約１０フィート（３ｍ）である。

これによりウェーハ２０は単パイル１２上に降下させる
ことができ、その際、単パイル１２の中心に対する中心
スロット３２のずれは、４フィート（１．２ｍ）まで受
容できる。漏斗状のスロット３２により、単パイル１２
上で確実に心出し可能でかつリング状ガーダ１４の側壁
と整合させることができる。

ウェーハ２０は、リング状のガーダ１４の基台を水平か
ら傾かせる単パイル１２の垂直からのずれを補償するよ
う構成されている。第３図に示すように、ウェーハ２０
は、同心上に重ね合せた二つの相互に回転自在なセグメ
ント２０Ａ及び２０Ｂから成っている。各セグメントは
円形くさび（ウェッジ）の形状であって、便宜上その上
下面間の角度は２１／２°に規定されており、そのため
、セグメントの方位角を変えることにより、ウェーハ全
体の上下両面の角度を０〜５°まで調整することができ
る。各セグメントは、使用時に作用される圧縮負荷を伝
達するために十分な強度を得るため、円形及びラジアル
（外周）スチッナ３９を有するスチール板である。

ウェーハ２０を単パイル１２及びリング状ガーダ１４上
で所定の位置に降下させる前に、リング状ガーダ１４中
に存在する傾斜を補償するため、セグメント２０Ａ，２
０Ｂの方位角が調整される。この調整が正確に行われた
かどうかは、ウェーハを据え付けた後、傾斜指示器２６
を目で検測することによって確認される。単パイル１２
をテンプレート用の唯一の支持体として用いる場合にお
いては、テンプレートを単パイル１２に掛止する点でさ
らに問題が生じる。従って、テンプレートは、たとえ単
パイル１２が垂直からずれていても、単パイル１２に対
して確実に固着されていなければならない。しかしなが
ら、ウェーハ２０は、テンプレート４０の中心軸が常に
実質的に垂直になり、単パイル１２の中心軸が垂直から
ずれている場合には、それと角度を成すことによりテン
プレートが水平位置になるようにしている。次に第４〜
第７図を参照すると、テンプレート４０は、自在連結部
４４を介してジンバル付リング４２に連結され、かつ自
在連結部４８を介してこのジンバル付リング４２に取付
けられた流体作動されるスリップラッチ４６を有するも
のとして示されている。流体作動スリップリングラッチ
４６は、単パイル１２のまわりに取付けられ、かつ単パ
イル１２の垂直からのずれを補償するため回転できるよ
うになっている。しかしながら、流体作動スリップラッ
チ４６による垂直からのずれの補償は、自在継手４８の
９０°の円弧角の範囲内におけるずれ、即ち、自在継手
４８の中心軸５０から±４５°の範囲内におけるずれに
対して補償を行うのみである。

ジンバル付リング４２及びテンプレート４０を連結する
自在継手４４は、軸５０に対して直角を成す中心軸５２
を有し、自在連結部４８の中心線５０から９０°離れて
いる。自在継手４４は、中心線５２から±４５°の範囲
内にある、単パイル１２の垂直からのずれを補償する。

従って、テンプレート４０をウェーハ２０上に降下させ
ることができ、かつ単パイルの垂直からのずれが存在す
るにもかゝわらず、それに対して掛止することができる
。

第５図は、流体作動スリップリングクラッチ４６との自
在連結部４８及びジンバル付リング４２に対する自在連
結部４４を示している。図示のように、テンプレート４
０は、ウェーハ２０上にセットすることが可能であり、
かつ一方、流体作動ラッチ４６は、単パイル１２上を摺
動降下することができる。テンプレート４０は、ウェー
ハ２０上に載置され、一方流体作動ラッチ４６はウェー
ハ２０上にわずかに突出するような形状となっている。

第６及び７図に示すように、流体作動スリップラッチ４
６は、くさび５２，５２Ａを内蔵したスリップセグメン
ト５０，５０Ａを含んでいる。スリップラッチ４６は、
またそれぞれスリップセグメント５０及び５０Ａと並置
された、くさび５２及び５２Ａに連結された流体シリン
ダ５６をも含んでいる。スリップセグメント５０及びく
さび５２Ａは、ロック解除位置における各要素を表わす
ものであり、かつスリップセグメント５０Ａ及びくさび
５２Ａは、ロック位置における各要素を表わすものであ
る。流体作動スリップラッチ４６は、遠隔操作できるも
のであり、かつテンプレート４０又は単パイル１２上に
力が作用する場合においても、単パイル１２に対して確
実に掛止できるものでなければならない。このことは、
流体作動スリップラッチ４６は、作動力が加わった状態
において、緩んでいてはならないということを意味して
いる。くさび５２及びスリップセグメントを組み合わせ
ることによって必要な確実な連結を行うことができる。

動作中、流体作動スリップラッチ４６は、そのくさび及
びそのスリップセグメントをロック解除位置にした状態
において、単パイル１２上に降下される。ラッチが所定
位置に配置されると、流体シリンダ５６が作動されて、
ピストンアーム５８によりくさび５２を押して、それに
より単パイル１２に対してスリップセグメントを摺動さ
せる。一旦配置されると直ちにテンプレート２０又は単
パイル１２のいずれかに作用する遠心又は横方向の力は
、遠心力に変換される。スリップセグメント５０に対す
るくさび５２の傾斜角を小さくすることによって、遠心
力はくさび及び５２Ａの面６０及び６０Ａに殆ど直角と
なる。このようにするとによって、くさび５２及び５２
Ａはスリップセグメント５０及び５０Ａを、単パイル１
２に対して密着保持する位置に保持する。

流体作動スリップラッチ４６は、単パイル１２と確実に
接触し、かつテンプレート４０を単パイル１２に対して
確実に保持するために、自在連結部４８、ジンバル付リ
ング４２及び自在連結部４４を介して作動する。

【図面の簡単な説明】

第１図は単パイル支持体の概略側面図、第２図は水平化
ウェーハの平面図、 第３図は第２図の側断面図、 第４図はテンプレート及びジンバルを取付けたラッチシ
ステムの平面図、 第５図は第４図の４−４線に沿った断面図、第６図はス
リップセグメントのラッチシステムの平面図、 第７図は第６図の一部を取除いた側面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．テンプレートに回転自在に取付けられたジンバル手
   段、及び前記テンプレートを支持パイルに固着するため
   、前記ジンバル手段に回転自在に取付けられたラッチ手
   段、を包含することを特徴とする一本の支持パイルによ
   って、海底生産現場においてテンプレートを取付けるた
   めの装置。
2. ２．ラッチ手段が、支持パイルを把持するための把持手
   段、前記支持パイルに対して前記把持手段を偏倚するた
   め該支持手段に接触して摺動自在に取付けられたくさび
   手段、及び該くさび手段を、前記把持手段を支持パイル
   に対して偏倚する位置に向けて移動させるため、くさび
   手段に連結された流体作動される作動子、を包含するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．一本の支持パイルを海床に打込む段階、前記パイル
   がテンプレートに対する唯一の支持体となるように、該
   パイルに対してテンプレートを掛止する段階から成るこ
   とを特徴とする海底生産現場でテンプレートを取付ける
   ための方法。
4. ４．特許請求の範囲第３項記載の方法において、掛止段
   階が、ジンバル付ラッチをテンプレートのほゞ中央部に
   設け、一本の支持パイルの垂直方向のずれを補償するた
   めに、前記ラッチを回転させ、かつテンプレートを前記
   ラッチによって一本の支持パイルに着脱自在に取付ける
   、ことを含んでいることを特徴とする方法。
5. ５．特許請求の範囲第４項記載の方法において、着脱自
   在に取付ける段階が、流体作動子によって作動されるく
   さび部材に連結して摺動自在に取付けられたスリップセ
   グメントを設け、かつ流体作動子を作動させてくさび部
   材を前記スリップセグメントに偏倚し、それによって前
   記スリップセグメントを一本の支持パイルに対して偏倚
   することを含んでいることを特徴とする方法。