JPS6217216A - J-shaped ocean oil production riser - Google Patents

J-shaped ocean oil production riser

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Publication number
JPS6217216A
JPS6217216A JP15798485A JP15798485A JPS6217216A JP S6217216 A JPS6217216 A JP S6217216A JP 15798485 A JP15798485 A JP 15798485A JP 15798485 A JP15798485 A JP 15798485A JP S6217216 A JPS6217216 A JP S6217216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
riser
manifold
vessel
seabed
ship
Prior art date
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Pending
Application number
JP15798485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ノーマン・アール・ウオレイス
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BETSUCHIERU INTERNATL CORP
Original Assignee
BETSUCHIERU INTERNATL CORP
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6217216A publication Critical patent/JPS6217216A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は炭化水素流体を海底マニホールド及びウェルヘ
ッドから生産船舶に搬送する方法と装置に関し、特に炭
化水素流体を流すライザーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to a method and apparatus for conveying hydrocarbon fluids from subsea manifolds and wellheads to production vessels, and more particularly to risers for flowing hydrocarbon fluids.

従来の技術 炭化水素流体即ち油、天然ガスを海底マニホールド及び
ウェルヘッドから海上の生産船舶に輸送するには垂直の
ライザーが使用されてきた。この目的のために使用する
垂直ライザーはライザーに結合した生産船舶に所定位置
保持の基本的問題点がある。更に、垂直生産ライザーに
は張力を作用してライザーがバックリング又は曲りによ
って破損するのを防ぐ必要があり、深海では特に必要で
ある。垂直ライザーに作用する張力は比較的高くする必
要があり、荒天では600 hi:pに達する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Vertical risers have been used to transport hydrocarbon fluids, such as oil and natural gas, from subsea manifolds and wellheads to offshore production vessels. Vertical risers used for this purpose have the fundamental problem of holding in place the production vessel connected to the riser. Additionally, vertical production risers must be tensioned to prevent the risers from breaking due to buckling or bending, which is especially necessary in deep water. The tensions acting on the vertical risers need to be relatively high, reaching 600 hi:p in stormy weather.

更に、比較的高い張力のため上下補償装置が必要になり
、頻繁な点検と疲労によるライザーのセグメントの交換
とを必要とする。
Furthermore, the relatively high tensions require vertical compensators, requiring frequent inspection and replacement of riser segments due to fatigue.

垂直生産ライザーの使用に関する他の問題点はライザー
を海底マニホールドに連結する接手の摩耗問題である。
Another problem with the use of vertical production risers is the problem of wear on the joints connecting the risers to the subsea manifold.

荒天等の非常時にはライザーを海底附近の連結部で分離
する必要が生ずることが多い。これはライザーの曲りと
はね返りとを生じ、ライザーの上端で管と生産船舶とに
損傷を生ずることがある。
In the event of an emergency such as rough weather, it is often necessary to separate the riser at a connection near the seabed. This can cause bending and rebound of the riser, causing damage to the tube and production vessel at the top of the riser.

垂直ライザーを使用する他の問題として、生産船舶の波
に誘起される運動を減少するために半潜水型船舶が推奨
されるが、積載容量は減少する。
Another issue with the use of vertical risers is that semi-submersible vessels are recommended to reduce wave-induced motion on production vessels, but the payload capacity is reduced.

ライザーの長さが増せば生産船舶を限定された動きの範
囲内に保つ必要性が増す。生産船舶に近接した貯留タン
カーは生産船舶及びライザーの貯留タンカーの存在に基
く横方向の負荷を防ぐための精密な制御を必要とする。
Increasing the length of the riser increases the need to keep the production vessel within a limited range of motion. A storage tanker in close proximity to a production vessel requires precise control to prevent lateral loading due to the presence of the production vessel and the storage tanker on the riser.

水底パイプラインを敷設する方法に関する文献として米
国特許8266256号がある。
US Pat. No. 8,266,256 is a document related to a method of laying an underwater pipeline.

発明の解決すべき問題点 上述の欠点に鑑み、炭化水素流体を海底マニホールドか
ら海上の生産船舶に搬送するライザーの新しい構造と形
状を本発明によって提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned drawbacks, the present invention provides a new structure and configuration for a riser for conveying hydrocarbon fluids from a subsea manifold to an offshore production vessel.

問題点を解決するための手段 本発明による新しい生産ライザー装置は海底マニホール
ドを海上の生産船舶に結合する。この装置には1本又は
複数本のライザーを有し、ライザーの数は装置を使用す
る位置の海底マニホールドの供給配管の数によって定め
る。装置の各ライザーはJ型を形成し、水平部は海底に
敷置し、海底マニホールドの連結装置に外方端を連結す
る。水平部と海上生産船舶結合直立部との間にはたるみ
部即ち曲り部が形成される。
SUMMARY OF THE INVENTION A new production riser system according to the present invention couples a subsea manifold to an offshore production vessel. The device has one or more risers, the number of risers being determined by the number of supply lines in the subsea manifold where the device is used. Each riser of the device forms a J-shape, with the horizontal section resting on the seabed and the outer end connected to a coupling device on the subsea manifold. A slack or bend is formed between the horizontal section and the offshore production vessel coupling upright section.

1本のライザー又は多ライザー装置の1本以上のライザ
ーの水平部は海底に摩擦係合水平部と海底との摩擦力に
よって水平部を動かす傾向に抵抗する。水平部の長さを
選択して摩擦力が生産船舶によるライザーの水平引張力
の少なくとも大部分を吸収するように定める。船舶は動
推力装置と繋止線の少なくとも一方によって所定位置を
保つ。
The horizontal section of a riser or one or more risers of a multi-riser system frictionally engages the seabed to resist the tendency of the horizontal section to move due to frictional forces between the horizontal section and the seabed. The length of the horizontal section is selected such that the frictional forces absorb at least a majority of the horizontal pulling forces on the riser by the production vessel. The vessel is maintained in position by at least one of a dynamic thrust system and a tether.

この位置に停止する間、船舶はライザーに水平引張力を
作用して風上を向き、この間炭化水素流体はマニホール
ドからライザーを経て生産船舶に搬送される。本発明の
ライザーは既知の垂直生産ライザーが特に深海でバック
リング又は曲りによる故障を防ぐために狭い範囲内を船
舶が保つ必要性をなくする。
While stationary in this position, the vessel applies a horizontal pull on the riser to face upwind while hydrocarbon fluid is conveyed from the manifold through the riser to the production vessel. The riser of the present invention eliminates the need for known vertical production risers to be kept within tight confines by the vessel to prevent failure due to buckling or bending, especially in deep water.

本発明による1本又は複数本のライザーによって形成す
るライザー装置は海底マニホールド又はウェルヘッドの
収集部を海上の生産船舶に結合し、各ライザーがJ型形
状となって水平部と直立部を形成し1本のライザー又は
多ライザー装置の1本以上のライザーの水平部が海底に
摩擦係合し、直立部は生産船舶に結合する。風上を向い
た船舶からライザーに作用する水平引張力は海底に摩擦
係合するライザーの摩擦力によって吸収され、船舶は所
定位置保持の問題は生ぜず、ライザーは最小の引張力で
あり過大曲げ応力は生じない。
A riser arrangement formed by one or more risers according to the invention couples the collection section of a subsea manifold or wellhead to an offshore production vessel, with each riser being J-shaped to form a horizontal section and an upright section. The horizontal portion of a single riser or one or more risers of a multi-riser system frictionally engages the seabed and the upright portion is coupled to the production vessel. Horizontal tensile forces acting on the riser from a ship facing upwind are absorbed by the frictional forces of the riser in frictional engagement with the seabed, so the vessel does not have problems holding in place and the riser has minimal tensile force and no overbending. No stress occurs.

本発明による海底マニホールドと生産船舶とに組合せる
ライザー装置は、炭化水素流体をマニホールドからライ
ザー装置を経て生産船舶に搬送する間にライザー装置は
水平部を有し、生産船舶からライザー装置に作用する水
平力は海底と水平部との間の摩擦力によって吸収される
The riser device in combination with a subsea manifold and a production vessel according to the present invention is such that while the hydrocarbon fluid is conveyed from the manifold through the riser device to the production vessel, the riser device has a horizontal section, and the riser device acts on the riser device from the production vessel. Horizontal forces are absorbed by the frictional force between the seabed and the horizontal part.

本発明によるJ型ライザー装置の敷置方法は、ライザー
装置が効率良く海底に敷置され、最小の経費であり、海
底のマニホールド構造に対する損傷の可能性は小さい。
The method of installing a J-type riser device according to the present invention allows the riser device to be installed on the seabed efficiently, with minimal cost, and with little possibility of damage to the manifold structure on the seabed.

本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
Embodiments and drawings illustrating the present invention will be described.

実施例 本発明によるJ型沖金生産ライザー装置8の第1の実施
例は、1本のライザー10を使用して海底マニホールド
12を水面の船舶14に連結し、炭化水素流体等をマニ
ホールドから船舶に送る。
Embodiment A first embodiment of the J-type offshore gold production riser apparatus 8 according to the present invention uses one riser 10 to connect a subsea manifold 12 to a vessel 14 on the water surface, and transports hydrocarbon fluid, etc. from the manifold to the vessel. send to

ライザー10は深海例えば10,000 ft  (約
8000fi)程度の沖合用に適合する。更に、ライザ
ーは氷結水面用として好適であり、装置10のライザー
10は海底上に敷設して氷の力が強い時に船舶を離れた
位置とすることが可能である。
The riser 10 is suitable for deep sea applications, such as offshore applications of about 10,000 ft (approximately 8000 fi). Further, the riser is suitable for use on frozen water, and the riser 10 of the device 10 can be placed on the seabed to provide a remote location for ships when ice forces are strong.

ライザーlOは管を溶接ねじこみ等によって端部間を接
合したストリングとする。管の直径は任意であるが、標
準として12<n(約800am)以上とし、数本の油
井からの混合生産物を搬送する。
The riser IO is a string of tubes joined together at their ends by welding, screwing, or the like. The diameter of the pipe is arbitrary, but as a standard it is 12<n (approximately 800 am) or larger and carries mixed product from several oil wells.

ライザー10は両端間にたるみ部16を有し、一端はマ
ニホールドに結合し、他端は水上の船舶14に結合する
。ライザー10の水平部18はたるみ部16に結合し、
海底20上にあって摩擦接触する。第2の直立部22は
たるみ部16から上方に延長し船舶14に結合する。ラ
イザーの懸吊部の全形は強化カテナリーとなる。直立部
22の上端24は垂直又は垂直に近い形を保ち、船舶に
取付けた垂直方向の運動制限装置26から垂直方向に延
長し、第1〜8図に示す。ターレット即ち回転ターンテ
ーブルによって、船舶はライザーに対して回転可能とす
る。他の例として、ライザーと船舶との連結部をジンバ
ル付きデリック又は回動坂道とし、同様にターレット又
は回転ターンテーブルと組合せる。
The riser 10 has a slack portion 16 between its ends, one end being connected to a manifold and the other end being connected to a watercraft 14. The horizontal portion 18 of the riser 10 is coupled to the slack portion 16;
It is on the seabed 20 and comes into frictional contact. A second upright portion 22 extends upwardly from slack portion 16 and couples to vessel 14 . The entire suspension part of the riser is a reinforced catenary. The upper end 24 of the upright portion 22 remains vertical or near vertical and extends vertically from a vertical motion restriction device 26 mounted on the vessel, as shown in FIGS. 1-8. A turret or rotating turntable allows the vessel to rotate relative to the riser. As another example, the connection between the riser and the vessel may be a gimbaled derrick or pivot ramp, also combined with a turret or rotating turntable.

マニホールド12は所要の既知の設計とする。Manifold 12 is of the required known design.

マニホールドは海底20上に静止し、連結箱28を有し
、水平部18の端部を連結する。
The manifold rests on the seabed 20 and has a connecting box 28 connecting the ends of the horizontal section 18.

使用に際して、ライザーlOは油、天然ガスを含む炭化
水素流体をマニホールド12から水面の船舶14に搬送
する。通常は天然ガスは船舶14で油から分離して海底
20に再び噴射し、燃料ガス又はフレアとして使用し、
油は船舶14に撃留等によって結合した図示しないタン
カーに送る。
In use, the riser lO conveys hydrocarbon fluids, including oil and natural gas, from the manifold 12 to the surface vessel 14. Typically, natural gas is separated from oil in a vessel 14 and injected back into the ocean floor 20 to be used as fuel gas or flare;
The oil is sent to a tanker (not shown) connected to the vessel 14 by a locking mechanism or the like.

他の方法として、汲上げと貯留を1隻の船舶で行ない、
又は炭化水素を海底のパイプラインを経て他の船舶又は
岸に送る。
Another method is to pump up and store in one vessel,
or sending hydrocarbons via undersea pipelines to other ships or to shore.

ライザー10を経て炭化水素流体を搬送する間、水面の
船舶14はマニホールド12及び繋止線30に対しては
y固定位置を保つ。荒天の場合は、1個以上の動力推力
装置32を船舶14が使用して船舶に対する水平引張力
を生ずる。繋止線30又は推力装置32による水平引張
力は1〜150kipの間とする。かくして、本発明の
ライザー10を使用すれば水面の船舶の固定位置保持の
基本的問題はなくなり、ライザー10に要求される張力
は最小となる。張力は主として海底とライザー10の水
平部18との間の摩擦力を使用して得られ、マニホール
ドとライザ一連結部との間の水平方向引張力ははソなく
なる。この作用はライザー10とマニホールド12との
連結部を保護し、船舶14はステーションに留まり、ラ
イザーに水平の引張力を作用すると共に、波の方向に向
し・、炭化水素流体はマニホールドからライザーを経て
船舶に輸送される。
While conveying hydrocarbon fluid through riser 10, surface vessel 14 maintains a fixed y position relative to manifold 12 and tie line 30. In the event of inclement weather, one or more power thrust devices 32 are used by the vessel 14 to provide horizontal pulling forces on the vessel. The horizontal pulling force by the tether 30 or thrust device 32 is between 1 and 150 kips. Thus, using the riser 10 of the present invention, the basic problem of maintaining a fixed position of a vessel on the surface of the water is eliminated and the tension required on the riser 10 is minimized. Tension is primarily obtained using frictional forces between the seabed and the horizontal portion 18 of the riser 10, and the horizontal tension between the manifold and riser connections is eliminated. This action protects the connection between the riser 10 and the manifold 12 so that the vessel 14 remains stationed and exerts a horizontal pull on the riser, pointing in the direction of the waves and directing the hydrocarbon fluid from the manifold to the riser. After that, it is transported to a ship.

ライザー10の形成に際して、複数の管を溶接、ねじこ
み等によって接合して成る垂直の剛性の管を水上の船舶
14からマニホールド12の連結箱28内に垂直に下す
。次に管セクションを追加し、船舶は第1図に示すマニ
ホールド直上の位置から動く。第2図に示す通り、管長
が増せば、たるみ部がライザーに生じ、船舶14はマニ
ホールド12の直上位置から横方向中間位置にある。こ
の段階ではライザーに頂部の張力が作用する。更に管セ
クションをライザーに追加すればライザーの長さは増し
、本来の可撓性によってライザーの一部は水平部18を
形成して順次海底に着座する。
In forming the riser 10, a vertical rigid tube made of a plurality of tubes joined by welding, screwing, etc. is vertically lowered from the watercraft 14 into the coupling box 28 of the manifold 12. The tube sections are then added and the vessel is moved from its position directly above the manifold as shown in FIG. As shown in FIG. 2, as the pipe length increases, a slack portion is created in the riser, and the vessel 14 is at an intermediate position in the lateral direction from the position immediately above the manifold 12. At this stage, the riser is under top tension. Adding further tube sections to the riser increases the length of the riser, and due to its inherent flexibility, a portion of the riser forms a horizontal section 18 that in turn seats on the seabed.

水平部18の長さを計算して船舶140作用する水平の
引張力の少なくとも大部分が海底と水平部18との間の
摩擦力によって吸収されるように定める。こ\で船舶は
重上線30を船舶と海底取付位置との間に延長して停止
位置を保つ。荒天では推力装置32を重上と共に使用す
る。第3図に示すJ型ライザーは図示の状態で所要期間
保持され、この間炭化水素はライザーを経て輸送され、
船舶はライザーと内容物の重量の一部を支持し、水平の
引張を保つ。
The length of the horizontal portion 18 is calculated so that at least a large portion of the horizontal pulling force acting on the vessel 140 is absorbed by the frictional force between the sea bed and the horizontal portion 18. At this point, the vessel maintains its stopping position by extending the heavy superstructure 30 between the vessel and the seabed attachment position. In rough weather, the thrust device 32 is used in conjunction with a heavy lift. The J-type riser shown in Figure 3 is maintained in the state shown for a required period of time, during which time hydrocarbons are transported through the riser
The vessel supports some of the weight of the riser and contents, maintaining horizontal tension.

を本ライザーを組立てる他の技法は、ライザーの下端を
ケーブルによって海底又はマニホールドに取付けてライ
ザーのJ型を形成する。次にライザーを上述の通りに水
平に引張って敷設する。ライザーの下端を引張ってマニ
ホールドに固着し、次に更に管を海底に敷設し所要の水
平引張力が海底との摩擦力によって吸収される長さとす
る。
Another technique for assembling the present riser is to attach the lower end of the riser to the seabed or manifold by a cable to form a J-shape of the riser. The riser is then pulled horizontally and installed as described above. The lower end of the riser is pulled to secure it to the manifold, and then a further tube is laid on the seabed to a length where the required horizontal pulling force is absorbed by the frictional force with the seabed.

上述の技法を第4〜6図に示し、水面の船舶14はケー
ブル84を海底20に下し、ケーブルの下端を所要手段
によって海底のマニホールドに取付ける。例えばケーブ
ルを海底20に取付けるには、海底に打込むパイルに取
付けた保持プーリ36等を使用する。ケーブルの一端を
水面に浮くブイ38に結合し、ケーブルの他端は船舶1
4に取付ける。
The above-described technique is illustrated in FIGS. 4-6 in which a surface vessel 14 lowers a cable 84 to the seabed 20 and attaches the lower end of the cable to a manifold on the seabed by any necessary means. For example, to attach the cable to the seabed 20, a holding pulley 36 or the like is used, which is attached to a pile that is driven into the seabed. One end of the cable is connected to a buoy 38 floating on the water surface, and the other end of the cable is connected to a buoy 38 floating on the water surface.
Install it on 4.

他の実施例として、ケーブルをマニホールド12の連結
箱28を通す。連結箱28は第1〜3図の場合のように
回転可能とする必要はない。このため、第4〜6図の技
法を使用すれば、連結箱の軸受等の構造的問題点は生じ
ない。
In another embodiment, the cables are routed through the junction box 28 of the manifold 12. The coupling box 28 does not need to be rotatable as in FIGS. 1-3. Therefore, if the techniques shown in FIGS. 4-6 are used, structural problems such as bearings in the coupling box will not occur.

船舶14が矢印40の方向に動けば、管は連続的に引出
されてケーブルに追随する。これはケーブルの長さを増
す必要がある。船舶14が更に動けば、水平部42が海
底上となる。こ\でケーブルをブイ38から離し、他の
船舶44に連結する。
As the vessel 14 moves in the direction of arrow 40, the tube is continuously pulled out to follow the cable. This requires increased cable length. If the vessel 14 moves further, the horizontal portion 42 will be on the seabed. At this point, the cable is separated from the buoy 38 and connected to another vessel 44.

船舶44は矢印46に示す通り反対方向に動き、ライザ
ーを連結箱28に引き寄せて結合する。次にケーブルを
船舶14から離し、船舶44に巻取る。この後はライザ
ーは船舶14によって引続き敷設され、所要長さのライ
ザーが海底に接触して所要の摩擦力を生じ、船舶14の
引張力を吸収する。
Vessel 44 moves in the opposite direction as shown by arrow 46 to pull and couple the riser to coupling box 28 . The cable is then separated from the vessel 14 and wound onto the vessel 44. After this, the riser is continued to be laid down by the vessel 14, and the required length of riser contacts the seabed to create the required frictional force and absorb the pulling force of the vessel 14.

本発明によるJ型ライザーの作動特性を通常の垂直ライ
ザーと比較すれば、ライザー10は垂直ライザーでは得
られない多くの特長が得られる。
Comparing the operating characteristics of the J-type riser according to the present invention to a conventional vertical riser, the riser 10 provides many advantages not available with vertical risers.

例えば、垂直ライザーでは荒天時にライザーのバックリ
ングを防ぐためには600 kipの張力を作用する必
要がある。ライザー10では重上線30又は推力装置を
使用すれば水平引張力は荒天時に1=140&ff1p
に過ぎない。上下運動の補償のためには垂直ライザーを
使用する船舶は能動上下補償装置付きの張力装置を必要
とする。これに対してライザー10を使用すればこのよ
うな張力装置は必要としない。
For example, a vertical riser requires 600 kips of tension to prevent the riser from buckling in inclement weather. If the riser 10 uses a heavy overhead line 30 or a thrust device, the horizontal tensile force will be 1=140&ff1p in rough weather.
It's nothing more than that. To compensate for heave motion, ships using vertical risers require a tensioning system with active heave compensation. On the other hand, if the riser 10 is used, such a tensioning device is not required.

既知の設計の垂直ライザーを使用すれば比較的大きな張
力がライザー自体に連続的に作用する。
Using vertical risers of known design, relatively large tension forces are continuously applied to the riser itself.

このため、屡々ライザーを点検して疲労限度に近いライ
ザーのセクションを交換する必要がある。
Because of this, it is often necessary to inspect the riser and replace sections of the riser that are close to their fatigue limits.

これに対して、ライザー10には高い連続的張力は作用
しない。ライザー10では応力点はたるみ部16である
。船舶14でライザーの1本以上のセグメントの交換又
は除去を長い周期で行なえばよい。
In contrast, the riser 10 is not subjected to high continuous tension. In riser 10, the stress point is sag 16. One or more segments of the riser may be replaced or removed on the vessel 14 over time.

既知の垂直ライザーを使用すれば、海底のマニホールド
の関節接手又は球接手の摩耗の問題が屡々生ずる。ライ
ザー10を使用すれば問題は生じない。ライザー10の
水平部は海底に摩擦接触して動かないためである。即ち
、ライザー10の水平部18とマニホールド12との間
には相対運動はなく、既知の垂直ライザーの球接手に生
ずる摩耗問題はない。
With the use of known vertical risers, the problem of wear of the articulation or ball joints of subsea manifolds often arises. If the riser 10 is used, no problem will arise. This is because the horizontal portion of the riser 10 is in frictional contact with the seabed and does not move. That is, there is no relative movement between the horizontal portion 18 of the riser 10 and the manifold 12, and there is no wear problem that occurs with known vertical riser ball joints.

既知の垂直ライザーの場合は、荒天等の場合にライザー
の下端をマニホールドから分離する必要がある。これは
水上の船舶の下にライザーが懸吊されるため、深海では
危険な状態を生ずる。分離はライザーのはね返りを生じ
、懸吊した管が船舶から垂下する問題と共に船舶に損傷
を及ぼすことがある。
With known vertical risers, it is necessary to separate the lower end of the riser from the manifold in case of inclement weather, etc. This creates a dangerous situation in deep water as the riser is suspended below the vessel on the water. Separation can cause the riser to bounce back and cause damage to the vessel, with problems with suspended pipes hanging off the vessel.

本発明のJ型ライザー10では懸吊問題は生じない。ラ
イザーは海底に装置され、荒天又は氷結の場合にもマニ
ホールドから分離する必要がない。
No suspension problems arise with the J-type riser 10 of the present invention. The riser is installed on the seabed and does not need to be separated from the manifold in the event of rough weather or ice.

既知の垂直ライザーを使用すればライザーを結合する船
舶は容量が制限され、通常は船舶の各方向への運動を減
少するために半潜水型を使用する。
The use of known vertical risers limits the capacity of vessels to which the risers are attached, and a semi-submersible type is usually used to reduce the movement of the vessel in each direction.

これは負荷容量の減少となり、通常の半潜水型の上限は
6000〜7000トンである。
This results in a reduction in load capacity, and the upper limit for a typical semi-submersible type is 6,000 to 7,000 tons.

本発明J型ライザー10を使用する船舶14は通常船舶
型船体として容量を最大とし得る。容量は100,00
0トン以上となる。
A ship 14 using the J-type riser 10 of the present invention can have a maximum capacity as a normal ship-type hull. Capacity is 100,00
0 tons or more.

通常の垂直ライザーを使用すれば船舶の動き得る見張円
は小さい。ライザーの長さが長く、ライザーを延長する
深さが大となれば、ライザーに著しく高い横負荷が生ず
るのを防ぐために、船舶の可動範囲の制限は更に大きく
なる。本発明のライザー10を使用すれば、ライザーl
Oは横負荷に関連した比較的大きな横動きに耐え、更に
横方向引張に対して動的安定性を有するため、上述の問
題は生じない。
Using normal vertical risers, the vessel's possible lookout circle is small. The longer the length of the riser and the greater the depth to which the riser is extended, the greater the restrictions on the vessel's range of motion in order to avoid significantly higher lateral loads on the riser. By using the riser 10 of the present invention, the riser l
The above problem does not occur because O can withstand relatively large lateral movements associated with lateral loads and also has dynamic stability against lateral tension.

既知の垂直ライザーを使用すれば、垂直ライザーを連結
した生産船舶に対する貯留タンカーの位置に関して精密
な制御要件がある。貯留タンカー″b1生産船舶に型止
されれば、生産船舶とライザーとの横負荷を避けるため
にタンカーの制御装置に精密な要求が課される。本発明
のライザーIOを使用すれば、生産船舶とライザーに作
用する横力向の力を生産船舶の水平運動と関連させるこ
とによって、タンカーの制御は簡単になる。このためラ
イザー10を使用すれば制御は設備費人件費共に最小で
、貯留タンカーの生産船舶に対する制御を確実に行ない
得る。
With known vertical risers, there are precise control requirements regarding the position of the storage tanker relative to the production vessel to which the vertical riser is coupled. When the storage tanker "b1" is modeled on a production vessel, precise requirements are placed on the tanker's control system to avoid lateral loads between the production vessel and the riser.If the riser IO of the present invention is used, the production vessel By relating the lateral forces acting on the riser and the horizontal movement of the production vessel, the control of the tanker is simplified.The riser 10 therefore minimizes both equipment and labor costs and controls the tanker. control over production vessels can be ensured.

既知の垂直ライザーを使用すればテンプレート油井検査
の際には生産はできない。本発明のライザー10の場合
は、別の船舶が検査を行ない、炭化水素流体を生産船舶
に搬送する妨害とならない条件で生産は継続できる。
Production is not possible during template well inspection using known vertical risers. With the riser 10 of the present invention, production can continue under conditions where another vessel performs the inspection and does not interfere with transporting the hydrocarbon fluid to the production vessel.

生産用多ライザー装置50を第7〜10図に示し、ライ
ザー10と同様に形成した複数のライザー52を有する
。各ライザー52は他のライザー52と群として連結し
、例えばライザーの長さに沿う複数の位置に支持部材5
4を設ける。ライザー52の組は例えば第8.9図に示
す形状とする。
A production multi-riser apparatus 50 is shown in FIGS. 7-10 and has a plurality of risers 52 formed similarly to riser 10. Each riser 52 may be coupled to other risers 52 in groups, such as supporting members 52 at multiple locations along the length of the riser.
4 will be provided. For example, the set of risers 52 has the shape shown in FIG. 8.9.

図示の例では中央ライザー52を一群のライザー52が
囲む。図示の例では9本のライザー52によって形成さ
れる。
In the illustrated example, a central riser 52 is surrounded by a group of risers 52 . In the illustrated example, it is formed by nine risers 52.

ライザー52の下端は海底マニホールドの第7図に示す
連結装置56内に差込む。このために、連結装置56は
マニホールド58から横方向に突出した軸60に回動可
能に取付ける。連結装置56の配分部材62に孔64を
設けてライザー52の下端を差込む。各孔64に連結し
た管66は夫々の海底油井に連絡して油井から炭化水素
を受ける。・ 連結装置56は軸60の長手軸線を中心として回動可能
とし、定常位置では部材62が上端にあり、孔64の開
口端が夫々のライザー52に垂直方向に一致する。ライ
ザーが水上の船舶から下降すればライザーは夫々の孔6
4に入り夫々の管66に連通ずる。管66は夫々の海底
油田に結合する。ライザー52を結合した船舶がマニホ
ールド58に対しである方向に動けば連結装置56はマ
ニホールド58に対して回動する。第1〜3図は水上の
船舶がマニホールドの直上からマニホールドの横上方に
動くことを示す。
The lower end of the riser 52 is inserted into a coupling device 56 shown in FIG. 7 of the subsea manifold. To this end, coupling device 56 is pivotally mounted on a shaft 60 projecting laterally from manifold 58 . A hole 64 is provided in the distribution member 62 of the coupling device 56, into which the lower end of the riser 52 is inserted. A tube 66 connected to each hole 64 communicates with a respective subsea well to receive hydrocarbons from the well. - the coupling device 56 is rotatable about the longitudinal axis of the shaft 60; in the normal position, the member 62 is at the upper end and the open end of the hole 64 corresponds vertically to the respective riser 52; When the riser is lowered from a vessel on the water, the riser will open each hole 6.
4 and communicates with the respective pipes 66. Tubes 66 connect to respective offshore oil fields. If the vessel to which the riser 52 is coupled moves in a direction relative to the manifold 58, the coupling device 56 will rotate relative to the manifold 58. Figures 1-3 show a vessel on the water moving from directly above the manifold to sideways and upwards of the manifold.

装置50の使用に際して連結装置56は最初は第7図の
位置にある。ライザー52が船舶から形成されるに伴っ
てライザーは降下し、ライザーの下端は夫々の孔64に
入り、夫々の管64に連結する。次に船舶はマニホール
ド58に対して横方向に動き、ライザーは第2図に示す
通りに傾斜する。最後に、ライザーは第10図に示す位
置となり、一部52αははソ水平であり、他部52bは
傾斜して上方に延長し船舶に達する。水平部52αの少
なくとも一部は第10図に示す通り海底に摩擦接触し、
水平部52αを動かす傾向に対して水平部52αと海底
との間の摩擦力が抵抗する。
In use of device 50, coupling device 56 is initially in the position shown in FIG. As the riser 52 is formed from the vessel, it is lowered and the lower end of the riser enters a respective hole 64 and connects to a respective tube 64. The vessel then moves laterally relative to manifold 58 and the riser tilts as shown in FIG. Finally, the riser is in the position shown in FIG. 10, with a portion 52α being horizontal and the other portion 52b being slanted and extending upwards to reach the vessel. At least a portion of the horizontal portion 52α is in frictional contact with the seabed as shown in FIG.
The tendency to move the horizontal portion 52α is resisted by the frictional force between the horizontal portion 52α and the seabed.

海底に接触する水平部の長さを選択し、摩擦力が少なく
とも大部分の水平引張力を吸収するように定める。船舶
からライザーに引張力が作用する。
The length of the horizontal portion in contact with the seabed is selected such that the frictional forces absorb at least a large portion of the horizontal tensile forces. A tensile force is applied to the riser from the ship.

船舶は励推力装置、重上線の一方又は双方によって停止
位置を保つ。船舶は停止間ライザー52に対して水平引
張力を作用し、船首を風上に向け、炭化水素流体はマニ
ホールドから各ライザーを経て生産船舶に搬送される。
The ship is maintained in a stationary position by the excitation thrust system, the heavy overhead line, or both. The vessel exerts a horizontal pull on the riser 52 during the standstill, with the bow pointing upwind, and hydrocarbon fluid is conveyed from the manifold through each riser to the production vessel.

発明の効果 本発明によるライザー敷置によって上述の各徨利点が得
られる。
Effects of the Invention The riser installation according to the present invention provides the above-mentioned advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は水上の船舶から1本の生産ライザーを下方に延
長して海底マニホールドに連結した図であり本発明J型
生産ライザー形成の第1段階を示し、第2図はライザー
の長さを増して傾斜させる第2段階を示す側面図、第8
図はJ型生産ライザーの作動位置を示す側面図、第4図
はライザーを海底マニホールドに結合する他の技法の第
1段階を示す側面図、第5図は第4図の第2段階を示す
側面図、第6図はJ型ライザーをマニホールドに連結し
た側面図、第7図は多ライザー装置を海底マニホールド
に差込む斜視図、第8図は多ライザー装置のライザーの
上端部の斜視図、第9図は第7.8図のライザー上端の
平面図、第1θ図は多ライザー装置のライザーのJ型形
成後の部分側面図である。 8.50      J型生産ライザー装置10.52
      ライザー 12.58      海底マニホールド14.44 
    水上船舶 16        たるみ部 18.42.52α 水平部 20        海底 22        直立部 28.56     連結装置 30        重上線 32        推力装置 34        ケーブル 38           ブイ 60軸 62        配分部材 64孔 (外5名)
Figure 1 shows one production riser extended downward from a ship on the water and connected to a subsea manifold, showing the first stage of forming the J-type production riser of the present invention, and Figure 2 shows the length of the riser. Side view showing the second stage of increasing inclination, No. 8
Figure 4 is a side view showing the operating position of the J-type production riser; Figure 4 is a side view showing the first stage of another technique for joining the riser to the subsea manifold; Figure 5 is the second stage of Figure 4. 6 is a side view of the J-type riser connected to the manifold; FIG. 7 is a perspective view of the multi-riser device inserted into the submarine manifold; FIG. 8 is a perspective view of the upper end of the riser of the multi-riser device; FIG. 9 is a plan view of the upper end of the riser in FIG. 7.8, and FIG. 1θ is a partial side view of the riser of the multi-riser device after it is formed into a J shape. 8.50 J type production riser device 10.52
Riser 12.58 Subsea manifold 14.44
Surface vessel 16 Slack part 18.42.52α Horizontal part 20 Seabed 22 Upright part 28.56 Coupling device 30 Heavy superstructure 32 Thrust device 34 Cable 38 Buoy 60 shaft 62 Distribution member 64 holes (5 people outside)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、炭化水素流体を海底ウェルヘッド又はマニホールド
から生産船舶に搬送する装置であつて、水平部と直立部
とたるみ部とを有するライザーを備え、水平部にはライ
ザーを海底マニホールドに取付ける装置を有し、直立部
の上端には直立部を水上船舶に結合する装置を有し、た
るみ部は水平部と直立部との間の円滑な遷移部を形成し
、水平部は海底に摩擦接触することを特徴とする炭化水
素流体搬送装置。 2、前記ライザーは複数の互に連結した管セグメントか
ら成り、前記たるみ部は曲線と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、連結装置を有する海底マニホールドと、海上の船舶
と、マニホールドと船舶との間に延長するライザーを含
むJ型ライザー装置との組合せ装置であつて、上記ライ
ザーにはマニホールドの連結装置に結合しマニホールド
に近接した海底に摩擦係合して敷置された水平部を有す
ることを特徴とするマニホールドと船舶とライザーの組
合せ装置。 4、前記ライザーには水平部と直立部との間を連結する
曲線のたるみ部を有することを特徴とする特許請求の範
囲第3項記載の装置。 5、前記ライザー装置には複数のライザーと、ライザー
を束として結合する装置とを備えることを特徴とする特
許請求の範囲第3項記載の装置。 6、前記海底マニホールドにはマニホールドに回動可能
に取付け、夫々のライザーへの下端を受ける複数の孔を
有する連結装置を備えることを特徴とする特許請求の範
囲第5項記載の装置。 7、前記海上船舶にはライザーの直立部の上端を支持し
船舶がライザーに対して回動可能とする装置を備えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の装置。 8、連結装置を有する海底流体マニホールドを海上船舶
に結合する方法であつて、海上船舶から下方に延長する
ライザー装置を形成し、ライザー装置の下端を海底マニ
ホールドの連結装置に結合し、ライザー装置が連結装置
に結合した状態でライザー装置の長さを増し船舶を横方
向に動かし、船舶がマニホールドに対して所定位置に動
く間にライザー装置の一部が海底に敷置されることを特
徴とする海底マニホールドと船舶とを結合する方法。 9、前記ライザー装置の一部が海底に敷置される時にラ
イザー装置に曲り部を形成することを特徴とする特許請
求の範囲第8項記載の方法。 10、前記ライザー装置の上端を船舶がライザー装置に
対して回動可能に船舶に支持することを特徴とする特許
請求の範囲第8項記載の方法。
[Claims] 1. A device for conveying hydrocarbon fluid from a subsea well head or manifold to a production vessel, which includes a riser having a horizontal section, an upright section, and a slack section, and the riser is connected to the subsea well in the horizontal section. It has a device for attaching to the manifold, the upper end of the upright has a device for coupling the upright to a watercraft, the slack part forms a smooth transition between the horizontal part and the upright part, and the horizontal part A hydrocarbon fluid conveying device characterized by frictional contact with the seabed. 2. The apparatus of claim 1, wherein said riser comprises a plurality of interconnected tube segments and said slack portion is curved. 3. A combination device of a submarine manifold having a connecting device, a ship on the sea, and a J-type riser device including a riser extending between the manifold and the ship, the riser having a connecting device connected to the manifold. A combination device of a manifold, a ship, and a riser, characterized by having a horizontal part placed in frictional engagement with the seabed adjacent to the manifold. 4. The device according to claim 3, wherein the riser has a curved slack portion connecting the horizontal portion and the upright portion. 5. The device according to claim 3, wherein the riser device includes a plurality of risers and a device for combining the risers into a bundle. 6. The apparatus of claim 5, wherein the subsea manifold includes a connecting device rotatably attached to the manifold and having a plurality of holes for receiving the lower end of each riser. 7. The apparatus according to claim 3, wherein the marine vessel is equipped with a device that supports the upper end of the upright portion of the riser and allows the vessel to rotate relative to the riser. 8. A method for coupling a submarine fluid manifold having a coupling device to a marine vessel, the method comprising: forming a riser device extending downward from the marine vessel; coupling the lower end of the riser device to the coupling device of the submarine manifold; increasing the length of the riser device while coupled to the coupling device and moving the vessel laterally, characterized in that a portion of the riser device is laid down on the seabed while the vessel moves into position relative to the manifold; How to connect a subsea manifold to a ship. 9. The method according to claim 8, characterized in that a bend is formed in the riser device when a portion of the riser device is placed on the seabed. 10. The method according to claim 8, wherein the upper end of the riser device is supported on a ship so that the ship can rotate relative to the riser device.
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