JPS6245957B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海底で生産した石油や天然ガスを海底
のライザベースから可撓式のライザ管を経由して
海上の浮遊式プラツトフオームに送る海底石油及
び天然ガス生産装置に関するものである。

海底から生産した石油や天然ガスを、海底に固
定されたライザベースから可撓式のライザ管を経
由して洋上の浮遊式のプラツトフオームに送る、
海底石油及び天然ガス生産設備において、その浮
遊式のプラツトフオームは、一般に放射状に展張
したカテナリ状の複数の係留索、または係留チエ
ーンにより多点係留されるが、風や波の力により
上下動、水平動、傾斜および垂直軸回りの回転を
したり、また潮流の力によりその下流方向に移動
する。

一方、水中のライザベースはプラツトフオーム
の運動から受ける力の他、それ自身も潮流から力
を受ける。

このように運動する洋上の浮遊式のプラツトフ
オームと海底の固定点とをつなぎ、かつ海底から
の生産流体などを通すパイプを含む機構は、一般
にライザ管と呼ばれるが、このライザ管はプラツ
トフオームの運動に追従しなければならず、その
ため可撓式のライザ管が必要になる。

そのような可撓式のライザ管としては、複数の
可撓継手で継合した剛体多節形のものがあるが、
この場合、剛体多節形のライザ管は重量物であ
り、耐久性があるが、一方、可撓継手が機械部品
であるため、定期的な点検が必要である。

そのため、点検時にはその有節部を揚収する必
要があり、その場合、ライザ管に接続装置を設け
ておき、接続装置を切りはなした後、ライザ管に
設けたバラストタンクに空気を送つて浮力を与
え、ライザ管を自力で浮揚させるのが一般的であ
る。

しかしながら、大きな重量物全体の比重を１よ
り小さくするためには、非常に大きなバラストタ
ンクを必要とするが、大きなバラストタンクは更
にライザ管の重量を増すと共に、その大きさによ
り潮流から受ける力も大きくなるという問題があ
る。

また、バラストタンクは長年水中にて使用して
いる間に腐食して孔があき、空気を送つた時に空
気がたまらずに十分な浮力が与えられず、ライザ
管が揚収不能になることがあり問題である。

そこで本発明は、前記従来の海底石油及び天然
ガス生産設備のライザ管の問題点を解消するため
になされたものであり、可撓式のライザ管のライ
ザベースに直立する立上りライザ管からの揚収及
びその立上りライザ管との接続を容易に、かつ確
実に行ない得る軽量のライザ管を有する海底石油
及び天然ガス生産設備を提供することを目的とし
たものである。

すなわち、本発明の海底石油及び天然ガス生産
装置は、海上に浮遊するプラツトフオームに連結
したライザ管の最下端部を切断或いは接続可能な
下部接続装置を介して海底のライザベースに立設
した立上りライザ管に連結し、かつ前記プラツト
フオームから吊り下げたワイヤを切離或いは接続
可能な接続金具を介して前記ライザ管の最下端部
に連結させたことを特徴とするものである。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

図面は本発明の実施例における海底石油及び天
然ガス生財設備の全体側面図であり、海底１に設
置されたライザベース２に直立する立上りライザ
管３と海面Ｌ上に浮遊するプラツトフオーム４と
をつなぐライザ管を、２本の剛性を有する上部中
間ライザ５及び下部中間ライザ６から構成してお
り、このプラツトフオーム４は係留索２０、また
は係留チエーンにより多点係留されており、その
底部と上部中間ライザ５とは、プラツトフオーム
４の垂直軸回りに回転自在に連結される回転継手
７及び自在継手のごとき可撓継手８を介して懸架
し、また上部中間ライザ５と下部中間ライザ６と
を可撓継手９を介して懸架し、更に、下部中間ラ
イザ６と立上りライザ管３の上部とは可撓継手１
０及び垂直方向に切りはなし及び接続可能な下部
接続装置１１を介して接続している。

上記の上部中間ライザ５及び下部中間ライザ６
からなるライザ管は、その全体が水中でやや重力
が勝り、下端が自由な時は垂れ下がるような重量
配分としている。

また、下部中間ライザ６の下端部で、かつ、ラ
イザベース２の立上りライザ管に接続した状態に
てプラツトフオーム４に最も遠い側に、プラツト
フオーム４上のデツキ１４に設けた吊上げ装置で
あるクレーン１２に取付けたクレーンワイヤ１３
の接続金具１５の下半分を取付けているが、この
接続金具１５の下半分は、このクレーン１２から
降したクレーンワイヤ１３の先に取付けられた接
続金具１５の上半分と接続し、その状態でライザ
管の下部接続装置１１を離脱した後、クレーン１
２により引き上げ揚収可能になつている。

この場合、クレーン１２の操作や、クレーン１
２の接続金具１５の上半分と一体にしたスラスタ
などの移動装置、水中テレビ、ビーコンなどの位
置検知装置１６を使用して、上記と逆の手順でラ
イザ管と立上りライザ管３の再接続を可能にして
いる。

上記のごとく、ライザ管の接続を行なう海象条
件下においては、下部接続装置１１の下半分の水
平位置を、浮遊式のプラツトフオーム４の外周よ
り外側で、かつ、デツキ１４に搭載したクレーン
１２の屈く範囲になるように、プラツトフオーム
４とライザベース２とを距離Ａのごとくオフセツ
ト状態に保つようにしている。

また、本発明ではライザ管全体の揚収を行なう
ため、回転継手７の直上、または直下の近傍にお
いても切り離し可能な上部接続装置１７を備え、
また、浮遊式のプラツトフオーム４のデツキ１４
上に図示されていない製品の貯蔵設備、来航タン
カー等船舶の係留装置、来航タンカーへの製品の
出荷設備、フレアシステムなどを備えることがで
きる。

更に、下部接続装置１１とライザベース２との
間に十分な長さの立ち上りライザ管３を設け、立
ち上りライザ管３の上部には、ライザ管から加わ
る荷重および潮流Ｆに抗して立ち上りライザ管３
が常に張力状態を保つに十分な水中浮力装置１８
を設け、立ち上りライザ管３に加わる水平方向の
荷重に対しては、弾性の大きい立ち上りライザ管
３により、または、剛性の立ち上りライザ管３と
ライザベース２との間に微小角の傾斜を許す微小
角用可撓継手１９を１個追加することにより逃げ
るようにしている。

次に、上記のごとく構成された本発明の実施例
における海底石油及び天然ガス生産設備の機能及
び詳細につき説明する。

まず、海底１に設置した図示されていない坑口
装置で生産された石油、または天然ガスは、海底
１のフローラインからライザベース２、立上りラ
イザ管３、下部接続装置１１、下部及び上部の中
間ライザ６，５、上部接続装置１７を経由して海
面Ｌ上の半潜水浮遊式のプラツトフオーム４に導
かれ、そこで処理され、天然ガスは液化などが行
なわれる。

処理された石油、または天然ガスは、再び上部
及び下部の中間ライザ５，６を経て、海底１のラ
イザベース２に導かれ、海底パイプラインによ
り、陸上または近くの輸送船への出荷設備に送ら
れるか、あるいは浮遊式のプラツトフオーム４か
ら直接輸送船に出荷されるようになつている。

浮遊式のプラツトフオーム４は、放射状に展張
された多数の係留索２０、または係留チエーンに
より係留されており、波、風、潮流Ｆ等に対し、
ある限られた範囲内で揺動するようになつてい
る。

海底１のライザベース２の上に直立して設けら
れた立ち上りライザ管３は、ライザベース２に固
定しても良いが、本実施例のごとくライザベース
２と立ち上りライザ管３の間に微小角の傾斜が可
能な微小角傾斜用可撓継手１９を設けても良く、
立ち上りライザ管３の頂部には水中浮力装置１８
を設けているので、立ち上りライザ管３を鉛直に
近い状態に保つことができる。

また、立ち上りライザ管３と浮遊式のプラツト
フオーム４との間は、２個の上部中間ライザ５及
び下部中間ライザ６及び可撓継手８，９，１０か
らなる多節形のライザ管でつないでいるので、そ
の屈折の変化により浮遊式のプラツトフオーム４
の揺動を吸収することができる。

即ち、このライザ管は上部中間ライザ５及び下
部中間ライザ６の剛体部と、それをつなぐ可撓継
手８，９，１０からなり、その上端で上部接続装
置１７により浮遊式のプラツトフオーム４に接続
し、またその下端で下部接続装置１１により立ち
上りライザ管３に接続しており、生産された石油
または天然ガスのパイプや、海底１の諸装置を制
御する油圧管などは、上記のライザ管に取り付け
られて導設されるが、可撓継手８，９，１０の部
分ではスイベル管継手や、可撓管により連結さ
れ、また、上部接続装置１７および下部接続装置
１１が接続した状態で上記の各管もそれぞれ連結
される。

浮遊式のプラツトフオーム４は潮流Ｆの力によ
りライザベース２の位置から距離Ａだけオフセツ
トするが、ライザ管の設備、離脱を行う、ある限
界以下のおだやかな海象条件の下では距離Ａで示
すその水中のオフセツト量は、丁度浮遊式のプラ
ツトフオーム４の外縁から外れ、かつ浮遊式のプ
ラツトフオーム４のクレーン１２のリーチ内にあ
る範囲に立ち上りライザ管３の頂部が入るよう
に、浮遊式のプラツトフオーム４を係留索２０な
どで係留するようにしている。

また、ライザ管に働く浮力により、水中で不安
定にならないよう、浮力よりも重力が勝るように
上部中間ライザ５及び下部中間ライザ６の重量配
分を考慮しておくことも必要である。

一方、ライザ管の最下部の可撓継手１０のすぐ
上のところにクレーン１２からクレーンワイヤ１
３を取付けて、これに接続金具１５を設け、クレ
ーン１２の操作により下部中間ライザ６の下端の
高さ、位置を制御して下部中間ライザ６の最下部
に設けた下部接続装置１１の上半分を立ち上りラ
イザ管の頂部に取付けた下部接続装置１１の下半
分に接近し、接続させる。

下部接続装置１１を接続後は、クレーンワイヤ
１３をライザ管の動きに邪魔にならないように弛
緩させておき、ライザ管を離脱させる時に再びそ
のクレーンワイヤ１３を利用する。

クレーンワイヤ１３を長期間水中に放置するこ
とが腐食等により問題がある時は、下部中間ライ
ザ６への接続金具１５に遠隔操作の吊りワイヤコ
ネクタを設け、下部中間ライザ６の下部接続装置
１１の接続後、その吊りワイヤコネクタを切りは
なしてクレーンワイヤ１３を揚収する。

そこで、本実施例では吊りワイヤコネクタに位
置検出装置１６を設けてその遠隔操作を可能にし
ており、この位置検出装置１６としては、水中テ
レビ、またはビーコン利用のもの等が適用可能で
ある。

その場合、下部中間ライザ６を離脱したい時
は、浮遊式のプラツトフオーム４上のクレーン１
２からクレーンワイヤ１３を降してゆき、クレー
ン１２で位置制御しながら、前記吊りワイヤコネ
クタを接近、接続させ、その後下部中間ライザ６
の下部接続装置１１を切りはなして吊り上げる。

上部接続装置１７はライザ管全体を揚収したい
時に離脱するが、下部接続装置１１に比べ海面Ｌ
に近く、しかも浮遊式のプラツトフオーム４に付
くため、その操作は容易であり、上部接続装置１
７の接続、離脱の方法は色々と考えられるが、こ
こではその説明を省略する。

上記のように、本発明は海上に浮遊するプラツ
トフオームに連結したライザ管の最下端部を切離
或いは接続可能な下部接続装置を介して海底のラ
イザベースに立設した立上りライザ管に連結し、
かつ前記プラツトフオームから吊り下げたワイヤ
を切離或いは接続可能な接続金具を介して前記ラ
イザ管の最下端部に連結させたので、その可撓式
のライザ管の定期点検時等において揚収する場
合、従来使用していたバラストタンクに空気を送
る操作が不要となるので、バラストタンクをライ
ザ管に設ける必要がないので、ライザ管の重量軽
減及びコスト低減をはかりうるという効果があ
り、更にバラストタンクを取付けないだけ潮流等
から受ける影響も少なくなるという利点もある。

また、バラストタンクの海中腐食によるトラブ
ルもなくなり、ライザ管の揚収が容易に、かつ、
確実に行なわれうるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例における海底石油及び天
然ガス生産装置の概略側面図である。 １……海底、２……ライザベース、３……立上
りライザ管、４……プラツトフオーム、５……上
部中間ライザ、６……下部中間ライザ、７……回
転継手、８，９，１０……可撓継手、１１……下
部接続装置、１２……クレーン、１３……クレー
ンワイヤ、１４……デツキ、１５……接続金具、
１７……上部接続装置、１８……水中浮力装置、
１９……微小角用可撓継手。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 海上に浮遊するプラツトフオームに連結した
   ライザ管の最下端部を切離或いは接続可能な下部
   接続装置を介して海底のライザベースに立設した
   立上りライザ管に連結し、かつ前記プラツトフオ
   ームから吊り下げたワイヤを切離或いは接続可能
   な接続金具を介して前記ライザ管の最下端部に連
   結させたことを特徴とする海底石油及び天然ガス
   生産装置。