JPS63268896A - 昇水管の引張りシステム及び引張り方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、海底の井戸と、浮揚張力脚ブラットホーム
等のような固定又は相対固定プラットホーム上の坑口“
クリスマスパツリ−（即ち、流体制御弁）とを接続する
ための装置及び方法に係わり、特に、昇水管と相対固定
プラットホームとの間の昇水管引張りシステムの接続に
使用される装置と方法に関する。

［従来技術の問題点］ この発明の一面は、１つのテンショナ・シリンダを傷付
けるような昇水管の捩り荷重を避けるために、１対のテ
ンショナを必要としないように、昇水管テンショナと昇
水管を接続することを含んでいる。この発明の他の面は
、井戸と坑口ツリーとの間の距離を正確に計測する必要
をなくするような接続を完成させるのに使用される昇水
管上端継手を含んでいる。

他の浮揚システムに比べて、張力脚プラットホームの１
つの利点は、垂直の揺動が極めて小さいことである。こ
のシステムは、複雑な構造の振動補償システムを必要と
せずに、坑口ツリーをプラットホームデツキの僅かな脚
で取付けることができる。しかしながら、剛性の昇水管
システムの使用は、昇水管テンショナシステムが微少な
プラットホームの揺動を補正するために用いられること
が要求され、そのため、自重による昇水管の座屈又は湾
曲により、昇水管の損傷（ひび割れ、折れ等）が引起こ
される。そして、テンショナのシリンダは、１つのテン
ショナ・シリンダが損傷した際に、荷重の均衡が壊れて
昇水管に捩りが加わり、昇水管の損傷を招かないように
一般的に対にされている。更に、剛性の昇水管には、適
当な長さの昇水管を用意するために、海底の井戸とプラ
ットホームのデツキとの間の距離の正確な計測が要求さ
れる。水中深く探求されるに従って、計測も益々困難と
なる。

この発明は、複数のテンショナーシリンダの各々を傾斜
させることにより、昇水管の好ましい移動補正及び引張
りを提供する。このテンショナーシリンダは、プラット
ホームとの接続点より下部の昇水管の中心線に沿って存
在する交点を通って作動する。各シリンダのピストンロ
ッドと、テンショナーリングは順番に昇水管に把持され
ている。

テンショナーリングは、複数のアームを備え、各アーム
は、ピストンロッドを収容し、平均的な角度（即ち、ピ
ストンロッドが中間まで延出した際に、テンショナーが
昇水管に対して形成する角度）と略等しい角度で本体か
ら延出している。この場合、テンショナーリングのアー
ムは、反力面を有し、この反力面は、ビズトンシリンダ
及びピストンリングに沿って存在する昇水管に加えられ
る作用力線と略直角である。この構造では、シリンダは
、流体接続された対にする必要がない。１つのシリンダ
の故障は、従来のテンショナーに起るような、昇水管に
作用する縦軸に直角なねじり力を引起こすことがない。

この発明における他の面は、海底の井戸とプラットホー
ムの坑口との間の距離を正確に計測する必要がなくなる
ことである。昇水管上端継手は、この重要な距離の連続
又は段階的な調整を可能とし、この正確な計測を不要に
させる。

この発明に係わる昇水管上端継手は、第１の内径及び第
１の外径を有する略円筒状の管を有している。一連の等
間隔の環状突起は、前記第１の外径から一連の接続点を
有する第２の外径まで外方向に延出している。プラット
ホームのデツキの上面の上方に延出する突起は、坑口ツ
リー用の第１の一連の接続点を備え、一体又は分割カラ
ーにより坑口ツリーに固着される。デツキの下面より下
方に延出する突苅は、昇水管テンショナー用の第２の一
連の接続点を備え、昇水管テンショナーにより、悪天候
の際に波が引起こすプラットホームの小さい垂直振動に
もかかわらず、昇水管の略均−な引張りを維持できる。

略環状の突起は、更に好ましくは、昇水管の外面に形成
された連続する螺旋状の溝であって、連続的に調整でき
る。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例について説
明する。

［実施例］ 張力脚プラットホームは、第１図に符号１０で概略的に
示されている。この発明の昇水管テンショナは、張力脚
プラットホームと共に使用されるように特に設計され、
同時にそのようなテンショナは、他の固定プラットホー
ム及び相対固定プラットホーム（すなわち、最少の垂直
移動の浮揚システム）と共に利用することが適当である
。

プラットホーム１は、複数のテンドン１２により海底１
１に固着されている。複数の立ち管（昇水管）１４は、
型板１６内の個々の井戸とプラットホーム１０の源泉デ
ツキ１８との間に延在している。第２図に示されている
ように、立ち管１４は、デツキ１８の孔２０を介して延
出され、プラットホーム１０が受ける波の反力によるデ
ツキ１８と立ち管１４との間の相対的な移動は許容され
ている。

この発明の立ち管の上端接続部は、第２図に符＠２２で
示されている。下端部２４は、一般的な方法で典型的な
立ち管継手と接続するように内ねじが切られている。平
行ねじが描かれているけれども、必要に応じてテーパね
じも使用することができる。部位２２の内径は、昇水管
１４の他の立ち管部と同一であるべきである。第１の外
径２６は、立ち管の残りの部分の外径と一致する。しか
しながら、第２の外径は、略等間隔の複数の環状突起２
８により形成されている。第２図に描かれた実施例にお
いて、略螺旋状の突起は、連続する螺旋状の溝３０によ
り形成され、立ち管上端継手２２の外面に形成されてい
る。

第３図に描かれた上端継手の変形例では、環状突起２８
は、連続する螺旋溝の代りに特定な長さと特定の間隔を
有する・環状突起・として形成されている。これらの設
計（長さ及び間隔）は、テンショナ荷重要素、水深計測
の正確さ等の特殊な適用の要求に応じて選択される。立
ち管の表面は、各突起２２の底部に隣接する符号３１に
より数えることができる。そのため、以後明確になるだ
ろう。

第２図及び第３図の上端継手構造において、上＠継手２
２は、孔２ｏを介して延出し、第１の複数の突起２８は
、デツキ１８の上端面１９上に延出し、−力筒２の複数
の突起は、デツキ１８の底面１７より下方に延出してい
る。突起２８の第１の数は、ウェルツリー３２用の複数
の接続点として機能する。ウェルツリー３２を、ねじ溝
又は適当なスコア線３１によりガイドされた昇水管の過
剰長さを切断することにより、ポテンシャル接続点に付
着させ、一体又は分割型のいずれかのカラーを昇水管上
端継手の上端から間隔を置いた部位に取付け、ウェルツ
リー３２を継手２２の上端に付着させ、そして、バック
オフ３６をカラー３４上に配置する。螺旋溝３０を用い
る実流例を利用する際には、昇水管継手の所定の長さを
切断した後に、溝の上部の４から８回りを機械加工する
ことによりバックオフ３６を係合するための滑らかな表
面にすることができる。

デツキ１８の下面１７の下部における第２郡の突起２８
は、第２の単−又は分割鍔付き張力リング４０用の一連
の接続点を備えている。言替えれば、それは、一連の立
ち管テンショナ用のコネクタである。一方、様々な型の
立ち管テンショナが使用され、立ち管テンショナ３８は
、好ま、しくは、米国特許第４．３７９．６５７ｊ号に
記載され、請求されている空気圧−油圧型を用いること
ができる。しかしながら、前記特許内で概念的に用いら
れている一対のシリンダは、昇水管テンショナー３８及
び荷重の作用線を傾けることにより不要と成り、これら
の線は、捩り荷重を消去している昇水管の中心線を通過
する。従って、各シリンダ３８は、個々に設定された空
気−油アキュムレータ（図示せず）を備え、油アキュム
レータは、ピストンのロッド側に接続され、空気アキュ
ムレータは、前記特許に記載されているように油アキュ
ムレータに接続されている。

第４図に示す一体カラー付テンションナーリング４０は
、第２の実施例に好ましく用いられ、一方、第５図の分
割型は、第３図に示す構造に適する。第３図に示す実施
例の昇水管テンショナー３８、カラー４０、及びデツキ
４０の構造は、第２図に示す装置と実質的に同一で、概
略的に示され、２つの実施例の相異点のみが描かれてい
る。

第２図及び第４図に示された一体設計のテンショナーリ
ング４０は、螺旋ｉ＊３０の外径を通過させるのに充分
な直径を有する通孔４２を備えている。第４図に最も明
確に描かれているように、テンショナーリング４０は、
略８角径の本体を有し、取付アーム６０が８角形の交互
の面から延出している。各アーム６０は、ピストアーム
３７の端部を収容する開口６２を有し、テンショナーリ
ング４０の上部及び下部補強ウェブ６４，６６が設けら
れている。これらのアーム６０は、本体の置かれた平面
（第２図に示す）に対して多少曲げられ、好ましくは、
昇水管テンショナー３８が昇水管１４の中心線に対して
形成する平均的な角度と等しい角度に形成される。この
ように、各アーム６０の面は、引張りシリンダ３８及び
ロッド３７の中心線に沿って作用する力線に略垂直な反
力面を形成する。一方、この角度は、機能的設計（テン
ショナーの長さ、リングの直径、シリンダアタッチメン
トの支点等）であり、これらの角度は、略１０゛から略
２５°までの値に設定される。複数のテンショナー３８
のいずれかが交点を通過して作動し、１つのシリンダが
故障した際に、都合の良い構造を有しているので昇水管
がねじれたり又は曲がったりすることがない。従って、
対向するシリンダを同時に作動させる必要がなく、各テ
ンショナー３８は、個々に油及び空気のアキュムレータ
（図示せず）を備えることができる。任意数のテンショ
ナー３８を使用することができるけれども、好ましくは
、最少限度３つが使用され（リング４０の本体形状は、
好ましくは６角形）そして、更に好ましくは、最少限度
の４つである。

典型的な滑り機構４４は、カムリング４５、内側に傾斜
したねじ面４８を有する横４６、及び把持板５０を備え
、複数の固着ボルト５２（１つ示す）によりテンショナ
ーリング４０にねじ止めされている。カムリング４５は
、楔４６を付勢して螺旋溝３０に係合させ、把持板５０
は、櫟４６を係合位置に保持している。横ビン５４は、
カムリング４５と楔４６との間の相対的な回転を防止す
るために使用されている。

第３図に示す実施例の分割型テンショナーリング４０は
、第５図に描かれている。この詳細な形状は、２つの７
ランジ５１が形成された交互の設計と同様であり、フラ
ンジ５１により両部品を互いにねし止めすることができ
る。第３図に概略的に描かれているように、開口４２の
内径は、基礎の直径２６と略一致し、テンショナーリン
グ４０を段階的に移動できる昇水管上端継手に容易に接
続することができる。

横安定化ローラ５６は、カラー３４の外面に係合し、昇
水管１４は、開口２０の中央に保持される。第２図の実
施例において、カラー３４の各端部の短小部のみが充分
な厚さを有している。（即ち、最少の内径を有している
。）そして、上端継手２２の螺旋溝３０と係合するねじ
を備えている。

第３図に示す実施例では、部位３５′は、環状部２８の
間の空間を満す充分な厚さを有し、分割型カラー３４の
一部には、符号３３で示すねじ孔が形成され、他方の分
割部の対向孔と締着するように接続ボルト（図示せず）
を収容する。このカラー３４は、安定化ロー５５６と係
合する滑らかな外面を備え、安定化ローラ５６の動作を
容易にする。

４つの昇水管テンショナー３８（２つ示す）は、変形さ
れたボールソケット継手３９によりプラットホームデツ
キ１８に内部結合され、継手３９は、昇水管１４の張力
を均一化させるようにテンショナー３８のピストンアー
ム３７が前進後退した際に、テンショナー３８及びデツ
キ１８の間の回転運動を許容する。同様に変形されたボ
ールソケット継手４１は、ピストンアーム３７の端部を
テンショナーリング４０に接続するために用いられ、テ
ンシ、、：ｌナー３８とテンショナーリング４０との間
の回転運動を許容する。任意数の昇水管テンショナー３
８が使用されても同様である。

この発明に係わる昇水管テンショナシステムは、昇水管
又は昇水管に含まれる導入チューブを曲げたり折るよう
な不均衡な力を被ることなく、昇水管１４を引張る極め
て簡単な手段を備えている。

テンショナーリングは、複数（３つ以上）の接続点をア
ーム６０に備え、アーム６０は、使用されるテンショナ
ーシリンダ３０の数と一致している。

アーム６０は、各々リング４０の本体部の平面に対して
傾斜され、その特定な角度は、テンショナーと昇水管と
の間に形成される角度と一致している。従って、それに
よって形成される反力面は、テンショナー３８の作用力
線と略直角である。システムのテンショナーのうち１つ
が故障した際に、このシステムは、正常に作動を続ける
ことができ、不作動のテンショナーを交換するという特
別な努力を必要としない。また、機能しない部品は、都
合の良い時（例えば、嵐が通過した後）に交換すること
ができる。

加えて、この発明の調整自在な昇水管上端継手２２は、
海底の井戸４２とデツキ１８の上面１９との間の正確な
計測を不要にする。上端継手２２は、単に昇水管１４の
上端に接続されているだけであり、デツキ１８の孔２０
を介して延出し、装着点を提供するためにデツキ１８の
上方と下方に複数の突起を有している。昇水管継手２２
の上端は、後に必要な長さで切断され、ウェルツリー３
２及び昇水管テンショナー３８は、分割型カラー３４及
び４０を用いることにより各々取付けられる。第２図に
示す実施例は、ねじ３０が連続調整機能を有しているの
で、重要な柔軟性を備えている。

テンショナーリング４０を介して作動する昇水管テンシ
ョナー３８は、プラットホームデツキ１８の相対移動に
もかかわらず、実質的に均一な引張りを昇水管４０に連
続的に提供する。これにより、昇水管１４を座屈させ、
変形させ又は他の損傷を与える虞れが解消される。第２
図に示す実施例における連続的に調整できる昇水管上端
継手、及び第３図の段階的に調整できる昇水管は、共に
、海底からウェルツリーの所定位置までの距離の計測に
おける許容誤差を拡張させる。それによって、複数の取
付位置が提供され取付が容易と成る。更に、昇水管上端
継手の各実施例は、ここに開示された好ましい昇水管テ
ンショナーリング用の第２の複数の接続点を提供する。

様々な置換、選択及び変形を上述の明細書を読むことに
より得ることができる。そして、そのようなｅｌ換、選
択及び変形は、この発明における請求範囲の技術的範囲
に含まれることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、所定の位置に配置された張力脚プラットホー
ムと、それに接続された昇水管の略立面図： 第２図は、この発明に係わる調整可能な昇水管上端継手
と、この発明の昇水管テンショナー取付リングの第１実
施・例を示す略側面図；第３図は、この発明が適用され
ている昇水管上端継手の第２実施例の略側面図； 第４図は、第１実施例に使用されている一体型テンショ
ナーリングの上面図： 第５図は、第３図に描かれた実施例の昇水管上端継手に
使用される分割型昇水管テンショナーリングの一方の部
品の上面図である。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦軸を有し、海底の井戸と接続された昇水管を引
   張り、前記昇水管と製造プラットホームとの間の相対移
   動を補正する昇水管の引張りシステムにおいて、 前記プレットホームと前記昇水管との間を接続する少な
   くとも３つのテンショナーであって、各々がピストンシ
   リンダとその内に摺動自在に取付けられたロッド装着ピ
   ストンとを有しているテンショナーと、 前記昇水管の部位を取囲み、前記昇水管から第１の径方
   向の距離で前記テンショナーを接続する複数の取付部を
   有しているテンショナーリングであって、前記複数の取
   付部は、前記複数のテンショナーの数と一致しているテ
   ンショナーリングと、前記テンショナーリングを前記昇
   水管に固着するための手段と、 前記各テンショナーの端部を前記取付部の１つに揺動自
   在に取付けるための手段と、 前記各テンショナーの第２の端部を、前記テンショナー
   リングの第１の距離より大きい第２の径方向の距離で前
   記プラットホームに揺動自在に取付けるための手段とを
   備え、 それによって、中央に前記ピストンロッドを有する前記
   ピストンシリンダは、前記昇水管に対して第１の角度を
   形成し、前記昇水管の縦軸に沿って存在する交点を通過
   する力線に沿って作動し、前記テンショナーのうち１つ
   の故障が前記昇水管に捩り力を加えることがない昇水管
   の引張りシステム。
2. （２）前記複数のテンショナーは、更に好ましくは少な
   くとも４つのピストンシリンダを備えている特許請求の
   範囲第１項記載の昇水管の引張りシステム。
3. （３）前記テンショナーリングは、第１の平面上に配置
   された略８角形の本体と、この略８角形の本体の１つ置
   きの面から延出する前記アームとを備えている特許請求
   の範囲第２項記載の昇水管の引張りシステム。
4. （４）前記テンショナーリングのアームは、前記本体の
   前記第１の平面に対して第２の角度を形成している特許
   請求の範囲第３項記載の昇水管の引張りシステム。
5. （５）前記第１及び第２の角度は略一致し、前記アーム
   によって形成される反力面は、前記力線と実質的に直角
   である特許請求の範囲第４項記載の昇水管の引張りシス
   テム。
6. （６）前記テンショナーリングのアームは、前記テンシ
   ョナーリングによって形成される第１の平面に対して第
   ２の角度を形成している特許請求の範囲第１項記載の昇
   水管の引張りシステム。
7. （７）前記第１及び第２の角度は略一致し、前記アーム
   によって形成される反力面は、前記力線と実質的に直角
   である特許請求の範囲第６項記載の昇水管の引張りシス
   テム。
8. （８）前記第１及び第２の角度は、略１０°から略２５
   °の範囲内に設定さている特許請求の範囲第７項記載の
   昇水管の引張りシステム。
9. （９）前記第１の角度は、略１０°から略２５°の範囲
   内に設定さている特許請求の範囲第１項記載の昇水管の
   引張りシステム。
10. （１０）前記テンショナーリングは、前記昇水管の最大
    直径より大きい直径を有する通孔を備えている特許請求
    の範囲第１項記載の昇水管の引張りシステム。
11. （１１）前記テンショナーリングは、前記昇水管の第１
    の直径よりやや大きく、第２の大きい直径より小さい直
    径を有する通孔を備えている特許請求の範囲第１項記載
    の昇水管の引張りシステム。
12. （１２）前記テンショナーリングは、２つに分割された
    部品から形成され、各部品は、前記第１の直径の周囲に
    部品を互いにねじ止めするためのフランジを備えている
    特許請求の範囲第１１項記載の昇水管の引張りシステム
    。
13. （１３）昇水管とプラットホームとの間の相対移動を補
    正して、海底の井戸から製造プラットホームまで延在す
    る昇水管の引張り方法において、少なくとの３つから成
    る第１の数のテンショナーの各第１端部を、前記昇水管
    に対して第１の径方向の距離を置いて前記プラットホー
    ムに揺動自在に固着し、前記テンショナーは略下方に延
    出し、第２の数の接続点を備えたテンショナーリングを
    、前記昇水管から第１の距離より短い第２の径方向の距
    離で固着し、前記第２の数は、前記第１の数と一致し、 前記複数のテンショナーの各第２端部を、前記テンショ
    ナーリングの前記接続点の１つに揺動自在に接続し、 それによって、前記テンショナーは、前記昇水管の縦軸
    に沿って存在する一点に略集合する力線に沿って動作し
    、前記テンショナーの１つが故障した際に、前記昇水管
    が残りのテンショナーによって捩り曲げを被ることのな
    い昇水管の引張り方法。