(57)【要約】  海底（３）よりも下にあるメタンハイドレート層（７）へ下方に延びる海底坑井（５）の中へ延びるチュービング（４１）を有する、海洋メタンハイドレート生産組立体（１）。水中ポンプ（４５）が、チュービング（４１）内に配置される。メタン導管（３５、１３５）が、洋上設備（４９）から下方へ延びる。ウェルヘッド（１３）上に着地させられる坑井制御パッケージ（１５）が、海底坑井（５）の上端に位置決めされる。さらに、メタン導管（３５、１３５）と坑井制御パッケージ（１５）との間に、緊急時切り離しパッケージ（２５）が配置される。チュービング（４１）は、坑井制御パッケージ（１５）から懸架される。本発明の他の態様も開示されている。【選択図】図１
2019504223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海洋メタンハイドレート生産組立体（１）であって、
−海底坑井（５）の中へ延びるチュービング（４１）であって、前記海底坑井（５）が海底（３）よりも下にあるメタンハイドレート層（７）へ下方に延びる、チュービング（４１）と、
−前記チュービング（４１）内に配置される水中ポンプ（４５）と、
−洋上設備（４９）から下方へ延びるメタン導管（３５、１３５）と、
−前記海底坑井（５）の上端に位置決めされるウェルヘッド（１３）上に着地させられる坑井制御パッケージ（１５）と、
−前記メタン導管（３５、１３５）と前記坑井制御パッケージ（１５）との間に配置される緊急時切り離しパッケージ（２５）と、
を備え、
前記チュービング（４１）が前記坑井制御パッケージ（１５）から懸架されることを特徴とする、海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項２】
前記メタン導管が剛性ライザストリング（３５）であることを特徴とする、請求項１に記載の海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項３】
前記メタン導管が可撓性アンビリカル（１３５）であることを特徴とする、請求項１に記載の海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項４】
前記メタン導管（３５、１３５）の上端上に洋上フローツリー（３７）が配置され、前記洋上フローツリー（３７）がドリルフロア（５１）よりも下に位置決めされることを特徴とする、先行する請求項の一項に記載の海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項５】
可撓性ホース（３９）が、海面（３３）から前記緊急時切り離しパッケージ（２５）の環状孔（３１）へ下方に延び、前記緊急時切り離しパッケージ（２５）の環状孔（３１）が前記坑井制御パッケージ（１５）の環状孔（１９）と連通し、前記坑井制御パッケージ（１５）の環状孔（１９）が前記チュービング（４１）と連通することを特徴とする、先行する請求項の一項に記載の海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項６】
前記坑井制御パッケージの主孔（１７）が、前記チュービング（４１）の全長に沿って、前記チュービング（４１）の外側のアニュラス（４７）と直接流体連通することを特徴とする、先行する請求項の一項に記載の海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項７】
前記坑井制御パッケージ（１５）が、前記剛性ライザストリング（３５）と流体連通する坑井制御パッケージの主孔（１７）と、環状ホース（３９）と流体連通する坑井制御パッケージの環状孔（１９）とを備え、前記チュービング（４１）が前記坑井制御パッケージの環状孔（１９）に接続されることを特徴とする、請求項２に記載の海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項８】
前記坑井制御パッケージの環状孔（１９）が、前記チュービング（４１）の全長に沿って、前記チュービング（４１）の外側のアニュラス（４７）と直接流体連通することを特徴とする、請求項１乃至５の一項に記載の海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項９】
前記チュービング（４１）が、コネクタ（７９）によって前記坑井制御パッケージ（１５）の一部に接続されることを特徴とする、先行する請求項の一項に記載の海洋メタンハイドレート生産組立体。
【請求項１０】
海底メタンハイドレート層（７）と洋上設備（４９）との間に延びるメタンハイドレート生産ストリングを設ける方法であって、掘削された坑井（５）が前記メタンハイドレート層（７）と海底（３）との間に延び、前記方法が、以下のステップ：
ａ）チュービングパイプセグメントをチュービングストリング（４１）へ接合し、水中ポンプ（４５）を前記チュービングストリング（４１）の一部として配置するステップと、
ｂ）前記チュービングストリング（４１）を前記洋上設備（４９）から懸架するステップと、
ｃ）着地ストリング（３５）の下端を坑井制御パッケージ（１５）よりも上に配置される緊急時切り離しパッケージ（２５）に接続するステップと、
ｄ）前記チュービングストリング（４１）が前記洋上設備（４９）から懸架されている間に、前記坑井制御パッケージ（１５）を前記チュービングストリング（４１）の頂部上に着地させて接続するステップと、
ｅ）前記着地ストリング（３５）上で、前記坑井制御パッケージが前記坑井（５）の頂部上のウェルヘッド（１３）上に着地するまで、前記チュービングストリング（４１）を前記坑井（５）の中へ下降させるステップと、
を含み、
ステップｅ）が、前記チュービングストリング（４１）を開水面の中に下降させることを含むことを特徴とする、方法。
【請求項１１】
ステップｅ）において前記チュービングストリング（４１）を下降させるのに用いられる着地ストリング（３５）が、前記チュービングストリング（４１）が前記坑井（５）内に据え付けられるときに前記メタンハイドレート生産ストリングの一部として維持されるライザストリング（３５）であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ステップｅ）において前記チュービングストリング（４１）を下降させるのに用いられる着地ストリングが、着地ワイヤであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
ステップｃ）が、前記ライザストリング（３５）の下端を緊急時切り離しパッケージの主孔（２７）に接続することを含み、
ステップｄ）が、前記チュービングストリング（４１）を坑井制御パッケージの環状孔（１９）に接続することを含む、
ことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ステップｂ）が、
ｉ）下側デッキ（５３）にある設備スキッド（６１）内に前記チュービングストリング（４１）を懸架すること
を含み、
ステップｃ）が、
ｉｉ）上側デッキ（５１）にあるライザジョイントを接合すること又は着地ワイヤを用意することと、
ｉｉｉ）前記設備スキッド（６１）を前記上側デッキ（５１）よりも下にある坑井中心位置の外へ移動させることと、
ｉｖ）前記坑井制御パッケージ（１５）及び前記緊急時切り離しパッケージ（２５）を備えるスタックを前記上側デッキ（５１）よりも下にある坑井中心位置へ移動させることと、
ｖ）前記着地ストリング（３５）を前記緊急時切り離しパッケージ（２５）に接続し、前記着地ストリング（３５）上で前記スタックを懸架することと、
を含み、
ステップｄ）が、
ｖｉ）前記設備スキッド（６１）を前記坑井中心位置へ戻るように移動させることと、
ｖｉｉ）前記スタックを前記設備スキッド（６１）上に着地させることと、
を含む、
ことを特徴とする、請求項１０〜１３の一項に記載の方法。
【請求項１５】
ステップｄ）が、以下のステップ：
ｖｉｉｉ）前記設備スキッド（６１）上の昇降装置（６８）によって、前記坑井制御パッケージ（１５）の下部（７７）を前記チュービングストリング（４１）上のコネクタ（７９）と係合させるステップ、又は
ｉｘ）デリックウィンチによって、前記坑井制御パッケージ（１５）を、前記着地ストリング（３５）上に懸架されている間に、前記チュービングストリング（４１）上のコネクタ（７９）の上に下降させるステップ
のうちの１つを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
洋上設備（４９）とメタンハイドレート層（７）との間にメタンハイドレート生産組立体を設ける方法であって、海底坑井（５）が前記メタンハイドレート層（７）へ下方に延び、チュービング（４１）とライザストリング（３５）を一度の配管作業で配管することを特徴とする、方法。
【請求項１７】
メタンハイドレート層（７）へ下方に延びる海底坑井（５）の中にチュービング（４１）を着地させる方法であって、前記方法が、前記チュービング（４１）と、前記チュービング（４１）が懸架される坑井制御パッケージ（１５）と、緊急時切り離しパッケージ（２５）とを備えるスタックを、ウィンチ（５２）によって着地ワイヤ（５０）上に着地させることを含むことを特徴とする、方法。
【請求項１８】
ベース構造体（６３）を有する設備スキッド（６１）であって、
−前記ベース構造体（６３）が切り欠き（６９）を備え、
−前記切り欠き（６９）内にＣ形プレート（７１）が配置される、
ことを特徴とする、設備スキッド（６１）。
【請求項１９】
前記Ｃ形プレート（７１）が、前記切り欠き（６９）内に取り外し可能に支持されるように適合されることを特徴とする、請求項１８に記載の設備スキッド（６１）。
【請求項２０】
支持プラットフォーム（６７）を有する支柱（６５）を備え、前記支持プラットフォームが、異なる垂直位置で前記支柱（６５）にロックされるように適合されることを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の設備スキッド（６１）。
【請求項２１】
前記支持プラットフォーム（６７）が、液圧式ピストンに機能的に接続され、それにより、前記支持プラットフォーム（６７）の垂直高さが調節可能であることを特徴とする、請求項２０に記載の設備スキッド（６１）。
【請求項２２】
前記設備スキッド（６１）が、ドリルフロア（５１）よりも下にある、洋上設備（４９）のムーンプールデッキ（５３）上に配置されることを特徴とする、請求項１８乃至２１の一項に記載の設備スキッド（６１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底よりも下にあるメタンハイドレート層からメタンを生産するための方法及び関連する組立体に関する。特に、本発明は、メタンを生産するために海底石油及びガス改修作業の分野から公知の機器を利用するものである。
【背景技術】
【０００２】
メタンクラスレートと呼ばれることもある膨大な量の自然発生するメタンハイドレートが存在する。このような地層の典型的な領域は、永久凍土域及び或る一定の圧力が存在する海底下にある。石油及びガスの分野では、メタンハイドレートは、炭化水素を伝導する送り管内で生成し、これにより、このような管を詰まらせる傾向があるものとしてよく知られる物質である。
【０００３】
或る温度以下及び／又は或る圧力以上では、メタンハイドレートは固体のままである。温度を上昇させることにより及び／又は圧力を低下させることにより、これはメタンと水に分解することになる。これを分解する別の方法は、圧力−温度平衡をシフトさせるべくメタノールなどの抑制剤を注入することである。国際特許出願公開ＷＯ２０１２０６１０２７はこのことを紹介している。
【０００４】
多くの国にとって可能性のあるエネルギー資源であるため、海底地層からメタンを生産する方法を調査するための研究が行われている。メタンは、顕著な温室効果ガスである。したがって、メタンは、大気中に逃げないようにされなければならない。また、石油及びガス地層からのよく知られる生産に比べて、固体の状態からのメタンの生産は、異なる手法を必要とする場合がある。
【０００５】
このような地層からメタンを生産する１つの公知の方法は、地層内の圧力を下げ、これにより、水和物がメタンと水に分かれるようにすることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、好ましくは時間とコストとの両方に関して効率的な様態で海底メタンハイドレート層からメタンを生産するための方策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、海底坑井の中へ延びるチュービングを備える海洋メタンハイドレート生産組立体が提供される。海底坑井は、海底よりも下にあるメタンハイドレート層へ下方に延びる。水中ポンプが、チュービング内に、すなわちチュービングの一部として配置される。メタン導管が、洋上設備から下へ海底の方へ延びる。坑井制御パッケージが、ウェルヘッド上に着地させられ、海底坑井の上端に位置決めされる。さらに、メタン導管と坑井制御パッケージとの間に、緊急時切り離しパッケージが配置される。本発明の第１の態様によれば、チュービングは、坑井制御パッケージから懸架される。
【０００８】
一部の実施形態では、メタンと水は、海底で分離され、別個の導管、すなわちメタン導管と水導管の中で洋上設備へ伝導される。他の実施形態では、メタンと水は、通常は洋上設備上で分離するために、１つの共通のメタン（及び水）導管内で伝導されてよい。
【０００９】
本発明の第１の態様に係る組立体によれば、チュービングは坑井制御パッケージに接続されるので、チュービングハンガーは必要とされない。したがって、チュービングハンガーをチュービングがぶら下がっている状態で海底に着地させるべくウェルヘッドへ下降させることが回避される。代わりに、チュービングは、坑井制御パッケージ（ＷＣＰ）をウェルヘッド上に着地させることにより据え付けられる。
【００１０】
一部の実施形態では、メタン導管は、剛性ライザストリングであろう。
【００１１】
他の実施形態では、メタン導管は、可撓性アンビリカルとすることができる。このような実施形態では、アンビリカルは、アンビリカル終端ヘッド及びジャンパを介して接続されてよい。
【００１２】
洋上フローツリーを、メタン導管の上端上に且つ洋上設備のドリルフロアよりも下に有利に配置することができる。
【００１３】
このような位置決めは、通常、ムーンプールデッキの高さであるか又は海面よりも下にあり得る。
【００１４】
本発明の第１の態様の一部の実施形態では、可撓性ホースは、海面から緊急時切り離しパッケージの環状孔へ下方に延びてよい。緊急時切り離しパッケージの環状孔は、坑井制御パッケージの環状孔と連通する。さらに、坑井制御パッケージの環状孔は、次いで、チュービングと連通することができる。
【００１５】
このような実施形態では、メタンと水は、海底で分離することができ、水は、可撓性ホースを通して輸送されることになり、一方、メタンは、メタン導管を通して輸送されることになる。
【００１６】
一部の実施形態では、坑井制御パッケージの主孔は、チュービングの全長に沿ってチュービングの外側のアニュラスと直接流体連通することができる。これは、チュービングの外側のアニュラスを密閉する坑井孔パッカーは存在しないことを意味する。
【００１７】
剛性ライザストリングを含む実施形態では、坑井制御パッケージの主孔は、剛性ライザストリングと流体連通することができる。さらに、坑井制御パッケージの環状孔は、環状ホースと流体連通することができる。チュービングは、次いで、坑井制御パッケージの環状孔に接続することができる。
【００１８】
他の実施形態では、坑井制御パッケージの環状孔は、チュービングの全長に沿ってチュービングの外側のアニュラスと直接流体連通することができる。
【００１９】
環状ホースを含む実施形態では、これは有利には、洋上設備から延び、緊急時切り離しパッケージに接続することになる。このような実施形態では、環状ホース、緊急時切り離しパッケージ、坑井制御パッケージ、及びチュービングは、水中ポンプと洋上設備との間の連続する流体路を構成してよい。
【００２０】
有利には、本発明に係る海洋メタンハイドレート生産組立体では、チュービングは、コネクタにより坑井制御パッケージの一部に接続される。これは、ウェルヘッド内などの、海底位置に着地させられるチュービングハンガーに接続されないものとして解釈されるべきである。
【００２１】
本発明の第２の態様によれば、海底メタンハイドレート層と洋上設備との間に延びるメタンハイドレート生産ストリング又は導管を設ける方法が開示されている。掘削された坑井が、メタンハイドレート層と海底との間に延びる。当該方法は、以下のステップ：
ａ）チュービングパイプセグメントをチュービングストリングへ接合し、水中ポンプをチュービングストリングの一部として配置するステップと、
ｂ）チュービングストリングを洋上設備から懸架するステップと、
ｃ）着地ストリングの下端を坑井制御パッケージよりも上に配置される緊急時切り離しパッケージに接続するステップと、
ｄ）チュービングストリングが洋上設備から懸架されている間に、坑井制御パッケージをチュービングストリングの頂部上に着地させて接続するステップと、
ｅ）着地ストリング上で、坑井制御パッケージが前記坑井の頂部上のウェルヘッド上に着地するまで、チュービングストリングを坑井の中へ下降させるステップと、
を含む。
【００２２】
本発明の第２の態様によれば、ステップｅ）は、チュービングストリングを開水面の中に下降させることを含む。
【００２３】
ステップｅ）においてチュービングストリングを下降させるのに用いられる着地ストリングは、一部の実施形態では、チュービングストリングが坑井内に据え付けられるときにメタンハイドレート生産ストリングの一部として維持されるライザストリングとすることができる。
【００２４】
他の実施形態では、ステップｅ）においてチュービングストリングを下降させるのに用いられる着地ストリングは、着地ワイヤとすることができる。
【００２５】
方法の一部の実施形態において、ステップｃ）は、ライザストリングの下端を緊急時切り離しパッケージの主孔に接続することを含むことができる。さらに、ステップｄ）は、チュービングストリングを坑井制御パッケージの環状孔に接続することを含んでよい。
【００２６】
本発明の第２の態様に係る方法によれば、ステップｂ）は、
ｉ）下側デッキにある設備スキッド内にチュービングストリングを懸架すること
を含んでよく、
ステップｃ）は、
ｉｉ）上側デッキにあるライザジョイントを接合すること又は着地ワイヤを用意することと、
ｉｉｉ）設備スキッドを上側デッキよりも下にある坑井中心位置の外へ移動させることと、
ｉｖ）坑井制御パッケージ（ＷＣＰ）及び緊急時切り離しパッケージ（ＥＤＰ）を備えるスタックを上側デッキよりも下にある坑井中心位置へ移動させることと、
ｖ）着地ストリングを緊急時切り離しパッケージに接続し、着地ストリング上でスタックを懸架することと、
を含んでよく、
ステップｄ）は、
ｖｉ）設備スキッドを坑井中心位置へ戻るように移動させることと、
ｖｉｉ）スタックを設備スキッド上に着地させることと、
を含んでよい。
【００２７】
このような実施形態では、ステップｄ）は、以下のステップ：
ｖｉｉｉ）設備スキッド上の昇降装置によって、坑井制御パッケージの下部をチュービングストリング上のコネクタと係合させるステップ、又は
ｉｘ）デリックウィンチによって、坑井制御パッケージを、着地ストリング上に懸架されている間に、チュービングストリング上のコネクタの上に下降させるステップ、
のうちの１つをさらに含んでよい。
【００２８】
この方法の一部の実施形態において、着地ストリングは、ＥＤＰ及びＷＣＰに接続されるライザジョイントの組立体とすることができる。他の実施形態では、着地ストリングは、デリックウィンチに接続されるワイヤとすることができる。
【００２９】
本発明の第３の態様によれば、開示されているのは、洋上設備とメタンハイドレート層との間にメタンハイドレート生産組立体を設ける方法であり、この場合、海底坑井がメタンハイドレート層へ下方に延びる。本発明の第３の態様によれば、方法は、チュービングとライザストリングを一度の配管作業で配管することを含む。
【００３０】
本発明の第４の態様によれば、開示されているのは、メタンハイドレート層へ下方に延びる海底坑井の中にチュービングを着地させる方法である。方法はさらに、チュービングと、チュービングが懸架される坑井制御パッケージと、緊急時切り離しパッケージとを備えるスタックを、ウィンチによって着地ワイヤ上に着地させることを含む。
【００３１】
本発明の第５の態様によれば、ベース構造体を有する設備スキッドが提供される。本発明の第５の態様によれば、ベース構造体は切り欠きを有し、切り欠き内にＣ形プレートが配置される。
【００３２】
ベース構造体は、通常、ベースプレートの形態とすることができる。
【００３３】
Ｃ形プレートは、Ｃ形プレートから懸架されるパイプストリングを受け入れ、支持するように適合された構成部品として理解されるものとする。したがって、Ｃ形プレートは、英字ｃの形状以外の他の形状を有してもよい。さらに、これは、パイプストリングを支持される位置へ水平移動で動かすことが可能であるべきである。すなわち、オペレータは、パイプストリングを、例えばウィンチケーブル／ウィンチワイヤに懸架されている間に、Ｃ形プレート内へ横方向に移動させてよい。オペレータは、次いで、ウィンチケーブル／ウィンチワイヤを取り外す前に、Ｃ形プレートの受入プロファイル内にパイプストリングを着地させてよい。
【００３４】
本発明の第５の態様の一実施形態では、Ｃ形プレートは、切り欠き内に取り外し可能に支持されるように適合される。Ｃ形プレートは取り外し可能なので、オペレータは、当該パイプストリングを受け入れ、支持するように適合されるＣ形プレートを選択してよい。通常、パイプストリングは、洋上設備からぶら下がるチュービングストリングであり得る。
【００３５】
別の実施形態では、設備スキッドは、支持プラットフォームを有する支柱を備える。支持プラットフォームは、異なる垂直位置で支柱にロックされるように適合される。
【００３６】
このような実施形態では、支持プラットフォームは、液圧式ピストンに機能的に接続することができ、それにより、支持プラットフォームの垂直高さが調節可能である。したがって、各支柱は、別個の液圧式ジャッキを備えてよい。オペレータは、このような手段により、坑井制御パッケージを、懸架されたチュービングストリング（Ｃ形プレートから吊り下がっている）の頂部上に静かに着地させることができる。代替的に、オペレータは、デリックウィンチによって坑井制御パッケージをチュービングストリングのコネクタ上に徐々に下降させてもよい。
【００３７】
実施形態の例
上記で本発明の種々の態様が一般的な用語で説明されているが、以下で図面を参照しながら実施形態のいくつかの詳細な例が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る海洋メタンハイドレート生産組立体の概略図である。
【図２】オペレータが図１に示された組立体を取り付けている状況での、洋上設備の概略図である。
【図３】洋上設備からチュービングストリングを懸架するのに用いられる、設備スキッドの斜視図である。
【図４】生産組立体の組立プロセスを例示する、図２に対応する概略図である。
【図５】生産組立体の組立プロセスを例示する、図２に対応する概略図である。
【図６】生産組立体の組立プロセスを例示する、図２に対応する概略図である。
【図７】生産組立体の組立プロセスを例示する、図２に対応する概略図である。
【図８】生産組立体の組立プロセスを例示する、図２に対応する概略図である。
【図９】生産組立体の組立プロセスを例示する、図２に対応する概略図である。
【図１０】チュービングストリングに接続する前の、設備スキッド上に着地させた坑井制御パッケージの斜視図である。
【図１１】坑井制御パッケージがライザストリングの下端上に懸架されている、図１０に示された坑井制御パッケージの側面図である。
【図１２】ライザなしの、本発明に係る代替的な海洋メタンハイドレート生産組立体の概略図である。
【図１３】据付後の図１２に示された実施形態の概略図である。
【図１４】着地ワイヤと共にウェルヘッド上に着地させられるチュービングを含むスタックの概略図である。
【図１５】洋上フローツリーの有利な位置決めの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、本発明に係る海洋メタンハイドレート生産組立体１の概略図である。海底３では、坑井５がメタンハイドレート層７へ掘削されている。メタンハイドレート層７は、通常、海底３よりも約３００メートル下であり得る。海深は、通常、約１０００メートルであり得る。したがって、海底に及び坑井内に顕著な圧力が存在する。
【００４０】
コンダクターパイプ９とケーシング１１との組立体が、海底３にあるウェルヘッド１３から下方に地層７へ延びる。
【００４１】
坑井制御パッケージ１５が、ウェルヘッド１３よりも上に着地させられる。坑井制御パッケージ（ＷＣＰ）１５は、ＷＣＰ主孔１７及びＷＣＰ環状孔１９を有する。主孔１７の中に２つの主孔バルブ２１が存在する。環状孔１９の中に２つの環状孔バルブ２３が存在する。有利には、主孔バルブ２１と環状孔バルブ２３のいずれもカッティング能力を有さない。したがって、他の公知の坑井制御パッケージに比べて、これらのバルブ及びＷＣＰ自体は、カッティングバルブを有するＷＣＰよりも軽量であり得る。
【００４２】
緊急時切り離しパッケージ（ＥＤＰ）２５が、ＷＣＰ１５の頂部上に着地させられ、固定される。ＥＤＰ２５は、ＷＣＰ主孔１７と位置合わせされるＥＤＰ主孔２７を有する。ＥＤＰ主孔２７内に主孔リテーナバルブ２９が配置されている。同じくＥＤＰ２５内にあるのは、ＷＣＰ環状孔１９と位置合わせされるＥＤＰ環状孔３１である。
【００４３】
ＥＤＰ２５と海面３３との間にライザストリング３５が延びる。ライザストリング３５は、洋上設備に懸架される。この実施形態では、洋上設備は浮体設備である（洋上設備は、図１には図示されないが図２に示される）。ライザストリング３５の上部に、洋上フローツリー３７が配置される。
【００４４】
同じくＥＤＰ２５と洋上設備との間に延びるのは、環状ホース３９である。図１には図示されないが、環状ホース３９は、好ましくは、ライザストリング３５上に留め付けられてよい（図１０参照）。
【００４５】
ＷＣＰ１５から吊り下がっているのは、チュービング４１である。チュービング４１は、メタンハイドレート層７へ下方に延びる。
【００４６】
チュービング４１は、ＷＣＰ環状孔１９に接続される。結果として、チュービング４１とケーシング１１との間のアニュラス４７が、ＷＣＰ主孔１７と、したがって、ライザストリング３５と（ＥＤＰ主孔２７を通じて）流体連通する。これは、チュービングが主孔に接続し、アニュラスが環状孔と連通する、一般的な石油及びガス井の分野から公知の改修作業とは対照的である。
【００４７】
チュービング４１の下端よりも上にいくらかの距離のところで、チュービング４１のストリングに電気水中ポンプ（ＥＳＰ）４５が配置される。電気ポンプの代わりに、別のタイプのポンプ、例えば、液圧式駆動ポンプを用いることもできる。
【００４８】
ＥＳＰ４５は、チュービング４１を通じて流体を汲み上げるのに用いられる。これにより、地層中の圧力が低下して、メタンハイドレートが水とメタンに分解することになる。ポンピング機能に加えて、ＥＳＰ４５は分離手段も呈する。分離手段により、ＥＳＰ４５は水とメタンとを分離する。したがって、ＥＳＰ４５は、チュービング４１を通じて水を汲み上げることができる。分離されたメタンは、アニュラス４７を通って上昇することになる。その結果、メタンは、アニュラス４７、ＷＣＰ主孔１７、ＥＤＰ主孔２７、及びライザストリング３５を通じて洋上フローツリー３７へ輸送される。水は、チュービング４１、ＷＣＰ環状孔１９、ＥＤＰ環状孔３１、及び環状ホース３９を通じて洋上設備へ輸送される。ＥＳＰ４５は、通常、数十メートルのチュービングストリング４１を構成し得る。
【００４９】
メタンハイドレート層７の位置で、坑井５の中に多孔管８が配置される。多孔管８は、水とメタンを地層７から該多孔管を通って坑井孔に入るようにしながら、坑井５の完全性を維持する。
【００５０】
図２及び図４乃至図９は、メタンハイドレート層７と洋上設備との間に延びる海洋メタンハイドレート生産組立体１を設ける方法の概略図である。ここではムーンプール付きの船などの浮体設備の形態の洋上設備４９を概略的に示す、図２への参照を最初に行う。浅瀬では、海底上に建っている設備が代わりに用いられてもよい。
【００５１】
洋上設備４９は、上側デッキ５１及び下側デッキ５３を有する。この実施形態では、上側デッキはドリルフロア５１であり、下側デッキはムーンプールデッキ５３である。他の適用可能な洋上設備は、他のタイプの上側デッキ及び下側デッキを有していてもよい。
【００５２】
図２に示された状況では、チュービング４１の下端よりもいくらかの距離だけ上にＥＳＰ４５を備えるチュービング４１が、ドリルフロア５１のところに設けられている。この状況では、チュービング４１は、ドリルフロア５１からムーンプールデッキ５３を通して、例えば約３００メートル下へ海の中へ吊り下がる。チュービング４１は、パイプハングオフ装置４３によってドリルフロア５１のところで支持される。下側デッキ又はムーンプールデッキ５３上で、坑井制御パッケージスキッド（ＷＣＰスキッド）５５上に載っているＷＣＰ１５の頂部上にＥＤＰ２５が据え付けられる。ＷＣＰスキッド５５は、第１のカート５７上に支持される。第１のカート５７は、通常はＢＯＰカート（噴出防止装置カート）であり得る。
【００５３】
ムーンプールデッキ５３上に第２のカート５９も存在する。第２のカート５９は、設備スキッド６１を支持する。
【００５４】
図３は、設備スキッド６１を斜視図で例示する。これはベースフレーム６３を有する。ベースフレーム６３から上方へ延びるのは、４つの支柱６５である。支柱６５は、支持プラットフォーム６７を備える。設備スキッド６１は、さらに後述するように、ＷＣＰ１５を受け入れ、支持するように適合される。このような位置において、ＷＣＰ１５は支持プラットフォーム６７上に支持される。支持プラットフォーム６７の高さが調節されてよく、これにより、設備スキッド６１上に着地させられるときのＷＣＰ１５の高さを調節する。支持プラットフォーム６７の高さは、昇降装置６８により調節される。一実施形態では、昇降装置６８は、各支柱６５内に配置される液圧式ピストンを含む場合がある。このような昇降装置６８により、オペレータは、設備スキッド６１上に支持されている間でのＷＣＰ１５の垂直位置を調節することができる。
【００５５】
ベースフレーム６３は開口スロット６９を備える。開口スロット６９は、ベースフレーム６３の一方の側部から横方向にアクセス可能である。さらに、Ｃ形プレート７１が、開口スロット６９内に配置され、チュービング４１の重量を受け、支えるように適合される。チュービング４１は、開口スロット６９内へ移動されることにより開口スロット６９及びＣ形プレート７１に横方向に入ってよい。好ましくは、Ｃ形プレート７１は、開口スロット６９内に取り外し可能に取り付けることができる別個の部品である。したがって、オペレータは、チュービング４１の寸法に合うＣ形プレート７１を選んでよい。当業者には分かるように、第２のカート５９も、チュービング４１を開口スロット又は空隙（図示せず）で受け入れることができなければならない。
【００５６】
図４に示された状況では、チュービング４１が開口スロット６９及びＣ形プレート７１内に位置決めされるように、設備スキッド６１が第２のカート５９と共に移動されている。しかしながら依然としてチュービングはドリルフロア５１から支持される。
【００５７】
図５では、チュービング４１の上端に配置されたハングオフショルダ７３が設備スキッド６１のＣ形プレート７１において吊るされるようにチュービング４１が下降されている。Ｃ形プレート７１は、チュービング４１のハングオフショルダと係合する受入プロファイルを有し、Ｃ形プレート７１を介してチュービング４１の重量の力を設備スキッド６１に伝達する。チュービング４１の下降は、通常は、ドリルフロア５１よりも上のデリックウィンチ（図示せず）で行われる。
【００５８】
図５をさらに参照すると、設備スキッド６１が、そこから吊り下がっているチュービング４１と共にドリルフロア５１の坑井中心の真下の位置から撤去されるように、第２のカート５９が移動される。これにより、ＷＣＰスキッド５９上に支持されるＷＣＰ１５及びＥＤＰ２５を、ムーンプール（又は下側デッキ５３）の坑井中心（すなわち、ドリルフロア５１の坑井中心の真下）へ移動させることが可能となる。この移動は、第１のカート５７を移動させることによって行われる。
【００５９】
チュービング４１が設備スキッド６１において着地した後で、オペレータは、デリックにおける、すなわちドリルフロア５１での、ライザストリング３５の構築を開始することができる。図５は、ドリルフロア５１よりも上の３つのライザジョイントを示し、そのうちの最も下にあるのはストレスジョイントであり、他の２つは標準ライザジョイントである。
【００６０】
ここで図６を参照する。特定の長さのライザジョイントを構築した後で、ライザ３５（すなわち、ストレスジョイント）の下端が、ＷＣＰスキッド５５上に支持されるＥＤＰ２５に接続される。接続後に、ＷＣＰ１５及びＥＤＰ２５がＷＣＰスキッド５５からリフトオフされ、第１のカートを坑井中心から離れるように移動させることによりＷＣＰスキッド５５が撤去される。
【００６１】
図７に示すように、設備スキッド６１が、このときライザ３５に懸架されているＷＣＰ１５及びＥＤＰ２５よりも下にある、坑井中心へ移動される。次いで、ＷＣＰ１５及びＥＤＰ２５を、設備スキッド６１において吊り下げられるチュービング４１の上端へ下降させることができる。図８は、ＷＣＰ１５がチュービング４１の上端に接続されている状況を例示する。有利には、ＷＣＰ１５の下端にあるパップジョイント７７をチュービング４１の上端にあるコネクタ７９にロックすることにより接続がなされる（図１１乃至図１３参照）。
【００６２】
接続がなされた後で、チュービング４１、ＷＣＰ１５、ＥＤＰ２５、及びライザストリング３５の下部を含むストリング全体を、図９に示すように設備スキッド６１からリフトオフすることができる。設備スキッド６１は第２のカート５９と共に、ドリルフロア５１よりも下にある、坑井中心におけるその位置から撤去される。次いで、ライザジョイントを接合することによりライザストリング３５が構築されている間に、組立体を海の中へ下降させることができる。
【００６３】
図８及び図９に示すように、環状ホース３９がＥＤＰ２５に接続される。ストリングが海の中へ下降される際に、図９に示すように、環状ホース３９は、ライザストリング３５に留め付けられ、リール７５から繰り出される。
【００６４】
チュービング４１の下端が坑井５の上端に到達するときに、坑井が開放され、水で満たされる。したがって、チュービング４１の下端が、坑井、すなわち、ウェルヘッド１３の中に確実に挿入された後で、オペレータは、ＷＣＰ１５がウェルヘッド１３上に載るまでストリングの下降を続ける。通常は、チュービングをウェルヘッド１３の中へ案内する及び監視するのに遠隔操作機（ＲＯＶ）が用いられ得る。
【００６５】
ＷＣＰ１５がウェルヘッド１３上に着地したときに、ＷＣＰ１５はウェルヘッド１３に固定され、チュービングのアニュラス４７とＷＣＰ主孔１７との間の閉じ込められた流体路を生み出すべくシールがなされる。この状況は図１に概略的に示される。生産を開始する前に、アニュラス４７から水が除去される。これは通常、窒素を、ライザに注入し、チュービング４１の中に入りチュービング４１から出るようにすることにより行われる。次いで、水が環状ホース３９を通じて外へ輸送される。アニュラスに窒素をフラッシュした後で、ＥＤＰ２５の動作により生産を開始してよい。
【００６６】
図１０及び図１１は、ＷＣＰ１５、設備スキッド６１、及び第２のカート５９（図１１）を例示する。
【００６７】
ＷＣＰ１５の下部を形成するパップジョイント７７が、チュービング４１の上端、すなわち、ハングオフショルダ７３の真上のコネクタ７９に入るところである。ハングオフショルダ７３が、Ｃ形プレート７１の受入プロファイル上に載っている。
【００６８】
特に、パップジョイント７７は、坑井制御パッケージ１５の環状孔１９に接続される。環状ホース３９は、緊急時切り離しパッケージ２５の環状孔３１に接続する。
【００６９】
図１２及び図１３は、図１に示されたライザ３５などのライザのストリングが用いられない場合の本発明の実施形態を示す。代わりに、緊急時切り離しパッケージ２５と、坑井制御パッケージ１５と、チュービング４１との組立体が、着地ワイヤ（図示せず）上で下降される。着地ワイヤは、洋上設備４９上のクレーンに接続することができる。
【００７０】
図１２に示された実施形態では、環状ホース３９は、ＥＤＰ２５の環状孔３１に接続し、環状孔３１はさらに、ＷＣＰ１５の環状孔１９と連通する。ＷＣＰ１５の環状孔１９はさらに、チュービング４１に接続する。これは、前述した図１に示された実施形態と同様である。図１のようにＥＤＰ２５の主孔２７に接続されるライザ３５を有する代わりに、可撓性アンビリカル１３５が、この主孔２７に接続する。したがって、２つの可撓性導管、すなわち、環状ホース３９及び可撓性アンビリカル１３５が、ＥＤＰ２５と洋上設備４９との間に延びる。可撓性アンビリカル１３５を通してメタンが輸送され、一方、可撓性ホース３９を通して水が輸送される。
【００７１】
可撓性アンビリカル１３５への安定性を保証するために、可撓性アンビリカル１３５は、洋上設備４９とＥＤＰ２５との間に延びるポッドワイヤ１３７に留め付けられる。
【００７２】
図１３に示された実施形態は、図１２に示された実施形態に似ている。しかしながら、図１３に示された実施形態では、可撓性アンビリカル１３５は、ポッドワイヤに留め付けられない。正確には、可撓性アンビリカル１３５は、アンビリカル終端ヘッド１６０へ下方に延びる。ジャンパ１６１が、アンビリカル終端ヘッド１６０をＥＤＰ２５に接続する。
【００７３】
図１４は、メタンハイドレート層７へ下方に延びる海底坑井５の中にチュービング４１を着地させる方法を示す。方法は、チュービング４１と、チュービング４１が懸架される坑井制御パッケージ１５と、緊急時切り離しパッケージ２５とを備えるスタックを、デリック５４に据え付けられたデリックウィンチ５２によって着地ワイヤ５０上で着地させることを含む。デリックウィンチの代わりに、他の実施形態は、クレーンを含むこともできる。また、洋上設備４９は、船又は海底上に建っている設備などの図１４に示されたもの以外の他のタイプのものとすることもできる。図１４に示すように、図示された段階では坑井５と周囲の海水との間に障壁は存在しない。着地後に、ＷＣＰ１５は、ウェルヘッド１３で封止することになり、これにより、坑井５を密閉する。
【００７４】
図１５は、洋上フローツリー３７の有利な位置決めを示す。この実施形態では、洋上フローツリー３７は、ドリルフロア５１よりも下に配置される。ドリルフロア５１を通して延びるのは、着地ジョイント３８である。同じく示されるのは、テンションリング４０とスイベル４２である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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