(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプの内腔を横切って横断方向に延びるシールバリアを設けるのに使用するダウンホール分離ツールであって、前記内腔の上方部分を、該内腔の接続した下方部分から到来する流体から隔離し、前記パイプは、上方に延びるライザーであり、かつ、海洋プラットフォームまたは該パイプの上端部に隣接する水上構造物において内腔入口を有し、該ツールは、前記パイプにおいて用いる場合、
前記海洋プラットフォームまたは前記パイプの上端部に隣接する前記水上構造物に配置され、前記内腔入口において前記パイプと接続可能な支持手段であって、該ツールの複数の下方に延びるセグメントを支持及び固定する支持手段と、
前記パイプ内腔内の縦方向深所に配置される分離アセンブリであって、該アセンブリは、フロントプレートと、前シール部材と、中央本体と、後シール部材と、バックプレートとを軸方向に沿って順に含み、前記シール部材は、軸方向に離間し、弾性、変形可能、かつ環状であり、各前記シール部材は、前記本体の一方の端部とプレートとの間に配置され、それにより、前記プレート及び前記本体をともに締め付ける場合、前記シール部材は、外方に圧迫及び変形され、前記パイプとシール係合することができ、またそれにより、前記本体の前記外面及び前記パイプの前記内面と組み合わさって環状シール空間を形成することができる、分離アセンブリと、
前記分離アセンブリを前記パイプ内腔内に降下させるとともに、該分離アセンブリを所望の作業深度に配置するハウジングアセンブリであって、該ハウジングアセンブリは、その上端部が前記支持手段に固定され、その下端部が前記フロントプレートと連結されるように機能し、それにより、該フロントプレートは、該ハウジングアセンブリによって適所に静止状態に保持及び固定することができる、ハウジングアセンブリと、
前記バックプレートと連結されるとともに、前記分離アセンブリ及び前記パイプ内腔の上方部分を通って基礎面まで延びる管状ベントロッド手段と、
前記ロッド手段に張力をかける手段であって、前記支持手段によって支持可能であり、前記プレート及び前記本体をともに締め付けて前記シール部材を変形させ、それにより該シール部材を前記パイプにシール係合させる、張力をかける手段と、
前記パイプ上方部分の内腔を通って下方に延長可能であるとともに前記分離アセンブリと接続可能なモニタリング手段であって、基礎面から前記シール空間を通し、また基礎面まで戻るように加圧流体を循環させ、シール漏れの指示を提供するモニタリング手段と、
を組み合わせて備え、
それにより、前記分離アセンブリは、軸方向に離間した、前記パイプの内面に対してシールする一対の環状シール部材を含むシールバリアをもたらすことができ、同時に、前記ロッド手段は、前記パイプの下方部分から前記バリアを通して基礎面までパイプ内腔の流体を隔離して抜く通路を提供することができ、前記ハウジングアセンブリは、前記分離アセンブリを降下、保持、及び回収する手段を提供することができ、前記モニタリング手段は、シール部材が漏れを起こしているか否かに関する指示を提供するように機能することができる、分離ツール。
【請求項２】
前記バックプレートを前記本体と連結する第１の組の浮動ロックピンであって、前記バックプレートと前記本体とが互いに接離して移動することを可能にしながら該バックプレートと該本体との間の最大離間距離を制限する、第１の組の浮動ロックピンと、
前記フロントプレートを前記本体と連結する第２の組の浮動ロックピンであって、前記フロントプレートと前記本体とが互いに接離して移動することを可能にしながら該フロントプレートと該本体との間の最大離間距離を制限する、第２の組の浮動ロックピンと、
を備える、請求項１に記載の分離ツール。
【請求項３】
前記本体及び前記プレートは、前記環状シール部材を圧迫及び変形させて前記パイプとシール係合させるように構成された、対向する環状ベベルを有する、請求項１または２に記載の分離ツール。
【請求項４】
前記バックプレート及び前記本体は、前記ロッド手段に沿って摺動可能であり、
前記ロッド手段は、前記バックプレートと前記後シール部材と前記本体とを前記フロントプレートに向かって引き、それにより該プレートと該本体と該シール部材とをともに締め付けるように機能する、請求項１または２に記載の分離ツール。
【請求項５】
前記ハウジングアセンブリは、端部を連結された管状ジョイントのストリングを含み、前記ロッド手段は、端部を連結されるとともに前記管状ジョイントのストリングを貫通する管状ロッドのストリングを含み、
前記バックプレート及び前記本体は、前記ロッド手段に沿って摺動可能であり、
前記ロッド手段は、前記バックプレートと前記後シール部材と前記本体とを前記フロントプレートに向かって引き、それにより該プレートと該本体と該シール部材とをともに締め付けるように機能する、請求項１または２に記載の分離ツール。
【請求項６】
海洋プラットフォームまたはパイプの上端部に隣接する水上構造物まで上方に延びるパイプの内腔の開口端部分を、該内腔の残りの部分から分離する方法であって、該方法は、
本体に装着されている１対の軸方向に離間した環状シール部材を、端部を連結されたジョイントのストリングを用いて、前記パイプの前記内腔の深所に配置することと、
管状ロッドのストリングを用いて前記シール部材を基礎面から変形させ、それにより、前記シール部材を前記パイプに対してシールさせるとともに前記本体及び前記パイプと組み合わせてシール空間を画定することと、
前記シール空間を通して基礎面から、また導管手段を通して戻るように加圧液体を循環させ、シール能力の指示を提供することと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプの一部の取換え過程においてパイプ内腔を通る流体の移動を制御するのに用いる機械的なアセンブリ、すなわち「分離ツール」に関する。例えば、このツールは、海洋石油生産プラットフォーム又は海洋ガス生産プラットフォームと連結された鉛直「ライザー」の摩耗又は損傷した上方部分の取換え処理に関して用いることができる。本発明は、パイプの部分取換え手順に関する方法に更に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、海洋石油生産プラットフォーム又は海洋ガス生産プラットフォームと連結された上向きライザーの上方部分の取換え処理に関して、「ダウンホールで（downhole）」使用することができる分離ツールを提供することに関して開発されたものである。このようなプラットフォームは米国の湾岸域で普及しており、本明細書ではこの文脈で記載を行うが、本ツール及び本方法は、他の使用分野にも適用することができ、上向きパイプのダウンホール用途に限定されない。
【０００３】
「ライザー」という用語は、一般に、海底から生産プラットフォームまで上方に延びるスチールパイプを同定するように用いられる。ライザーに接続された１つ又は複数の坑井からライザーの内腔を通して石油又は天然ガスが産出される。
【０００４】
これらのライザーの多くは、数十年に亘って湾岸域において使用されている。したがって、多くの場合、ライザーの上方部分は、波の作用、腐食、及び他の損傷作用によって弱化及び摩耗している。坑井作業者は、この劣化に綿密な注意を払い、適切な場合にライザーの上方部分の取換えを開始する。
【０００５】
一般に、従来の取換え作業は、
海底坑口（複数の場合もある）の弁を閉じ、ライザーのベースへの産出を停止することと、
ライザー内腔内の深所にパッカーを設置し（例えば、これはプラットフォームの４０フィート（４０´）下方の深度において行われる場合がある）、ライザー内腔の上方部分をライザー内腔の下方部分から封止、すなわち分離するバリアを設けることと、
機械的な切断ツールを用いて、パッカーの上方の地点でライザー壁を切断することと、
ライザーの切断した上方部分を除去するとともに、取換え用パイプ部分を適所に降下させることと、
新しいライザー部分の端部を、元からある部分の端部に溶接することと、
を伴う。
【０００６】
したがって、溶接を行うパイプ壁の領域を、ライザーの内腔に依然として存在する可能性がある可燃性ガスから分離する必要がある。
【０００７】
従来、ライザー内腔を制御するために種々のダウンホールツールが用いられている。１つの場合において、ピグ型装置すなわちパッカーを内腔内の適切な深度まで移動し、次に基礎面から電子信号によって作動させる。作動時、パッカーは、そのシール部材を径方向へ機械的に拡張して、パイプ壁とシール係合するとともにパッカー自体を壁に固定し、それにより、上方パイプセグメントの内面に沿ったガスの移動に対するバリアをもたらす。
【０００８】
これらの従来のツールは、把握される限りでは、機密にされ詳細に公開されていない。しかしながら、これらの従来のツールは、いくつかの欠点を特徴とすることが理解される。これらの欠点としては、
ツールが複雑であり、その使用には長い設定時間が必要であることと、
ツールが、パッカーシール部材の継続する能力又は発生し得る漏れのモニタリング及びそのリアルタイム指示を提供するようになっていないことと、
既知のツールのレンタル費用が高いことと、
が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の１つの目的は、ライザー内腔の所望の深度に比較的迅速に設置及び配備することができる、ダウンホールで使用する分離ツールを提供することである。
【００１０】
別の目的は、シール能力又は漏れのリアルタイム指示を提供するようになっているツールを提供することである。
【００１１】
また、別の目的は、その構造及び動作が簡潔であることで、従来一般的な費用よりも少ない費用で供給することができるツールを提供することである。
【００１２】
ツールは、海洋プラットフォームで使用される場合、利用可能空間内でライザー入口に挿入可能になっていることが望ましい。これらのプラットフォームは巨大な構造物であるが、分離ツールをライザー内腔の開口上端部に供給するのに利用可能空間は、通常は非常に制限されている。一般に、ライザー入口において利用可能な「坑口空間」は約２．５フィート〜６フィートでしかない可能性がある。したがって、本発明の好ましい一目的は、通例のように入口の空間が制限されていてもパイプ内腔に供給されるようになっているツールを提供することである。
【００１３】
ツールは、海洋プラットフォームライザーに関して用いられる場合、使用中結合したまま（remain cohesive）であることが望ましい。スチール製部品がライザー内腔下方に落下することは、坑井作業者にとって容認可能でない。したがって、好ましい一目的は、ツール構成部品がツールの「設置」過程において或る限度まで移動することを依然として可能にしながら、その構成部品同士が十分に連結され、その結合性を維持するツールを提供することである。
【００１４】
ツールは、溶接作業に非常に近い場所で使用される場合、エラストマーシールの熱損傷を回避することが望ましい。したがって、別の好ましい目的は、シールを熱による劣化から保護するようになっているツールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
１つの態様において、本発明は、ダウンホールで使用するようになっている、主に機械的な分離ツールを提供する。本ツールは、海洋生産プラットフォームと連結された上向きライザー等のパイプの内腔内の深所で動作するように設計されている。
【００１６】
ツールは、パイプ内腔を内側で上下の部分に分割するシールされた圧力バリア（pressurized barrier）をもたらす。このバリアは、パイプの内面に沿う流体の移動を阻止するように機能する。それだけでなく、ツールは、パイプの開口端まで上方に延びる、基礎面において上昇内腔流体を抜く導管を提供する。バリアは、基礎面から、内腔の上方部分を通って下方に延びる機械的な手段によって作動すなわち「セット」される。
【００１７】
また、ツールは、ダウンホールシール部材が漏れを起こしているか否かをモニタリングするシステムを基礎面に組み込み、また更に好ましくは、ツール構成部品をともに連結し、結合性を確実にする手段を組み込んでいる。
【００１８】
ダウンホール分離ツールの１つの実施形態は、
基礎面にある、パイプの上端部に係合するとともにツールの下方に延びるセグメントを支持及び固定する支持手段と、
前記パイプ内腔内の縦方向深所に配置される分離アセンブリであって、該アセンブリは、フロントプレートと、前シール部材と、中央本体と、後シール部材と、バックプレートとを含む構成部品の線型集合体を含み、前記シール部材は、軸方向に離間し、弾性、変形可能、かつ環状であり、各前記シール部材は、前記本体の一方の端部とプレートとの間に配置され、それにより、前記プレート及び前記本体をともに締め付ける場合、前記シール部材は、外方に圧迫及び変形され、前記パイプとシール係合することができ、またそれにより、前記本体の前記外面及び前記パイプの前記内面と組み合わさって環状シール空間を形成することができる、分離アセンブリと、
前記分離アセンブリを前記パイプ内腔内に降下させるとともに、該分離アセンブリを所望の作業深度に配置する、好ましくは端部同士を連結可能な管状ジョイントのストリングであるハウジングアセンブリであって、該ハウジングアセンブリは、その上端部が前記支持手段に固定され、その下端部が前記分離アセンブリと連結されるように機能し、それにより、前記フロントプレートは、該ハウジングアセンブリによって適所に静止状態に保持及び固定することができる、ハウジングアセンブリと、
前記バックプレートと連結されるとともに、該バックプレートから前記分離アセンブリを通って基礎面まで上方に延びる、好ましくは端部同士を連結可能な管状ロッドのストリングである管状ベントロッド（vent rod）手段であって、該ベントロッド手段は、パイプ内腔の下方部分と連通するように機能する、管状ベントロッド手段と、
前記ベントロッド手段に張力をかける手段であって、前記支持手段によって支持可能であり、前記プレート及び前記本体をともに締め付けて前記シール部材を変形させ、それにより該シール部材を前記パイプにシール係合させる、張力をかける手段と、
前記パイプ内腔の前記上方部分を通って延長可能であるとともに前記分離アセンブリと接続可能なモニタリング手段であって、前記シール空間を通し、また基礎面まで戻るように加圧流体を循環させるモニタリング手段と、
を組み合わせて備え、
それにより、前記分離アセンブリは、軸方向に離間した、前記パイプの内面に対してシールする一対の環状シール部材を含むシールバリアをもたらすことができ、同時に、前記ベントロッド手段は、前記パイプ内腔の下方部分から前記バリアを通して基礎面までパイプ内腔の流体を隔離して抜く通路を提供することができ、前記ロッド手段は、前記分離アセンブリを作動させるように更に機能することができ、前記ハウジングアセンブリは、前記分離アセンブリを降下、保持、及び回収する手段を提供することができ、前記モニタリング手段は、シール部材が漏れを起こしているか否かに関する指示を提供するように機能することができる。
【００１９】
好ましい任意の一形態において、バックプレートは、浮動ロックピンによって本体の後端部と連結される。上記ピンは、内腔内で本体の内側に配置され、これによりピン及びバックプレートの軸方向移動が制限可能になるが、本体が肩部を有し、これによりバックプレートと本体との分離が防止される。また、フロントプレートは、ロックピンによって本体と連結され、これにより本体のフロントプレートに向かう軸方向移動が制限可能になる。この構成の結果として、ロックピンが分離アセンブリの結合性を依然として確実にしながら、ベントロッド手段が、バックプレート及び本体をフロントプレートに向かって引き、それによりシール部材を圧迫して分離アセンブリを作動させることができる。
【００２０】
本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、以下の詳細な説明においてより明らかとなる。以下の詳細な説明では、添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本明細書の実施形態に係る本発明の断面図である。
【図２】分離アセンブリの部分切欠側面図である。
【図３】図１の分離アセンブリの構成部品の分解斜視図である。
【図４】分離アセンブリのバックプレートの斜視図である。
【図５】図４に示すバックプレートの部分切欠側面図である。
【図６】分離アセンブリのベントロッドの斜視図である。
【図７】分離アセンブリの本体の斜視図である。
【図８】図７に示す本体の正面図である。
【図９】図８の線Ｉ−Ｉに沿った本体の断面図である。
【図１０】図８の断面ＩＩ−ＩＩに沿った本体の断面図である。
【図１１】図８の断面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った本体の断面図である。
【図１２】分離アセンブリのフロントプレートアセンブリの斜視図である。
【図１３】図１２に示すフロントプレートアセンブリの部分切欠側面図である。
【図１４】本体をバックプレートに締結している第１の組のロックピンを示す、バックプレートと、本体と、ベントロッドと、シール部材との組立状態での部分切欠断面図である。
【図１５】フロントプレートを本体に締結している第２の組のロックピンを示す、１対の軸方向に離間したシール部材を組み込んでいる分離アセンブリの一部の組立状態での部分切欠断面図である。
【図１６】本体と、パイプと、シール部材とによって画定されるシール空間を示す、パイプ内に配置されている分離アセンブリの一部の作動状態での拡大した部分断面側面図である。
【図１７】ベントロッド延長部の側面図である。
【図１８】モジュラーハウジングストリングの側面図である。
【図１９】ベントロッド延長部をベントロッドに連結するカップリングの部分切欠側面図である。
【図２０】分離アセンブリに取り付けられているカップリング及びベントパイプ延長部の側面図である。
【図２１】完全に組み立てられたダウンホール分離ツールの一実施形態を示す部分切欠斜視図である。
【図２２】図２１に示すツールの部分切欠側面図である。
【図２３】ベントロッド延長部に連結されているベントチューブの拡大斜視図を含む、ベントロッド延長部に連結されているベントチューブを示すツールの斜視図である。
【図２４】分離アセンブリの部分切欠側面図である。
【図２５】分離アセンブリの別の実施形態の部分切欠側面図である。
【図２６】パイプ内への降下プロセス中のツールの部分切欠側面図である。
【図２７】パイプの一部を分離するためにパイプ内に配置されているツールの部分切欠側面図であり、パイプ側壁を貫いて切断線が形成されている。
【図２８】パイプの一部を分離するためにパイプ内に配置されているツールの部分切欠側面図であり、切断線において溶接部が形成されている。
【図２９】溶接部を圧力試験するために溶接したパイプ内に配置されているツールの部分切欠側面図である。
【図３０】吹出しプレートの斜視図である。
【図３１】図３０に示す吹出しプレートの正面図である。
【図３２】ツールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本明細書を通して、以下の用語は以下の意味を有するものとする。
【００２３】
「軸方向」。この用語は、パイプ及びツールの長手軸に沿う方向を指すように用いられている。したがって、「軸方向に延びる」という用語は、パイプの長手軸に対して平行な方向に延びることを意味すると理解される。
【００２４】
「前」及び「後」並びに「上方」及び「下方」。これらの用語は、ツールの種々の構成部品の位置を表すように交換可能に用いられている。「前」及び「上方」という用語は、パイプの開口端に近い方の位置を指す。「後」及び「下方」という用語は、パイプの開口端から離れる方の位置を指す。
【００２５】
「基礎面」は、海洋プラットフォーム（図示せず）、又はパイプの上端部に隣接する代替的な水上構造物を意味することを意図している。
【００２６】
分離ツール１は、図１では、組み立てられ動作可能状態で示されている。分離ツール１は、上端部を取り換える海洋プラットフォームライザー等の上向きパイプ２に挿入されて示されており、分離ツール１は本明細書の以下の部分ではこの文脈で説明されるが、水平のパイプにも適用することができることが意図される。
【００２７】
分離ツール１は、深所（通例４０フィート未満の深度）にあるパイプ２の内腔３に配備することができるとともに、該内腔３内でともに機能することができる、組み合わせられたアセンブリを備える。
【００２８】
ツール１の目的は、可燃性ダウンホール流体がパイプ２の内面４に沿って上方に切断作業及び溶接作業を行う地点まで移動するのを阻止する、シールされたバリアをもたらすことである。流体は、上記のように移動するのではなく、このツールを通って基礎面まで隔離して抜かれる。
【００２９】
本質的に主に機械的である分離ツール１を提供することが意図される。ツールは、基礎面から作動させることができ、そのシール能力をリアルタイムでモニタリングすることができる。
【００３０】
図１及び図２を参照すると、分離ツール１は、包括的には、以下のものを備える。
フロントプレート１１２と、前シール部材３１と、中央本体６１と、後シール部材３５と、バックプレート１１とを含む構成部品の線型集合体を組み込んでいる、分離アセンブリ１００ａ。構成部品をともに締め付ける場合、軸方向に離間した環状シール部材３１、３５が径方向外方に変形してパイプ２の内面４に対してシールし、それにより、本体６１の外面６２及びパイプ内面４と組み合わさって環状シール空間６３を画定する。
分離アセンブリ１００ａを適所に下降させ、分離アセンブリ１００ａを作業中に静止状態に保持し、作業の完了時に分離アセンブリ１００ａを回収する、管状パイプジョイント９のストリング８を組み込んでいるハウジングアセンブリ７。
バックプレート１１に連結される管状ベントロッドのストリング１７を含むベントロッド手段が、パイプ下方内腔１２と連通し、分離アセンブリ１００ａの残りの部分を通り、ハウジングアセンブリ７を通って基礎面まで上方に摺動可能に延びる。ベントロッドストリング１７は、基礎面において上方に引いて張力をかけ、分離アセンブリ１００ａを、その構成部品をともに締め付けることにより作動させることができる。ベントロッド手段は、分離アセンブリ１００ａを通して基礎面までダウンホール流体を抜くようにも機能する。
シール部材３１、３５がパイプ２に係合してパイプ２に対してシールし続けるようにベントロッドストリング１７を引いて張力状態に維持する、基礎面に設けられる長ナット又は油圧テンショナー等の作動手段。
下方に延びる構成部品を支持及び固定する、基礎面に配置される支持手段２１。
基礎面からパイプ２の内腔を通って下方に延びるとともに、分離アセンブリの環状シール空間６３と接続される導管１６１、１６３を有するモニタリング手段２４。モニタリング手段２４は、環状シール空間６３を通して下方に、また基礎面に戻るように上方に加圧水を循環させる。水圧をモニタリングして、シール漏れのリアルタイムでの指示を提供する。
【００３１】
以下、より詳細に図３〜図５を参照すると、バックプレート１１は、前面１４及び後面１６を有する円形ディスクである。プレート１１の前端部には、第１の組の「浮動」ロックピン１８１のねじ付き端部を受ける複数のねじ付き凹部６７が形成されている。複数の凹部６７のそれぞれは、プレート１１の途中までしか延在しない。
【００３２】
バックプレート１１は、パイプ内腔３の横断方向に延びるバリアとして機能する。バックプレート１１は、本体６１及びプレート１１、１１２をともに締め付け、シール部材３１、３５を外方に変形させ、パイプの内面４とシール係合させる機能も果たす。
【００３３】
図４及び図５を参照すると、バックプレート１１は、ベントロッドストリング１７（図６に示す）と連結するための、バックプレート１１を貫通するねじ付き中央孔１９を有するものとしても示されている。
【００３４】
バックプレート１１の前面１４は、その外周に亘ってベベル加工されており、環状ベベル２２が形成されている。環状ベベル２２は、後方に好ましくは約１５度傾斜している。
【００３５】
上記で示したように、ベントロッドストリング１７は、バックプレート１１と連結され、バックプレート１１を貫通する。図６を参照すると、ストリングの開口下端部は、ダウンホールパイプ内腔１２と連通する。軸方向内腔４７は、分離アセンブリ１００ａを通って上方に基礎面までダウンホール流体を抜く。上記で示したように、ストリング１７は、基礎面から上方に引かれると、バックプレート１１及び本体６１をフロントプレート１１２に向かって付勢し、それによりシール部材３１、３５を圧縮するように更に機能する。つまり、ベントロッドストリング１７は２つの機能を果たす。すなわち、ベントロッドストリング１７は、ダウンホール流体を基礎面まで抜く手段を提供するとともに、プレート１１、１１２及び本体６１をともに締め付け、それによりシール部材３１、３５を変形させるのに寄与する。
【００３６】
ベントロッドストリング１７は、１つ又は複数のモジュラー延長部を分離アセンブリのベントロッド１７に追加することにより形成することができる。海洋プラットフォームのデッキとライザー入口との間の利用可能坑口空間が約３フィートでしかない場合、延長ロッドの長さは、たった２フィートとすることができる。
【００３７】
本体６１の形状は全体として円筒形であり、図７〜図１１に示されている。本体６１は、前面７７と、後面７８と、外側面６２とを有する。外側面６２は、挿入するパイプ２の内径よりも僅かに小さい外径を有し、外側面６２とパイプ２との間に環状クリアランス、すなわち環状空間６３が画定されるようになっている。
【００３８】
本体６１には、複数の貫通穴６５と、複数のねじ付き凹部６７と、第１のモニタリング用導管１６１を本体に連結する第１のポート６９と、第２のモニタリング用導管１６３を本体に連結する第２のポート７１とが形成されている。本体６１には、本体６１を貫通する中央内腔７３が更に形成されている。
【００３９】
中央内腔７３は、本体６１を貫いて設けられ、ベントロッド１７が本体６１を貫通することを可能にする。本体内腔７３の直径は、ベントロッド１７の外径よりも僅かに大きい。結果として、本体６１はベントロッド１７上で摺動可能である。
【００４０】
図９に示すように、本体の第１のポート６９は、本体６１の前端部において、本体の周面６２まで径方向外方に延びる第１のチャネル９１と接続する。第２のポート７１は、本体６１の後端部において、同様に本体の面６２まで径方向外方に延びる第２のチャネル９２と接続する。
【００４１】
図１０に示すように、貫通穴６５のそれぞれは、その前端部に拡径部９６を有し、その後端部に縮径部９７を有する。そのため、上記部分９６、９７の境界にレッジ（ledge：棚状部）７５が形成される。
【００４２】
図１１に示すように、本体６１の端面７７、７８双方の周縁部はベベル加工され、面８５、８７をそれぞれ形成する。外向きフレア面８５、８７は、環状シール部材３１、３５と協働して、プレート１１２、１１及び本体６１がともに締め付けられる場合に径方向外方に変形するのを容易にするようになっている。
【００４３】
図１２及び図１３は、フロントプレート１１２と、フランジプレート１４３と、フロントプレート１１２とフランジプレート１４３との間に延びるスリーブ１３１とを含むフロントプレートアセンブリ１１１を示している。
【００４４】
フロントプレート１１２は、前面１１３及び後面１１４を有する円形ディスクである。フロントプレートには、中央孔１２５と、複数の貫通穴１２１と、第１のモニタリング用導管１６１を貫通させる第１の開口１１５と、第２のモニタリング用導管１６３を貫通させる第２の開口１１７とが形成されている。フロントプレート１１２は、その後面１１４の外周部に形成される外向きフレア面すなわちベベル１２３と、その側面によって形成される周溝１１９とを更に有する。ベベル１２３は、前シール部材３１を圧迫して前シール部材３１を径方向に変形させ、パイプ２の内面とシール係合させるようになっている。
【００４５】
スリーブ１３１は、後端部と、前端部と、スリーブ１３１を軸方向に貫通する中央内腔１３３とを有する管状部材である。
【００４６】
フランジプレート１４３には、スリーブ１３１を係合させるねじ付き中央孔１５３と、複数のボルト穴１５１と、モニタリング用導管１６１、１６３を貫通させる開口１４５、１４７とが形成されている。
【００４７】
図１４に示すように、ベントロッド１７は、バックプレート１１と、本体６１の中央内腔７３とを貫通する。換言すれば、ベントロッド１７は、バックプレート１１に連結され、分離アセンブリ１００ａを摺動可能に通って延びる。
【００４８】
環状後シール部材３５は、本体６１の後面７８とバックプレート１１の前面１４との間に配置される。
【００４９】
第１の組の「浮動」ロックキャップねじ又はピン１８１を穴６５に挿入する。各ロックピン１８１は、バックプレート穴６７に螺入し、本体穴６５の縮径部９７を通って延びることができる。ピン１８１は、穴６５の拡径部９６内に配置され、ピン１８１は穴の部分９６内で移動することができるが、その下方移動はレッジ７５によって制限されるようになっている。したがって、動作中にベントロッド１７が破断した際、ピン１８１がレッジ７５に接触していると本体６１からのバックプレート１１の分離が防止される。
【００５０】
貫通穴６５の拡径部９６の前端部は、図２に示すキャップ１９０によって閉塞し、ロックピン１８１を保護するとともに異物が貫通穴６５内に蓄積するのを防止することができる。
【００５１】
図１５を参照すると、第２の組の「浮動」ロックピン１９１が示されている。各ピン１９１は、フロントプレート１１２を貫いて形成されている穴１２１を貫通し、ねじ付き凹部６７に螺入される。ピン１９１は、本体凹部６７に螺入される場合、ピン１９１が本体前面１１３から依然として離間するように十分な長さがある。これにより、摺動可能な本体６１がフロントプレート１１２に向かう軸方向に移動することが可能になるが、ロックピン１９１は、プレート穴１２１の直径がピン１９１のヘッドの直径よりも小さいので、本体６１とフロントプレートアセンブリとが分離するのを防止する。
【００５２】
つまり、２組のロックピン１８１、１９１は、バックプレート１１１及び本体６１が静止フロントプレート１１２から接離して短距離移動することを可能にしながら、フロントプレート１１２と本体６１との間、及び、本体６１とバックプレート１１との間の最大離間距離を制限する。
【００５３】
上記で示したように、シール部材３１、３５は環状であり、ブナゴム（buna rubber）等の変形可能な弾性材料で形成される。シール部材３１、３５は、半円形の内面輪郭と平坦な外面とを有するＤリング形状であることが好ましい。
【００５４】
分離アセンブリ１００ａを完成させるように、ロックナット２５１をベントロッド１７の前端部に締めてフランジ１４３に当接させることができる。モニタリング用導管１６１、１６３を、本体ポート６９、７１に接続する。
【００５５】
分離アセンブリ１００ａは、基礎面から約４０フィートまでの深度まで操作及びモニタリングすることができる。
【００５６】
分離アセンブリ１００ａの操作は、油圧テンショナー（図示せず）又は長ナット５等の手段を用いて、ベントロッドストリング１７を基礎面において上方に引き、それによりバックプレート１１及び本体６１を上方に引き、それによりバックプレート１１及び本体６１を、固定した静止フロントプレート１１２に押し付けて、環状ベベル面２２、８７、８５、１２３間で環状シール部材３１、３５を圧迫し、それによりシール部材３１、３５が変形して外方に延出し、パイプ２の円形内面４に対して効果的にシールし、それにより、本体６１及びパイプ２と組み合わさって環状シール空間６３を画定することと、次に、ベントロッドストリング１７を張力状態にロックし、シールを維持することと、圧力下で水等を基礎面から導管１６１、１６３及びシール空間６３を通して戻るように循環させ、シール漏れが起こっているか否かの指示を提供することと、最後に、アセンブリを引き抜くことができるように、ベントロッドストリング１７を解放してベントロッドストリング１７及びシール部材を弛緩させることとを伴う。
【００５７】
図１７〜図２０を参照すると、ベントロッド１７は、管状延長ロッド３１１を追加することにより延長され、図１７、図１９に示すようにねじカップリング３４１を用いてストリングを形成する。各カップリングはＯリングを含み、可燃性流体がベントロッドストリング１７の内腔４７を通って漏出するのを最小限に抑える。同様に、フランジ付き管状ハウジング延長部４３１を追加して、その端部をフロントプレートアセンブリ１１１の端部にボルト締めし、図１８に示すようにハウジングストリング８を形成する。最後に、導管延長部４７１、４７３を追加して、図２０に示すように第１の導管１６１及び第２の導管１６３と接続する。
【００５８】
つまり、分離アセンブリ１００ａは、ベントロッド１７と、フロントプレートアセンブリと、導管１６１、１６３とに短いモジュラー延長部を追加し、それにより、ベントロッドストリング１７と、ハウジングストリング８と、導管ストリングとを形成することによりライザー内腔３内に徐々に下降される。ストリング１７、８を中央配置し、ストリングの捻れを最小限に抑えるように、スペーサープレート４５１を設けてもよい。
【００５９】
図２６〜図２８に示すように、基礎面には、下方に延びる構成部品を支持及び固定する支持手段２１が配置される。通例、パイプ２の上端部にはフランジ２５がある。図示の支持手段２１は、パイプフランジ２５に着座するようになっている昇降用Ｈ字型ブライドル２６を含む。最上ハウジング延長部の一部を形成するフランジ４０１がブライドル２６に着座する。したがって、ハウジングストリング８は、フランジ４０１及びブライドル２６から懸架される。
【００６０】
ハウジングストリング８の上端部から突出するベントロッドストリング１７の上端部に長ナット６５１が螺合される。ナット６５１を回し、ベントロッドストリング１７に張力をかけて分離アセンブリ１００ａを作動及び次にロックすることができる。代替的には、同じ目的に油圧テンショナーを用いることができる。
【００６１】
図２７に示すように、分離アセンブリ１００ａは、切断地点５７１付近（通例約１フィート下方）に配置される。
【００６２】
図１に示すように、モニタリング手段２４は、圧力下で供給導管１６１内に水を供給し、シール空間６３に通して移送するポンプ２６を基礎面に備える。圧力計２７が、戻り導管１６３を通ってシール空間６３から戻る水圧を示す。計器の示度を観察することで圧力の低下の存否がわかり、それによりシール漏れが示される。
【００６３】
記載した分離ツールは、いくつかの利点を特徴とする。それらの利点としては、
ツールは比較的迅速に配備することができ、通常、配備を１日以内に達成することができることと、
２つの軸方向に離間したシール部材を設けることにより安全要因を提供し、下方の主シールが漏れ始めた場合でも、溶接を完結する見込みが依然としてあり得ることと、
離間した２重のシール及び導管システムが、シール漏れについてモニタリングする手段を提供することと、
モジュラー設計により、坑口空間が制限されていてもツールをライザー内腔に挿入することが可能であることと、
浮動ロックピンを用いて構成部品をともに連結させることで、部品をライザー内腔下方に喪失する可能性を低減するのに利することと、
が挙げられる。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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