(57)【要約】海底掘削アセンブリに掘削液を送出するための方法であって、少なくとも一つの容器に掘削液を充填する工程と、隣接する海底掘削アセンブリまで水域を通過して容器を下ろす工程と、海底掘削アセンブリに掘削液を送出するために、容器を海底掘削アセンブリに連結する工程とを含む方法。
2015500409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底掘削アセンブリに掘削液を送出するための方法であって、
少なくとも一つの容器に前記掘削液を充填する工程と、
隣接する前記海底掘削アセンブリまで水域を通過して前記容器を下ろす工程と、
前記海底掘削アセンブリに前記掘削液を送出するために、前記容器を前記海底掘削アセンブリに連結する工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記容器は、柔軟性がある貯留器を備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記貯留器は、気体容器である請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１のホースは、前記貯留器に連結される請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のホースは、前記貯留器を前記水域から移動させることなく、前記貯留器に前記掘削液が充填されることを可能にするのに十分な長さを有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第２のホースは、前記貯留器に連結される請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記貯留器を前記海底掘削アセンブリに連結するために、前記第２のホースが用いられる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
海底までの容器の制御された配置を可能にするように、重りが前記容器の一部を形成する請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記容器は、浮力装置を備える請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記容器を前記海底掘削アセンブリに連結するために、遠隔操作車両が用いられる請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
隣接する前記海底掘削アセンブリまで前記容器を下ろすために、昇降装置が用いられる請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記各容器の昇降のために、前記昇降装置は、少なくとも二つ設けられる請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記昇降装置は、該装置の前記各容器を二者択一的に昇降可能である請求項１３に記載の方法。
【請求項１４】
前記掘削液を混合するために、混合貯留所が利用可能である請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記混合貯留所は、混合タンク及び貯留タンクを備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記貯留タンクから前記容器内まで前記掘削液を送出するために、関連供給ポンプが用いられる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、
前記掘削液が充填されることが可能ないくつかの容器と、
プラットフォームに取り付けられる少なくとも一つの昇降装置であって、前記容器に取り付けられることが可能な前記昇降装置と、
前記容器内に前記掘削液を注入する供給ポンプと
を備えるシステム。
【請求項１８】
前記掘削液を混合するための混合貯留所をさらに備える請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
海底掘削アセンブリに掘削液を輸送するための容器であって、
前記掘削液を貯留するための貯留器と、
前記貯留器に前記掘削液を充填するために、前記貯留器に連結される第１のホースと、
前記貯留器から前記海底掘削アセンブリまで前記掘削液を送出するために、前記貯留器に連結される第２のホースと
を備える容器。
【請求項２０】
海底までの容器の制御された配置を可能にするように、重りが前記容器の一部を形成する請求項１９に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送出方法及びその関連システムに関する。特に、本発明は、海底を拠点とする掘削アセンブリに掘削液を送出するための方法及びその関連システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
海には、鉱物砂、ダイアモンド、リン鉱石、海底塊状硫化物、団塊、水和物のような多様な種類の海底鉱床が含まれている。これら鉱床の多くは、海底下の比較的浅い深さで、深層水中に位置している。そして、船舶にて作動する掘削装置とは対照的に、海底掘削アセンブリがサンプリング技術のために開発されている。さらに、海底掘削は、現在、地盤工学的評価のためにも利用されている。そのため、高品質かつ高回収の海底下からのコア試料を得ることが重要である。
【０００３】
海底を拠点とする掘削アセンブリは、克服する必要がある多くの課題を有する。それらの課題の一つは、掘削液の品質維持を保証しつつ、海底掘削アセンブリに掘削液をどのように供給するかということである。コア試料を得るための孔の掘削中に補助するために、掘削液を用いることの利点は、これまでにも様々な文書に書かれている。「掘削泥水」とも呼称される掘削液は、切り取った部分を除去し、孔を安定化し、掘進速度を改善し、コア回収を促進し、コアリングビット及びドリルストリングを冷却するとともに潤滑することによって、掘削における一連の工程を円滑にするようにドリルストリングを介して導入される。掘削液の送出は、大部分が、水面を拠点とする掘削への送出、浅瀬の掘削への送出、もしくは掘削装置を拠点とする掘削へ送出の繰り返しである。しかし、掘削液の送出は、海底を拠点とする掘削アセンブリにおいて、さらなる問題となっている。
【０００４】
現在まで、海底にて作動する掘削アセンブリへ掘削液を供給する唯一の方法は、掘削液濃縮液を用いることである。この掘削液濃縮液は、インラインミキサを用いて、掘削作業中に海底にて海水と混合される。困ったことに、混合後の掘削液は、質及び濃度に一貫性がないことが多く、要求量が不適切であることが多い。さらに、掘削液の質の試験では、使用前に評価することが困難である。
【０００５】
本明細書におけるいかなる先行技術の参照も、先行技術がオーストラリアにおける技術常識の一部を形成するという認定又はいかなる示唆を形成するものでもないとともに、上記の認定、又はいかなる示唆を形成するものとしてもみなされるべきでない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
［発明の目的］
本発明の目的は、一つ又はそれ以上の公表された内容を克服又は緩和すること、もしくは有益かつ商業的な選択肢を消費者に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様において、必ずしも唯一の態様又は最も広範囲な態様ではないが、本発明は、海底掘削アセンブリに掘削液を送出するための方法であって、少なくとも一つの容器に前記掘削液を充填する工程と、隣接する前記海底掘削アセンブリまで水域を通過して前記容器を下ろす工程と、前記海底掘削アセンブリに前記掘削液を送出するために、前記容器を前記海底掘削アセンブリに連結する工程とを含む方法に関する。
【０００８】
容器は、柔軟性がある貯留器を備えていてもよい。望ましくは、貯留器は、折り畳み可能である。より望ましくは、貯留器は、気体容器である。
貯留器は、長尺状であってもよい。すなわち、容器は、その全長に対して断面積が小さくてもよい。さらに、貯留器は、水域を通過して降ろされる際に、抵抗が低減される形状であってもよい。たとえば、貯留器の両端は、テーパ形状又は円錐形状であってもよい。
【０００９】
第１のホースは、貯留器に連結されてもよい。第１のホースは、隣接する貯留器の頂点に連結されてもよい。第１のホースは、貯留器に掘削液を充填するために用いられてもよい。望ましくは、第１のホースは、貯留器を水域から移動させることなく、貯留器に掘削液が充填されることを可能にするのに十分な長さを有する。通常、貯留器に掘削液が充填されることを可能にするように、穿刺連結が第１のホースに設けられる。
【００１０】
第２のホースも、貯留器に連結されてもよい。第２のホースは、貯留器の底部に連結されてもよい。第２のホースは、貯留器を海底掘削アセンブリに連結するために用いられてもよい。通常、第２のホースを海底掘削アセンブリに連結するために、穿刺連結が用いられる。
【００１１】
海底までの容器の制御された配置を可能にするように、重りが容器の一部を形成していてもよい。重りは、貯留器及び第２のホースの少なくとも一方に配置されてもよい。重りの使用は、収容する掘削液の比重に対応させてもよい。
【００１２】
容器は、重り付きの碇を備えていてもよい。望ましくは、重り付きの碇は、貯留器の底部に取り付けられる。標準的に、重り付きの碇は、たとえばケーブル、ロープ、鎖等の綱によって、貯留器に取り付けられる。
【００１３】
容器は、浮力装置を備えていてもよい。望ましくは、浮力装置は、貯留器の頂点に取り付けられる。標準的に、浮力装置は、たとえばケーブル、ロープ、鎖等の綱によって、貯留器に取り付けられる。浮力装置は、浮揚性の缶であってもよい。通常、浮力装置は、ウインチライン等に着脱可能に取り付けるように構成される。
【００１４】
容器を海底掘削アセンブリに連結するために、遠隔操作車両が用いられてもよい。望ましくは、遠隔操作車両は、貯留器から海底掘削アセンブリまでホースを連結するために用いられてもよい。
【００１５】
通常、隣接する海底掘削アセンブリまで容器を下ろすために、昇降装置が用いられる。昇降装置は、クレーン、ウインチ、又は同様の装置等の適切な形態であってもよい。標準的に、昇降装置は、船舶、バージ船、又は同様の船上に配置される。
【００１６】
標準的に、多数の容器の昇降のために、昇降装置は、少なくとも二つ設けられる。各昇降装置は、単一の容器を昇降させるために用いられてもよい。昇降装置は、海底掘削アセンブリに掘削液がない時間を最小限にするために、それら装置の各容器を二者択一的に昇降させてもよい。
【００１７】
混合貯留所は、掘削液を混合するために利用されてもよい。混合貯留所は、昇降装置と同じ船上に配置されてもよい。混合貯留所は、掘削液を混合するための混合タンク、並びに掘削液の付加的なせん断及び水和を促進するために、調製された掘削液が貯留される貯留タンクを備えていてもよい。貯留タンクから容器内まで掘削液を送出するために、関連供給ポンプが用いられてもよい。掘削液の混合及び貯留の両方のために、単一のタンクが用いられることが理解されるべきである。
【００１８】
他の態様において、本発明は、海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、前記掘削液が充填されることが可能ないくつかの容器と、プラットフォームに取り付けられる少なくとも一つの昇降装置であって、前記容器に取り付けられることが可能な前記昇降装置と、前記容器内に前記掘削液を注入する供給ポンプとを備えるシステムに属する。
【００１９】
さらなる他の態様において、本発明は、海底掘削アセンブリに掘削液を輸送するための容器であって、前記掘削液を貯留するための貯留器と、前記貯留器に前記掘削液を充填するために、前記貯留器に連結される第１のホースと、前記貯留器から前記海底掘削アセンブリまで前記掘削液を送出するために、前記貯留器に連結される第２のホースとを備える容器に属する。
【００２０】
本発明の実施形態について、単なる例示として、添付図面を参照しつつ、以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、第１の容器が充填され、第２の容器が配置されているシステムの模式図である。
【図２】海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、第１の容器が海底掘削アセンブリに隣接して降ろされ、海底掘削アセンブリに掘削液の送出を開始し、第２の容器が充填されているシステムの模式図である。
【図３】海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、第１の容器が海底掘削アセンブリに掘削液を連続供給し、第２の容器が充填されているシステムの模式図である。
【図４】海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、第１の容器が海底掘削アセンブリに掘削液を連続供給し、第２の容器が海底掘削アセンブリに向けて降ろされているシステムの模式図である。
【図５】海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、第１の容器が持ち上げられ、第２の容器が海底掘削アセンブリに掘削液の送出を開始するシステムの模式図である。
【図６】海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、第１の容器が補充され、第２の容器が海底掘削アセンブリに掘削液を連続供給するシステムの模式図である。
【図７】海底掘削アセンブリに掘削液を送出するためのシステムであって、容器が重り及び浮力装置を備えるシステムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図６は、海底掘削アセンブリ１に掘削液５を送出するための送出システム１０の実施形態を示す。掘削液５を送出するための送出システム１０は、混合貯留所２０、二つのクレーン３０、及び二つの容器４０を備えている。
【００２３】
混合貯留所２０は、船舶１００上に設置され、掘削液５を混合するために利用され、各容器４０内に掘削液５を供給する。混合貯留所２０は、掘削液５が所望の濃度に混合される混合タンク２１、混合した掘削液５を貯留するための貯留タンク２３、並びに貯留タンク２３から複数の容器４０内まで掘削液５を送出するために用いられる供給ポンプ２２を備えている。
【００２４】
二つのクレーン３０は、船舶１００上に設置され、海底掘削アセンブリ１まで複数の容器４０を二者択一的に昇降させるために用いられる。クレーン３０は、標準的なクレーンである。各クレーン３０は、張出棒３１、関連ワイヤーロープ３３を有するケーブルリール３２、並びにモータアセンブリ３４を備えている。各ワイヤーロープ３３は、モータアセンブリ３４がクレーン３０を用いて容器４０を昇降させることに起因するケーブルリール３２の回転運動によって、それぞれの容器４０に取り付けられる。
【００２５】
二つの容器４０は、それぞれのクレーン３０のワイヤーロープ３３に連結されている。各容器４０は、貯留器４１、充填ホース４２、及び送出ホース４３を備えている。貯留器４１は、気体容器の形態である。気体容器は、関連掘削液５を収容するのに適切な材料から製造され得る。貯留器４１は、長尺状であり、貯留器４１が最小の抵抗で水中を通過することを可能にするように、円錐形状の両端を有する。重り４８は、海底までの容器の制御された配置を補助するように、貯留器４１の底部に隣接して配置される。
【００２６】
充填ホース４２は、容器４０の頂点に取り付けられ、貯留器４１に掘削液５を充填するために用いられる。充填ホース４２は、使用しないときにはクリップ４４（又は紐）によって、ワイヤーロープ３３に取り付けることができる。継手４５は、充填ホース４２を混合貯留所２０の供給ポンプ２２に連結するために、充填ホース４２の端部に配置される。
【００２７】
送出ホース４３は、貯留器４１の底部に配置される。送出ホース４３は、貯留器４１から海底掘削アセンブリ１まで掘削液５を送出するために用いられる。継手４６は、海底掘削アセンブリ１に送出ホース４３を連結するために、送出ホース４３の端部に配置される。海底掘削アセンブリ１に送出ホース４３を連結するために、遠隔操作車両４７が用いられる。
【００２８】
図１に示すように、使用時において、二つのクレーン３０、混合貯留所２０、及び二つの容器４０を支持する船舶１００は、海底掘削アセンブリ１の上方に配置される。複数の容器４０は、それぞれのクレーン３０のワイヤーロープ３３に連結される。初回分の掘削液５は、混合タンク２１内で所望の濃度に混合されるとともに、貯留タンク２３に輸送される。第１の容器４０の一つの充填ホース４２は、混合貯留所２０の供給ポンプ２２に連結される。その後に、図２に示すように、掘削液５の所望の量が貯留器４１内に配置されるまで、第１の容器４０の貯留器４１内に掘削液５が注入される。その後に、クリップ４４を用いて、それぞれのワイヤーロープ３３に充填ホース４２が連結される。その後に、容器４０が海底掘削アセンブリ１に隣接して配置されるまで、水中を通過して容器４０を下ろすために、ワイヤーロープリール３２を回転させるようにクレーン３０のモータアセンブリ３４が操作される。その後に、海底掘削アセンブリ１に送出ホース４３を連結するために、遠隔操作車両４７が用いられる。その後に、図３に示すように、海底掘削アセンブリ１が利用する送出ホース４３を介して、容器４０の貯留器４１から掘削液５を吸引するように、海底掘削アセンブリ１の一部を形成する海底ポンプ２が操作される。
【００２９】
次に、追加的な一回分の掘削液５は、混合貯留所２０の混合タンク２１内で混合されるとともに、この掘削液５が所望の濃度に達したときに貯留タンク２３に輸送される。その後に、第１の容器４０の貯留器４１について上述した工程と同じ工程で、第２の容器４０の貯留器４１が充填される。第２の容器４０の充填タイミングは、第１の容器４０の算出された排出時間に基づく。そのため、図４に示すように、第２の容器４０が一旦充填されると、隣接する海底掘削アセンブリ１までこの第２の容器４０を降ろすことができる。図５に示すように、第１の容器４０に掘削液５がなく、空の状態であるときに、第１の容器４０の送出ホース４３は、海底掘削アセンブリ１から分離することができ、第２の容器４０の送出ホース４３が海底掘削アセンブリ１に連結される。このことは、海底掘削アセンブリ１の動作が、掘削液５の送出を待つ実質的な時間においても停止されないことを保証する。
【００３０】
海底掘削アセンブリ１から第１の容器４０の送出ホース４３が一旦分離されると、第１の容器４０の貯留器４１が水面より下に配置され、それにより、充填ホース４２が水面より上に配置されるように、第１の容器４０を隣接する水面まで持ち上げられることができる。この点について、容器４０の全体を水中から移動させる必要、並びに容器４０の全体が船舶１００上にかなりの時間配置される必要がなく、第１の容器４０の貯留器４１を急速かつ容易に充填することができる。その後に、図６に示すように、第１の容器４０の貯留器に充填するために、他の一回分の掘削液５が調製される。その後に、上記の一連の工程は、所望の回数繰り返され得る。
【００３１】
図７は、容器４０のさらなる実施形態を示す。各容器４０は、貯留器４１、充填ホース４２、送出ホース４３、重り４９、浮力装置５２、及び吊り上げアイ５３を備えている。
貯留器４１は、気体容器の形態である。気体容器は、掘削液５を収容するのに適切な材料から製造され得る。
【００３２】
充填ホース４２は、貯留器４１の頂点に取り付けられ、貯留器４１に掘削液５を充填するために用いられる。継手４５は、充填ホース４２を混合貯留所２０の供給ポンプ２２に連結するために、充填ホース４２の端部に配置される。
【００３３】
送出ホース４３は、貯留器４１の底部に配置される。送出ホース４３は、貯留器４１から海底掘削アセンブリ１まで掘削液５を送出するために用いられる。継手４６は、海底掘削アセンブリ１に送出ホース４３を連結するために、送出ホース４３の端部に配置される。
【００３４】
重りは、アンカーウェイト４９の形態であり、ロープ５０によって貯留器４１の底部に取り付けられる。アンカーウェイト４９は、たとえば左側３の容器４０に示すように、海底に対する容器４０の位置を維持するように構成される。
【００３５】
浮力装置は、浮揚性の缶５２の形態であり、ロープ５１によって貯留器４１の頂点に取り付けられる。浮揚性の缶５２は、たとえば左側３の容器４０に示すように、容器４０の直立位置を維持するように構成される。
【００３６】
吊り上げアイ５３は、浮揚性の缶５２の頂点に取り付けられる。
使用時において、ワイヤーロープ３３を吊り上げアイ５３に着脱可能に取り付けることによって、クレーン３０のワイヤーロープ３３に容器４０が取り付けられる。その後に、容器４０が船舶１００から持ち上げられ、水中に降ろされる。継手４５によって、混合貯留所２０の供給ポンプ２２に充填ホース４２が取り付けられる。供給ポンプ２２によって、貯留器４１内に掘削液５が注入される。所望の掘削液５が貯留器４１内に注入されるとすぐに、供給ポンプ２２から充填ホース４２が外される。その後に、ワイヤーロープ３３を用いて、海底まで容器４０が下ろされる。
【００３７】
容器４０が海底における所望の位置に位置するとすぐに、容器４０からワイヤーロープ３３が外される。ワイヤーロープ３３が外されるとすぐに、図示しない他の容器の昇降のために、このワイヤーロープ３３が用いられてもよい。容器４０からのワイヤーロープ３３の分離は、設備のより好適な管理を可能にする。たとえば、容器４０からのワイヤーロープ３３の分離、並びにワイヤーロープ３３の引き込みによって、遠隔操作車両４７、海底掘削アセンブリ１、もしくは海中作業に関連する供給パイプライン及びケーブルにおける干渉の可能性はほとんどない。また、容器４０からのワイヤーロープ３３の分離は、複数の容器４０を持ち上げなくても、たとえば天候条件の変化によって船舶１００が位置からずれることを可能にする。
【００３８】
継手４６によって、送出ホース４３を海底掘削アセンブリ１に連結するために、遠隔操作車両４７が用いられる。その後に、海底掘削アセンブリ１に容器４０から掘削液５が送出される。
【００３９】
海底掘削アセンブリ１に掘削液５が一旦送出されると、継手４６が分離されるとともに、送出ホース４３が海底掘削アセンブリ１から外される。
容器４０を水面に向けて、上方へ戻すことができるか、容器４０を掘削液５で補充することができるか、もしくは容器４０を船舶１００上に戻して配置することができるように、ワイヤーロープ３３を吊り上げアイ５３に連結するために、遠隔操作車両４７を用いることができる。
【００４０】
本送出方法及びその関連システムは、海底掘削アセンブリに所望の濃度、質、及び量の掘削液を確実かつ安全に送出することを可能にする。また、本送出方法及びその関連システムは、掘削液の供給時における待機に費やす時間を最小にしつつ、海底掘削アセンブリのコア掘削作業を継続させることを可能にする。
【００４１】
本明細書において、構成要素の列挙を備えるシステム、方法、又は装置が、それらの構成要素を単独で包含せずに、挙げられていない他の構成要素を包含することが理解できるように、「備える」という用語又は同様の用語は、非排他的な包含を意味することを意図している。
【００４２】
また、本発明の思想及び特許請求の範囲から逸脱することなく、記載した本発明に種々の異なる変化及び変更が加えられてもよいことが理解される。
【図１】
2015500409.tif 000003
【図２】
2015500409.tif 000004
【図３】
2015500409.tif 000005
【図４】
2015500409.tif 000006
【図５】
2015500409.tif 000007
【図６】
2015500409.tif 000008
【図７】
2015500409.tif 000009
【国際調査報告】
2015500409.tif 000010
2015500409.tif 000011
2015500409.tif 000012
2015500409.tif 000013
2015500409.tif 000014
2015500409.tif 000015
2015500409.tif 000016