(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水域の表面上方の位置から水域の底に隣接する位置へと伸びている第１ライザおよび第２ライザを用いて、水域の表面上方のデッキから水域の底へと掘削作業を行うように設計された沖合マルチアクティビティ掘削アセンブリとともに用いられるデュアルライザアセンブリであって、前記デュアルライザアセンブリは、
一端で前記第１ライザの遠位端に接続され、前記第１ライザの中央長手軸と実質的に一致して伸びている中央長手軸を有する第１ライザセグメントと、
一端で前記第２ライザの遠位端に接続され、前記第２ライザの中央長手軸と実質的に一致して伸びている中央長手軸を有する第２ライザセグメントとを備えており、
前記第１ライザセグメントおよび前記第２ライザセグメントは、連結されており、その他端で鋭角をなすように内部が連通した状態で合流しており、
前記第１ライザを前記第１ライザセグメントから選択的に分離するように前記第１ライザセグメントの前記一端に近接して接続されている第１バルブと、
前記第２ライザを前記第２ライザセグメントから選択的に分離するように前記第２ライザセグメントの前記一端に近接して接続されている第２バルブと、
前記第１ライザセグメントおよび前記第２ライザセグメントの前記合流する他端を掘削されるべき坑井孔に連結する連結手段と、
をさらに備えている、デュアルライザアセンブリ。
【請求項２】
前記連結手段は、前記第１ライザセグメントおよび前記第２ライザセグメントの合流する他端と掘削されるべき坑井孔の頭部との間に直接連結部を備えている、請求項１に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項３】
前記連結手段と掘削されるべき坑井の頭部との間に配置される噴出防止スタックをさらに備えている、請求項１に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項４】
前記第１および第２のライザセグメントの合流する他端と噴出防止スタックの先端との間に接続されたフレックスセグメントをさらに備えている、請求項３に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項５】
前記第１ライザセグメント及び前記第２ライザセグメントに接続され、前記第１ライザセグメントおよび前記第２ライザセグメントの空間的な関係を固定する手段をさらに備えている、請求項１に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項６】
前記第１のライザセグメントおよび前記第２のライザセグメントの一部の周りに伸びて支持する円柱状カラムをさらに備えている、請求項５に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項７】
前記円柱状カラムの底部と接続され、先端が前記円柱状カラムの直径と類似した直径を有し、底部が前記第１ライザセグメント及び前記第２ライザセグメントのうちの大きい方と実質的に同じ直径を有するテーパジョイントをさらに備えている、請求項６に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項８】
前記テーパジョイントの底部で接続されており、前記デュアルライザアセンブリのテーパジョイントと掘削されるべき坑井の頭部との間に介在するフレックスジョイントをさらに備えている、請求項７に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項９】
前記第１ライザセグメントに接続されている前記第１バルブはブラインドラムを有している、請求項１に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項１０】
前記第２ライザセグメントに接続されている前記第２バルブはブラインドラムを有している、請求項１に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項１１】
前記第１ライザセグメントおよび前記第２ライザセグメントは実質的に等しい直径を有している、請求項１に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項１２】
前記第１ライザセグメントは、前記第２ライザセグメントよりも大きな直径を有している、請求項１に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項１３】
前記第１ライザセグメントは約21インチ（21"）の直径を有しており、前記第2ライザセグメントは約13と5/8インチ（13 5/8"）の直径を有している、請求項１２に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項１４】
前記第１ライザセグメントおよび前記第２ライザセグメントの合流端を連結する前記手段は、前記第１ライザセグメントの前記第２ライザセグメントとの合流接合部を包囲し、前記第１および第２のライザセグメントの空間的、角度的な関係を固定するチューブ状カラムを備えている、請求項１２に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項１５】
前記第１および第２のライザセグメントの空間的、角度的な関係を連結して固定する前記チューブ状カラムの底部セグメントと接続される先端が前記チューブ状カラムの直径と類似した直径を有し、底部が前記第１ライザセグメント及び前記第２ライザセグメントのうちの大きい方と実質的に同じ直径を有するテーパジョイントをさらに備えている、請求項１４に記載のデュアルライザアセンブリ。
【請求項１６】
水域上方から水底に伸びている第１ライザと水域上方から水底に伸びている第２ライザと第１掘削アセンブリと第２掘削アセンブリとを有するマルチアクティビティ掘削アセンブリから、単一の坑井孔に対して沖合掘削作業を行う方法であって、前記方法は、
掘削されるべき坑井孔に隣接する遠位端で流体が水底に通じている状態で前記第１ライザを前記第２ライザに接合する工程と、
前記第２ライザセグメントを通る流体路を選択的に閉じる工程と、
前記第１ライザを通じて前記第１掘削アセンブリによって前記坑井孔内を掘削する作業を行う工程と、
前記掘削作業の少なくとも一部の間、前記マルチアクティビティ掘削アセンブリから前記第２ライザを通して掘削されるべき坑井孔の海中の頭部に隣接する位置へ前記第２掘削アセンブリを伸ばす工程と、
を包含する、方法。
【請求項１７】
前記坑井孔からほぼ水底で前記第１ライザを閉じる手段の上方にある前記第１ライザへ、前記第１掘削アセンブリを引き上げる工程と、
ほぼ水底で前記第１ライザセグメントを通る流体路を選択的に閉じる工程と、
ほぼ水底で前記第２ライザを開ける工程と、
前記第２ライザを通じて前記第２掘削アセンブリによって前記坑井孔内を掘削する作業を行う工程と、
をさらに備えている、請求項１６に記載のマルチアクティビティ掘削アセンブリから単一の坑井孔に対して沖合掘削作業を行う方法。
【請求項１８】
前記第２ライザを通しての前記第２掘削アセンブリからの掘削作業を行うのに先立って、前記第２ライザが前記坑井孔の中央長手軸と軸的に揃うように前記第２掘削アセンブリの位置を側方に調整する工程をさらに備えている、請求項１７に記載のマルチアクティビティ掘削アセンブリから単一の坑井孔に対して沖合掘削作業を行う方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連する特許
【０００２】
本発明は、「マルチアクティビティ沖合探査および／または掘削方法および装置の開発」と題する米国特許出願第08/642,417号、米国特許＿＿＿＿＿に開示、請求項されているマルチアクティビティ掘削船等で沖合の掘削を行う方法および装置に関する。さらに、本願は、「動的に配置される同心ライザ、掘削方法および装置」と題する米国特許出願第09/212,250号、現在は米国特許＿＿＿＿に関連する。これらの関連特許の両方は、本願と共通の譲渡に係る。
【０００３】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沖合掘削作業用の新規の方法および装置に関連する。より具体的には、本発明は、深海での適用において単一の坑井孔に対する掘削および／または製作作業に用いられるデュアルライザ方法および装置に関連する。本発明は、二重のターンテーブルを有する深海掘削リグが２本の平行なライザを通して同時に動作することを可能にし、深海掘削および／またはアクティビティに対する作業に関連するクリティカルパスを短縮する。
【０００４】
【従来の技術】
重要なオイルおよびガスの埋蔵は、世界中の様々な水域下で発見されている。元来、沖合掘削および製造は、技術の点から、海岸線沿いの領域の水深が２，３フィートから数百フィートの範囲の比較的浅い位置に制限されていた。大規模な生産的な埋蔵地からの費用に対する効果の高いエネルギーへの一定の要求に伴う広範囲の探査、およびこれらの近海領域からの資源の涸渇が、より水深の深い位置での石油およびガスの埋蔵の探索および掘削に至っている。
【０００５】
現在、石油・ガス業界は、7,500フィートの水深で掘削作業を行っている。業界が水深10,000フィート以上の領域での掘削のためにブロックをリースし始めているので、これらの作業はより深海へと移っていくことが予想されている。この点において、石油業界はまもなく12,000フィート以上の水深で掘削を行うであろうと予測される。これらの要求は、震動波反射影像法等の技術が進歩してより深い水深下に埋蔵されているかなりの石油およびガスの埋蔵の位置を特定し続けるのとともに成長するのみであろう。
【０００６】
以前は、浅水域での沖合掘削作業が、ジャックアップ式プラットフォームのような固定されたタワーと可動式ユニットとから行われていた。これらのユニットは、通常は陸上で組み立てられてから、沖合の掘削地点に運搬される。タワーユニットについては、タワーは、考えられる坑井の頭部より上方に立てられ、海底に固定される。ジャックアップ式プラットフォームは、運搬船を用いて、あるいはプラットフォーム自体の自己推進機構によって、その地点まで運搬され得る。一旦プラットフォームが適切な位置の上方にくると、運搬船のコーナー上の脚部または自己推進式のデッキが、デッキが統計上得られる嵐のときの波の高さよりも上に配置されるまでジャッキで海底に向けて下ろされる。これらのジャックアップ式運搬船およびプラットフォームは、陸地に基礎を置いた作業と同様にして、比較的短いライザを通して掘削する。ジャックアップ式リグおよび固定式のプラットフォームは、水深が全体で約数百フィートのところではうまく動作するが、深海での作業ではうまく動作しない。
深海での作業については、Rayらの米国特許第3,919,957号およびSteddumの米国特許第3,982,492号に開示されているような半潜型掘削船のプラットフォームが用いられている。テンションレッグプラットフォームは、プラットフォームおよび、浮揚性があり海中へ伸びる複数の円柱状の脚部またはカラムとともに設計されている。テンションレッグプラットフォームは、海底に固定されたいかり、ならびに各浮遊カラムの下方に連結された複数の常置もやい綱によって、その場所に保持される。これらのもやい綱は脚部の浮揚性に拮抗し、プラットフォームを静止させるように引っ張られている。テンションレッグプラットフォームのさらなる例は、Rayらの米国特許第4,281,613号に開示されている。
さらに深い水深の位置については、タレット固定掘削船および動的に配置される掘削船が掘削作業用のプラットフォームとして機能する。タレット固定掘削船は、Richardsonらの米国特許第3,191,201号および第3,279,404号に記載されている。動的に配置される掘削船は、船の中央部を鉛直に貫いて形成された大きな中央開口部、すなわちムーンプールを通して掘削が行われるという点で、タレット固定掘削船と類似している。船首と船尾のスラスタのセットが複数のセンサと協働し、コンピュータが船を設定された座標に維持するように制御する。動的に制御される掘削船およびライザ角位置決めシステムは、Deanの米国特許第4,317,174号に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
使用される機器に関わらず、掘削作業が深海で行われるときには常に、浅水域での作業に比べて、よりコストがかかるという問題に遭遇する。このようなコスト増は、従来の掘削作業中のドリルストリングの組み立て・解体に要する余計な時間によってさらに大きくなる。
【０００８】
従来の沖合掘削作業では、まず、30インチ（30"）のケーシングが坑井孔の最初の泥線の中に噴出され、セメントで正しい位置に固定される。続いて、26インチ（26"）の孔部がケーシングを通じて掘削される。その後26インチ（26"）の掘削アセンブリが表面まで引き上げられ、20インチ（20"）のチューブ状ケーシングが坑井頭部上に下ろされて、そこでセメントで固定される。18と3/4インチ（18 3/4"）の噴出防止（BOP）スタックが21インチ（21"）のライザの底に連結され、坑井頭部に下げられてテストされる。この作業が完了すると、21インチ（21"）のライザがセットされ、全てのその後の掘削がこの単一の21インチ（21"）ライザを通して実際に行われる。これには、17と1/2インチ（17 1/2"）の穴を掘削すること、13と3/8インチ（13 3/8"）のケーシングを下ろしてセメント固定すること、12と1/4インチ（12 1/4"）の孔部を掘削すること、９と5/8インチ（9 5/8"）のケーシングを下ろしてセメント固定すること、8と1/2インチ（8 1/2"）の孔を掘削すること等が含まれている。
ビットの変更を含む掘削作業の各セグメントは、ケーシングまたは掘削パイプセグメントが回転式掘削船ステーションにおいて31フィート（31'）のセグメントに組み立てられ、増大しながら海底に下ろされることを必要とする。
【０００９】
Scottらによる上述した「マルチアクティビティ沖合探査および／または掘削方法および装置の開発」と題する米国特許＿＿＿＿（出願番号第08/642,417号）のデュアルアクティビティ掘削船の開発によって、沖合での作業における掘削時間は著しく減少した。このScottらの特許による開示は、本願において詳細に記載するが、ここに援用する。
【００１０】
Scottらのデュアルアクティビティ掘削船の発明によって提供された著しい進展にも関わらず、一旦BOPスタックが21インチ（21"）ライザの底部に搭載され、坑井頭部にラッチされると、全てのその後の掘削アクティビティはライザを通して行わなければならない。
【００１１】
海底への数千フィートの掘削に加えて、7,500フィートの水深での作業については、どの掘削アセンブリを掘削ライザを通して掘削船から海底まで循環させるのにもかかる余分な時間が、平均で1サイクルあたり約5時間になる。通常のリグの設計は、単一の掘削ライザが取り付けられている1つの回転式テーブルを通しての掘削にのみ備えられているので、掘削作業は、使われた掘削アセンブリを坑井から引き上げるのに要する時間だけでなく、新しい掘削アセンブリをライザ内に下ろし、坑井内に入れる間も、停止しなければならない。
したがって、掘削船から深海の海底に達する掘削ライザを通してドリルストリングを引き上げたり、繰り出したりする損失時間を減らすことによって、かなり、デュアルアクティビティ掘削船の掘削効率を上げることが望まれている。
発明の目的および要旨
【００１２】
したがって、本発明の包括的な目的は、デュアルアクティビティ掘削アセンブリの掘削効率を向上させることができる新規な深海掘削方法および装置を提供することである。
【００１３】
本発明の具体的な目的は、かなりの水深下に位置する坑井を掘削するのに要する時間を減らす新規な方法および装置を提供することである。
本発明の特定の目的は、掘削アセンブリを深海掘削アクティビティのライザ部を通して循環させるのに要する作業時間を短縮することである。
本発明の他の目的は、マルチアクティビティ掘削アセンブリが7,000フィート以上の水深の位置で効率的に動作することを可能にすることである。
本発明のさらなる目的は、深海掘削作業のクリティカルパスから、時間の重要な部分を除く新規な方法および装置を提供することである。
本発明の関連する目的は、米国特許＿＿＿＿（出願番号第08/642,417号）に記載されているタイプのデュアルアクティビティ掘削船のキャパシティを完全に用いるように向上されたアクティビティの新規な方法および装置を提供することである。
【００１４】
本発明の具体的な目的は、海中の坑井孔への選択的な挿入が可能な姿勢で2つの掘削および／またはケーシングストリングが同時に掘削船から坑井孔まで動くことを許容することができる新規なデュアルライザ深海掘削方法および装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
少なくとも上述した目的を達成することを意図している本発明の好ましい実施態様は、一対のライザ用の設備を有する沖合マルチアクティビティ掘削アセンブリとともに用いられるデュアルライザアセンブリを備えている。本発明は、水域の表面上方のデュアルアクティビティ掘削アセンブリのデッキと水域の底に位置する単一の坑井との間で掘削工程を行うように設計されている。
【００１６】
デュアルライザアセンブリは、坑井孔の単一のBOPに連結され得、複数のライザセグメントを含んでいる。第1のライザセグメントは、表面掘削アセンブリおよび坑井孔からの第1のライザの長手軸と実質的に一致する長手軸を有している。第2のライザセグメントは、第1のライザセグメントに対して鋭角をなすようにデュアルライザアセンブリから伸びており、第1のライザセグメントと選択的に連通している。
【００１７】
本発明の各ライザセグメントは、坑井孔上方のライザをそれぞれ連結あるいは閉鎖するように独立して開いたり閉じたりし得るバルブあるいはブランドラムを備えている。これらのバルブの分離特性は、アクティブな方のライザからアセンブリの本体および坑井孔を通して行われているいかなるアクティビティをも妨害することなく、アクティブでない方のライザにおけるドリルストリングをバルブ上方のポイントに同時に動かす方法を供給し得る。
本発明の一実施態様において、2つの海中ライザのうちのアクティブな方が坑井孔と軸的に整合し、デュアルライザアセンブリとBOPスタックとの間の接合部での整合の磨耗傾向をなくすように、デュアルライザアセンブリの底部とBOPスタックの頭部との間にフレックスジョイントが配置される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面を参照すると、同じ参照符号は同じパーツを示しているが、まず図1を参照すると、動的に配置される掘削船の軸測投影図が掘削管を受けることができる中央のムーンプールとともに示されている。本発明の使用に想定されるタイプの掘削船は、「マルチアクティビティ沖合探査および／または掘削方法および装置の開発」と題する上述した米国特許＿＿＿＿（出願番号第08/642,417号）に開示され、記載されている。この特許は、本願と共通の譲渡に係り、この特許の開示は、詳しく説明されるが、既に本願に援用されている。簡単に述べると、動的に配置される掘削船１０は、タンカータイプの船体１２を備えている。船体１２は、掘削船の船首１６と船尾１８との間にほぼ鉛直に伸びている大きなムーンプールすなわち開口部１４とともに製造される。マルチアクティビティデリック２０は、ムーンプール14の上方で掘削船に連結された上部構造２２上に搭載されており、単一のデリック２０から主要な管の作業および同時に主要な掘削作業の補助的な作業を行うことができる。単一のデリック２０は、第1の回転式ステーション２４および第2の回転式ステーション２６を備えており、デュアルライザおよび掘削アクティビティを単一の坑井孔に対して同時に支持可能である。
【００１９】
作業時には、掘削船１０は動的に配置されることによって、ステーション上に維持される。動的な配置は、衛星および地球の入力データを用いて、風、海流、波のうねり等の変化する環境条件において浮かんでいる船体の複数の自由度を制御するようにオンボードコンピュータによって正確に、かつ動的に制御されている複数の船首スラスタおよび船尾スラスタを用いて行われる。動的な配置は、比較的洗練されており、非常に正確である。動的な配置は、掘削船を所望の緯度および経度で、海底３０の坑井頭部２８の上方のステーション上に、およそ1フィート内で正確に維持することができる。
【００２０】
動的に配置される掘削船が開示され、本発明のシステムによる掘削作業を行う好ましい方法であるが、ある例においては動的に配置される半潜型掘削船もまた主要な掘削ユニットとして用いられ得ることが想定され、したがって深海用の掘削船、半潜型掘削船、テンションレッグプラットフォームおよび同様な浮揚型掘削ユニットが本発明の実施可能な環境として予想される。
デュアルライザアセンブリ
上記、およびScottらの米国特許＿＿＿＿（出願番号第08/642,417号）に記載されているように、デュアルアクティビティ掘削アセンブリは、第1の掘削ステーション２４と第2の掘削ステーション２６とを備えている。第１のライザ３０はムーンプールを通って伸びており、上述したHermannらの米国特許＿＿＿＿（出願番号第09/212,250号）に開示されているようにムーンプール内に動的に引っ張られているアームによって支持されている。最初の30インチ（30"）のケーシングが噴出され、26インチ（26"）のケーシングがセットされた後、ライザ３０は典型的には第2の掘削ステーション２６から伸びる21インチ（21"）のメイン掘削ライザである。第2のライザ３２もまた直径21インチ（21"）であり得るが、好ましくは、後でより十分に述べるように直径13と5/8インチ（13 5/8"）のより小さいライザである。
【００２１】
本発明によると、第1のライザ３０および第2のライザ３２は、デュアルライザアセンブリ４０によって海底近くで操作可能に接合されている。デュアルライザアセンブリ４０は、フレックスジョイントを通じて、坑井頭部２８にひっかけられているBOP３４の先端に連結されている。
【００２２】
今度は図２を参照すると、本発明の好ましい実施態様において構成されたデュアルライザアセンブリ４０の側面図が示されている。掘削船１０から下ろされている第1のライザストリング３０の遠位端３３は、二重相フランジ３６によって第1のライザセグメント、すなわちデュアルライザアセンブリ４０のブランチ３８に取り付けられる。さまざまな設計が二重相フランジ３６について用いられ得るが、アメリカンペトロリウムインスティテュート（API）のフランジが好ましい。同様に、第2のライザストリング３２の遠位端４２が、ライザコネクタ４４によって第2のライザセグメント４６に取り付けられる。ブロックとして示されているが、ライザコネクタ４４は2つのアメリカンペトロリウムインスティテュート（API）フランジであってもよい。第2のライザセグメント４６は、第1のライザセグメント３８に対して約10度（10°）の角度をなす中央の長手軸４８を有している。したがって、図３Aに断面で示されている第1および第2のライザセグメントは収束して合流し、位置５２（図２および図３参照）で始まって、共通のパスウェイ（図３C参照）へと至る。
【００２３】
第１のライザセグメント３８および第２のライザセグメント４６は、楕円形の接合部に沿って溶接されており、滑らかに共通のパスウェイ５４へと移り、第１および第２のライザセグメントのうちの大きい方の直径と実質的に等しい直径を有する遠位端５６でつながったまま終わる。第１および第２のライザセグメントの空間的な関係を固定するために、円柱状の拡張チューブ５８が収束していくセグメントを取り囲んでおり、ライザセグメント同士が離れるのを防ぐための周辺支持部を提供する。あるいは、バンドまたは開放格子支持ケージを用いてもよいが、閉鎖型円柱カラムまたはチューブ５８が好ましい。
【００２４】
カラム５８の先端には端部蓋６０が設けられており、第１のライザセグメント３８および第２のライザセグメント４６を通る流体路を閉じるのに選択的にそれぞれ用いられる第１のブラインドラム６２および第２のブラインドラム６４を有している。他の遠隔的にアクティベート可能なバルブ構成が用いられてもよいが、ブラインドラムが好ましい。
【００２５】
従来のＡＰＩフランジ６６はカラム５８の底にはめられており、移行あるいはテーパジョイント７０の先端を形成する対向フランジ６８に連結されている。テーパジョイントの先端は支持カラム５８の直径と類似した直径を有しており、テーパジョイント７０の底部は、図３Ｄに示すように、ライザセグメントのうちの大きい方と実質的に同じ直径を有している。
【００２６】
最後に、デュアルライザアセンブリは、図１に示されるようにＢＯＰスタック３４に操作可能に取り付けられている従来の高圧フレックスジョイント７２で終わる。
デュアルライザアセンブリの好適な実施態様
【００２７】
第１のライザセグメント３８および第２のライザセグメント４６は同じ、または似たような直径を有してもよいが、好ましい実施態様では第１のライザセグメントは21インチ（21"）径であり、第2のライザセグメント４６は13と5/8インチ（13 5/8"）径である。デュアルブラインドラム６０は21インチ（21"）バルブ６２と13と5/8インチ（13 5/8"）バルブ６４とからなり、これらはライザブランチセグメント３８および４６の長手軸に対して横切るように配置されている。大きい方、21インチ（21"）のライザブランチセグメント３８は、デュアルブラインドラムセット６０の21インチ（21"）バルブ６２を貫通し、小さい方、13と5/8インチ（13 5/8"）のライザブランチセグメント４６はデュアルブラインドラブ６０の13と5/8インチ（13 5/8"）バルブ６４を貫通している。バルブのそれぞれは、アクティブバルブ上方に位置するライザブランチセグメントの部分を拡張カラムまたはチューブ５８の本体内に位置するライザブランチセグメント３８および４６の部分から分離するように独立して機能してもよい。
ライザブランチセグメント３８および４６が最初に合流するポイント５２の下方では、今は開放されているライザブランチセグメントがチューブ状のカラム５２の空洞を通って、18と3/4インチ（18 3/4"）ＢＯＰスタック３４へのフレックスジョイント７２を通じての連結を有する、完全に合流したライザブランチセグメントが終わるテーパージョイント７０へと下りていく。拡張チューブ５８はチューブ状カラムであり、合流しているライザブランチセグメント３８および４６の接合部分を収納し、保護しており、また接合部分を周囲を取りまく海から隔離している。
本発明の好適な実施態様
【００２８】
再び図３Aから３Dを参照すると、デュアルライザセグメント３２の底部の方を見下ろす拡張チューブ５８の頂部付近の断面図が示されている。大きい方、21インチ（21"）のライザ３０およびライザブランチセグメント３８の長手軸５０は、拡張チューブ５８の長手軸の角度と実質的に同一の角度で配置されており、したがって、大きい方のライザブランチセグメント３８は拡張チューブ５８と実質的に平行に下降する。小さい方、13と5/8インチ（13 5/8"）のライザブランチセグメント４６の長手軸４８は大きい方のライザブランチセグメント３８および拡張チューブ５８の長手軸に対して10度（10°）の鋭角をなすように配置されている。このため、ライザブランチセグメントが拡張チューブ５８の空洞内を下降していくにつれて、小さい方のライザブランチセグメント４６が大きい方のライザブランチセグメント３８に合流するように見える。
図３Bを参照すると、ライザブランチセグメント３８および４６の接合部５２の真上の拡張チューブ５８の断面図が示されている。大きい方のライザブランチセグメント３８は拡張チューブ５８と平行に下降し続け、小さい方のライザブランチセグメント４６は大きい方のライザブランチセグメント３８に対して鋭角をなすように下降し続ける。これら２つのライザブランチセグメント３８および４６は、図３Bに示されている断面位置のちょうど下のポイントで合流し始める。
【００２９】
図３Cを参照すると、底のデュアルライザアセンブリ４０の方を見ている拡張カラムまたはチューブ５８の底部近辺の断面図が示されている。小さい方のライザブランチセグメント４６は、大きい方のライザブランチセグメント３８に実質的に併合され、領域５４で大きい方のライザブランチセグメント３８と連通している。
【００３０】
図３Dはアセンブリの底部を見下ろしているテーパジョイント７０の断面図である。小さい方のライザブランチセグメント４６は大きい方のライザブランチセグメント３８に完全に合流している。
約10度（10°）の合流部によって提供されるゆるやかな移行部は、多くの用途においては、いずれかのライザを通じての坑井頭部への円滑なアクセスを提供するには十分である。しかし、ある例においては、この角度は必要であれば小さくすることができる。さらに、第1の掘削ステーションが坑井孔の真上にあるような位置から第2の掘削ステーションが少なくとも部分的に坑井孔の上方にあるような位置に掘削船を側方にシフトさせることが望ましいかもしれない。この例においては、フレックスジョイント７２は、第1のライザ３０または第2のライザ３２のどちらかと坑井孔の軸孔との円滑かつ直線状であることが必須である整合を提供するのに用いられる。
作業のシーケンス
【００３１】
今度は図４Aから４Dを参照すると、沖合の深海掘削作業の全般的な状況における本願のデュアルライザアセンブリ４０の使用または動作を開示している一連の図が示される。
【００３２】
30インチ（30"）のケーシングが坑井の位置に射出され、26インチ（26"）のケーシングが掘削されてセメントで固定された後に、デュアルアクティビティリグ２０はデュアルライザアセンブリ４０を吊り上げ、BOPスタック３４の頂部にアセンブリを載せる。一旦デュアルライザアセンブリ４０がBOP制御システム３４に引っ掛けられてテストされると、リグは、図４Aに示すように、坑井頭部２８にBOPおよびデュアルライザアセンブリ４０を下ろす。図４Aはある程度一定のスケールで描かれているが、図４Aにおいて架空線の楕円に囲まれる領域は本発明の詳細を図示するために２倍のスケールで示されている。
【００３３】
21インチ（21"）のケーシング３０はデュアルライザアセンブリ４０のライザセグメント３８に連結されている。第2のブラインドラム６４は閉じられており、したがってデュアルリグアセンブリ４０の内部はこの動作シーケンスの間、周囲を取り囲む海から隔離されている。図４Aにおいて、掘削船１０と坑井頭部２８との距離は掘削部位での水深に応じて変わり得るが、通常は数百から数千フィートの間である。本発明によって提供される掘削効率は、3,000フィートを超える水深では特に興味があるところであるが、7,500フィート以上の水深において非常に有用である。
【００３４】
図４Bに示されるように、BOP３４を坑井頭部２８上に着地させて引っかけるのに先立って、デュアルライザアセンブリ４０は、その向きによって第２のライザセグメント４６がデュアルアクティビティ掘削装置２０の第２のステーション２６とほぼ整合するように回転される。この図４Bならびに残る図４Cおよび４Dは、本発明の図示を容易にするために４ｘで架空の線における楕円領域を示している。
【００３５】
一旦BOPスタック３４が坑井頭部２８上に固定されてテストされると、デュアル掘削リグ２０内の第２のリグ部位２６が13と5/8インチ（13 5/8"）のライザを海中に進め、デュアルライザアセンブリ４０へと下ろす。
【００３６】
図４Dを参照して、第2のライザが進められてコネクタ４４に揃うと、第2のライザはライザセグメント４６に引っかけられる。
【００３７】
第1のライザ３０および第2のライザ３２の両方が配置されているときに、デュアルアクティビティ掘削リグ２０は、選択的にいずれかのライザを通してBOPスタックへの作業を行うことができる。より具体的には、13と5/8インチ（13 5/8"）のケーシングが進められて21インチ（21"）ライザ30を通してセメントで固定されている間、坑井の次の部分を掘削するための12と1/4インチ（12 1/4"）の掘削アセンブリが13と5/8インチ（13 5/8"）のライザ３２を通して13と5/8インチ（13 5/8"）の第2のブラインドラム６４の直上のポイントへと下ろされる。ストリングに着地しているケーシングがBOPスタックのクリアを21インチ（21"）ライザへと引き上げ、21インチ（21"）の第1ブラインドラム６２が閉じられた後に、13と5/8インチ（13 5/8"）の第２ブラインドラム６４が開けられて12と1/4インチ（12 1/4"）掘削アセンブリが坑井内を進んで次の坑井部分に対する掘削を行うことを可能にする。
12と1/4インチ（12 1/4"）掘削アセンブリが坑井の底部に進められているときに、船は、13と5/8インチ（13 5/8"）のライザがフレックスジョイント７２を通じてBOPスタックと垂直に再び整合されるように側方に移動する。これにより、BOPスタック、坑井頭部あるいは泥線のすぐ下のケーシングにおいていかなる過度の磨耗も生じさせずに掘削アセンブリを回転することが可能になる。
【００３８】
13と5/8インチ（13 5/8"）のライザを通して坑井が掘削されている間、21インチ（21"）のライザ３０上で動いている主リグ２４は、ケーシングを着地させるために用いられる管を解体していることもでき、あるいは坑井の次のセクション用のケーシングを引き上げてデリックに立てていることもできる。これが行われた後、リグは新しいビットを構成し、その新しいビットを21インチ（21"）のライザを通じて下ろし、そしてそのビットが、13と5/8インチ（13 5/8"）のライザを通して交換のために引っ張り出されるまで待つ。続いて21インチ（21"）のライザ内に位置している掘削アセンブリが坑井の底部に進められ、掘削プロセスが続けられる。このシーケンスは坑井掘削プロセスを通じて続けられることができ、それにより掘削アセンブリをリグと泥線との間で循環させるのにかかる時間を著しく減少させる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の好ましい実施態様の前述の記載を図面に関連して読んで理解すると、デュアルライザアセンブリの本方法および装置のいくつかの別個の利点が得られることが理解されるであろう。
【００４０】
当該方法および装置の望ましい特徴および利点の全てを述べるまでもなく、本発明の主要な利点のうちの少なくともいくつかは、デュアルライザアセンブリ４０内で動作可能に接合されているデュアルライザセグメント３８および４６を備えることによって実現される。これにより、一対の回転式ステーション２４および２６を有するデュアルアクティビティ掘削船を掘削船と海中BOPとの間のデュアルオペレーティングライザと連携して効率的に使用することが可能になる。
【００４１】
フレックスジョイント７２は、BOPおよび坑井孔の中央の長手軸との軸的な整合が取れるように各ライザセグメント３８および４６を選択的に方向付けるべく掘削船を側方に再配置することにより、デュアルライザアセンブリのシフトを可能にする。
【００４２】
本願のデュアルライザアセンブリ４０およびデュアルアクティビティ掘削船によって、2つのドリルストリングを構成して7,500フィート以上を経て海底に送り、他のドリルストリング上の使用されたビット等の撤去時の使用に備えることができる。周囲の水がこの深さであるときには、海底までの片道で5日以上を節約することができる。クリティカルパスからこれらの日数を除くことは、完全な沖合掘削作業の時間とコストを著しく減少させる可能性を有している。
【００４３】
本発明の説明において、好ましい実施態様および本発明の説明的な利点に言及している。特に、デュアルライザアセンブリ４０は、その現在想定される好適な実施態様において具体的に説明され、論じられている。本発明の当該開示に詳しい当業者は、本発明および請求項の範囲内にある他の付加、削除、修正、置換、および／または他の変更も認識し得る。
【００４４】
本発明の他の目的および利点は、添付の図面に関連して以下に述べる本発明の好ましい実施態様の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明による深海掘削のためのデュアルライザアセンブリ方法および装置を有効に用いるのに適しているタイプの掘削船の軸測投影図である。
【図２】は、本発明の好ましい実施態様によるデュアルライザアセンブリの側立面図である。
【図３】図３Aは線３A−３Ａで切った断面図であり、デュアルライザアセンブリの頭部近くのライザセグメントの空間的な関係を示している。
図３Ｂは線３Ｂ−３Ｂで切った断面図であり、第２の小さい方のライザセグメントと第１の大きい方のライザセグメントとの合流部上方の位置でのライザセグメントの空間的な関係を示している。
図３Ｃは、線３Ｃ−３Ｃで切った断面図であり、第２の小さい方のライザセグメントが第１の大きい方のライザセグメントと部分的に合流している位置でのライザセグメントを示している。
図３Ｄは、線３Ｄ−３Ｄで切った断面図であり、デュアルライザアセンブリの底部の近くで第２の小さい方のライザがテーパジョイントにおいて第１の大きい方のライザセグメントと完全に合流している位置でのライザセグメントを示している。
【図４】図４Ａは、本発明の使用のシーケンスの概略を示す図であり、21インチ（21"）のライザの底部に接続されており、坑井頭部に取り付けられるために下ろされる、２ｘで示されているデュアルライザアセンブリに接続された同じく２ｘで、2倍のスケールサイズで示されているBOPスタックを開示している。
図４Bは、海底に位置している坑井頭部への取り付けに先立って、４ｘで示されているBOPスタックおよびデュアルライザアセンブリの向きを調整するステップの概略を示す図である。
図４Cは本発明の使用のシーケンスの概略説明図であり、BOPスタックは坑井頭部上に固定され、テストされており、13と5/8インチ（13 5/8"）のライザが海底でデュアルライザアセンブリに進められている状態を示す。
図４Dは、BOPスタック上方で第2の小さい方のライザを第1の長い方のライザに接続している、本発明のデュアルライザアセンブリを概略的に示している。
【符号の説明】
１０    堀削船
２０    デリック
３０    第１のライザ
３２    第２のライザ
３６    二重相フランジ
４０    デュアルライザアセンブリ
５４    パスウェイ
５８    拡張チューブ（カラム）
７０    テーパジョイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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