(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端が海底の坑井に対し略垂直に接続されると共に、上端が海上の船型浮体に接続されている可撓性を有する採油用ライザー管で、しかも、この採油用ライザー管の下半分部分の周囲に浮力部材を取り付けている採油用ライザー管において、
前記採油用ライザー管は、その上端部分の重量が、同ライザー管の肉厚を厚くすることにより、他のライザー管部分の重量に比べて重くなっていることを特徴とする採油用ライザー管。
【請求項２】
下端が海底の坑井に対し略垂直に接続されると共に、上端が海上の船型浮体に接続されている可撓性を有する採油用ライザー管で、しかも、この採油用ライザー管の下半分部分の周囲に浮力部材を取り付けている採油用ライザー管において、
前記採油用ライザー管は、その中央部分からその上端部分に向かうに従いその重量が漸増しており、
前記浮力部材は、前記採油用ライザー管の中央部分から下端部分に向かうに従いその浮力が漸増するようになっていることを特徴とする採油用ライザー管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は採油用ライザー管に関し、風や波の強い海域においても安全に使用することができるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】
海底の油田で採取した石油や天然ガスを、海上の船型浮体（プラットフォーム）にまで搬送するのに、ＣＶＡＲ（Compliant Vertical Access Riser ：可撓式垂直アクセス式ライザー）と称される鋼製の採油用ライザー管が採用されている。
【０００３】
図５はＣＶＡＲ型の鋼製の採油用ライザー管１を用いた石油採掘システムを示している。この採油用ライザー管１の下端は、水深が例えば１０００ｍとなっている海底２の坑井（図示省略）に対し略垂直に接続されると共に、採油用ライザー管１の上端が船型浮体３に接続されており、この採油用ライザー管１により、海底油田で採油した石油を海上の船型浮体３にまで移送することができる。なお、採油用ライザー管１の直径は例えば２５ｃｍ〜５０ｃｍである。
【０００４】
採油用ライザー管１の略中央よりも下側の部分（下半分部分）には、採油用ライザー管１の周囲に浮力部材４が一様に取り付けられている。このため浮力部材４により採油用ライザー管１の下半分部分が浮力過剰な状態におかれ、採油用ライザー管１の下半分部分が海底２に対して略直角な姿勢を維持することができる。浮力部材４としては、例えば、Syntactic Foam などを用いている。
【０００５】
一方、採油用ライザー管１の上半分部分は自重により下方に引っ張られるため、船型浮体３に対して略直角姿勢を保つことができる。また、採油用ライザー管１は可撓性を有しているため、全体としてゆるやかな曲線形状となっており、船型浮体３の上下動に応じ、その剛性構造の許す僅かな撓みの範囲内で緩やかに湾曲変形することができるようになっている。
【０００６】
このようなＣＶＡＲ型の採油用ライザー管１は、その下端部分が海底２に対して垂直姿勢となっているため、ワークオーバーなどの作業を、海上からこの採油用ライザー管１を介して行うことが可能となる。なお、ワークオーバー（work over）とは、産油量が低下したときにこれを回復するために坑井に対して行う様々な作業である。この作業を行うには坑井内に機器を挿入する必要があり、ＣＶＡＲ型の採油用ライザー管１を採用していた場合には、この採油用ライザー管１の内部を通して機器の挿入ができる。
【０００７】
ちなみに、船型浮体の上下動に対応できる採油管としてフレキシブルライザーが存在するが、このフレキシブルライザーは、その下端部分が海底において水平に配置されてから坑井に接続されると共に、ライザーが大きく湾曲するため、フレキシブルライザー内に機器を挿入することができずワークオーバーが不可能である。この点で、ＣＶＡＲ型の採油用ライザー管１を用いることが、操業コストの削減に寄与する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した採油用ライザー管１は、上端部分および下端部分が略垂直姿勢となり、全体として緩やかに湾曲しているため、採油用ライザー管１に作用する曲げ応力は図６に示すようになる。つまり、上端と、下端と、中央よりもやや上の部分と、中央よりもやや下の部分において、曲げ応力が大きくなる。この状態で、船型浮体３が風や波などの外力を受けて大きく運動すると、採油用ライザー管１に作用する曲げ応力が極めて大きくなることがあり、海域条件によっては採油用ライザー管１の強度が不足するおそれがある。なお、図６において、曲げ応力がプラスとは上に行くにつれて右に曲がる方向の曲げによる応力を示し、応力がマイナスとは上に行くにつれて左に曲がる方向の曲げによる応力を示している。
【０００９】
本発明は、上記従来技術に鑑み、風や波などの外力条件がより厳しい海域でも使用することができるＣＶＡＲ型の採油用ライザー管を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の構成は、下端が海底の坑井に対し略垂直に接続されると共に、上端が海上の船型浮体に接続されている可撓性を有する採油用ライザー管で、しかも、この採油用ライザー管の下半分部分の周囲に浮力部材を取り付けている採油用ライザー管において、前記採油用ライザー管は、その上端部分の重量が、同ライザー管の肉厚を厚くすることにより、他のライザー管部分の重量に比べて重くなっていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の構成は、下端が海底の坑井に対し略垂直に接続されると共に、上端が海上の船型浮体に接続されている可撓性を有する採油用ライザー管で、しかも、この採油用ライザー管の下半分部分の周囲に浮力部材を取り付けている採油用ライザー管において、前記採油用ライザー管は、その中央部分からその上端部分に向かうに従いその重量が漸増しており、前記浮力部材は、前記採油用ライザー管の中央部分から下端部分に向かうに従いその浮力が漸増するようになっていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるＣＶＡＲ型の鋼製の採油用ライザー管１０を用いた石油採掘システムを示している。この採油用ライザー管１０の下端は、水深が例えば１０００ｍとなっている海底２の坑井に対し略垂直に接続されると共に、採油用ライザー管１０の上端が船型浮体３に接続されており、この採油用ライザー管１０により、海底油田で採油した石油を海上の船型浮体３にまで移送することができる。
【００１４】
採油用ライザー管１０の略中央よりも下側の部分（下半分部分）には、採油用ライザー管１０の周囲に浮力部材４が一様に取り付けられている。このため浮力部材４により採油用ライザー管１０の下半分部分が浮力過剰な状態におかれ、採油用ライザー管１０の下半分部分が海底２に対して略直角な姿勢を維持することができる。浮力部材４としては、例えば、Syntactic Foam などを用いている。
【００１５】
一方、採油用ライザー管１０の上半分部分は自重により下方に引っ張られるため、船型浮体３に対して略直角姿勢を保つことができる。また、採油用ライザー管１０は可撓性を有しているため、全体としてゆるやかな曲線形状となっており、船型浮体３の上下動に応じ、その剛性構造の許す僅かな撓みの範囲内で緩やかに湾曲変形することができるようになっている。
【００１６】
更に、採油用ライザー管１０の上端部分１０ａの肉厚は、他の部分の肉厚よりも厚くなっており、これにより上端部分１０ａの重量が他の部分の重量よりも重くなっている。この結果、採油用ライザー管１０の上端部分１０ａが下方により強く引っ張られ、船型浮体３に対する直角姿勢をより強く保つことができる。
【００１７】
このため、図２に実線で示すように、採油用ライザー管１０の上端部分１０ａにおける曲げ応力が低減する。よって、風や波などの外力条件がより厳しい海域において、採油用ライザー管１０を使用しても、作用する応力を低減することができ、安全に使用することができる。なお図２の点線は、従来技術における曲げ応力特性を示している。
【００１８】
＜第２の実施の形態＞
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかるＣＶＡＲ型の鋼製の採油用ライザー管１０を用いた石油採掘システムを示している。この採油用ライザー管１０の下端は海底２の坑井に対し略垂直に接続されると共に、採油用ライザー管１０の上端が船型浮体３に接続されている。
【００１９】
採油用ライザー管１０の略中央よりも下側の部分（下半分部分）には、採油用ライザー管１０の周囲に浮力部材４が取り付けられている。このため浮力部材４により採油用ライザー管１０の下半分部分が浮力過剰な状態におかれ、採油用ライザー管１０の下半分部分が海底２に対して略直角な姿勢を維持することができる。浮力部材４としては、例えば、Syntactic Foam などを用いている。
【００２０】
一方、採油用ライザー管１０の上半分部分は自重により下方に引っ張られるため、船型浮体３に対して略直角姿勢を保つことができる。また、採油用ライザー管１０は可撓性を有しているため、全体としてゆるやかな曲線形状となっており、船型浮体３の上下動に応じ、その剛性構造の許す僅かな撓みの範囲内で緩やかに湾曲変形することができるようになっている。
【００２１】
更に、採油用ライザー管１０の肉厚は、中央部分から上端部分に向かうにしたがい段階的に厚くなっている。つまり、採油用ライザー管１０の重量は、中央部分から上端部分に向かうに従い段階的に重くなっている。
一方、採油用ライザー管１０の下半分部分には、浮力部材４が取り付けられているが、この浮力部材４は中央部分から下端部分に向かうに従いその量が段階的に多くなっており、浮力部材４による浮力は、下端部分に向かうに従い段階的に漸増している。
【００２２】
このため、図４に実線で示すように、採油用ライザー管１０の中央部分における曲げ応力が低減する。よって、風や波などの外力条件がより厳しい海域において、採油用ライザー管１０を使用しても、作用する応力を低減することができ、安全に使用することができる。なお図４の点線は、従来技術における曲げ応力特性を示している。
【００２３】
【発明の効果】
以上実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明によれば、下端が海底の坑井に対し略垂直に接続されると共に、上端が海上の船型浮体に接続されている可撓性を有する採油用ライザー管で、しかも、この採油用ライザー管の下半分部分の周囲に浮力部材を取り付けている採油用ライザー管において、前記採油用ライザー管は、その上端部分の重量が、同ライザー管の肉厚を厚くすることにより、他のライザー管部分の重量に比べて重くなっているので、上端部分での曲げ応力を低減することができ、風や波などの外力条件がより厳しい海域においても安全に採油用ライザー管を使用することができる。
【００２４】
また本発明によれば、下端が海底の坑井に対し略垂直に接続されると共に、上端が海上の船型浮体に接続されている可撓性を有する採油用ライザー管で、しかも、この採油用ライザー管の下半分部分の周囲に浮力部材を取り付けている採油用ライザー管において、前記採油用ライザー管は、その中央部分からその上端部分に向かうに従いその重量が漸増しており、前記浮力部材は、前記採油用ライザー管の中央部分から下端部分に向かうに従いその浮力が漸増するようになっているので、中央部分での曲げ応力を低減することができ、風や波などの外力条件がより厳しい海域においても安全に採油用ライザー管を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態にかかる採油用ライザー管を使用した採掘システムを示す構成図。
【図２】  第１の実施の形態にかかるおける採油用ライザー管に作用する曲げ応力を示す特性図。
【図３】  本発明の第２の実施の形態にかかる採油用ライザー管を使用した採掘システムを示す構成図。
【図４】  第２の実施の形態にかかるおける採油用ライザー管に作用する曲げ応力を示す特性図。
【図５】  従来の採油用ライザー管を使用した採掘システムを示す構成図。
【図６】  従来の採油用ライザー管に作用する曲げ応力を示す特性図。
【符号の説明】
１，１０  採油用ライザー管
２  海底
３  船型浮体
４  浮力部材
【図１】
0003748539.tif 000002
【図２】
0003748539.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003748539.tif 000007