平成１３年度MH資源開発委託研究報告

環境影響評価グループ
HSE調査サブグループ(財）エンジニアリング振興協会
石油開発環境安全センター
日本オイルエンジニアリング(株）1HSE調査−フェーズ１の目標
安全n フェーズ２における海洋産出試験のための安全管理システムの策定（オペレーター･コントラクターそれぞれの安全管理システムをつなぐBridging
Documentを策定）
環境n 海洋産出試験の環境影響の側面に関する不特定多数の個人､機関からの問い合わせに対応するための基礎資料を整備
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HSE調査−フェーズ１全体計画
安全項

目

13 年度

14 年度

15 年度

16 年度

17 年度

18 年度

1) 大水深掘削の安全上の問題点調査
2) 大水深生産の安全上の問題点調査
3) 平成 11 年度および 15 年度における日本近海試錐調査作業のレビュー
4) 掘削作業および産出試験を想定した安全要件の策定
5) 掘削作業および産出試験を想定したハザード調査およびリスク評価
6) 掘削作業および産出試験を想定した安全管理システムの策定

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HSE調査−フェーズ１全体計画
環境項

目

13 年度

14 年度15 年度

16 年度

17 年度

18 年度

1) 環境分野の論文の収集と分析
2) 大水深開発における環境影響上の問題点調査
3) 想定される環境事故および緊急事態の特定調査

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HSE調査−平成１３年度作業

n フェーズ１全体計画の策定
n 平成１４年度作業計画の策定
n 大水深掘削における安全上の問題点に関する文献調査に着手

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平成１３年度HSE調査- 安全管理システム
n 目的：
HSEマネージメントシステムの構築に資することを目的として、MHが存在する大水深海域（約1000メートル以深）の掘削に関する特有の課題および問題点に関し、文献調査に着手しその概要をまとめた。
n 対象文献：SPE、OTC（９７-０１）、その他

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「大水深掘削技術関連文献調査」に係る文献検索・抽出の総括表
抽出文献数カテゴリー分類
SPEOTC（９７−０１） その他
計％
環境安全51
20071
4%
掘削環境
1557715247
15%
掘削リグ
3200032019%
掘削機器・装置
15550020512%作業手法
706
132
0838
50%
計
1387
279
151681100%
抽出文献数 ％

環境安全
掘削環境
掘削リグ
掘削機器・装置
作業手法
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8１．
環境安全
１．
環境安全

環境条件と安全性(1) 環境（海象気象)条件とリグの性能限界(2) 黒潮の影響 南海トラフサイト(3) 暴風対策、ライザー切り離し/退避
安全管理(1) 安全性、作業効率の向上、コスト削減図る動向(2) 英国 Step-Change in Safety”活動例
3年間で24%の災害減少
92．掘削環境
シャローハザードの問題 （海底下１０００ｍまで）(1) 一般的シャローハザード
シャローガス/異常高圧/軟弱地盤/海底複雑地形(2) 大水深特有シャローハザード
1) シャローウオーターフロー
2) 天然ガスハイドレート、メタンハイドレート
・メタンの坑内浸入・メタン層分解による地盤沈下
・メタン層直下のフリーガス
3) ランドスライド。急勾配の斜面 / 表面層不安定斜面での誘因(3) 複合シャローハザード海域特性 カスピ海南部 海底泥火山
10SWFの発生によって生じた海底地形
MH層がシールとなった異常高圧層の模式図

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MH分解による地盤沈下と坑口装置への影響

12大陸斜面におけるランドスライドの模式図

南カスピ海周辺のシャローハザードの模式図

132．掘削環境
地層圧と地層破壊圧
大水深掘削上の問題点
地層破壊圧が低い。
ケーシング段数増える。
ウエルコントロールでの問題

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3．掘削リグ−位置保持係留式リグ
1) 自己格納式チェーン・ワイヤー方式が主流、高分子繊維ロープ・中間ブイ・スラスターアシストの利用で向上図る
2) 係留力不均衡による船体傾斜の問題

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3．掘削リグ−位置保持性能
DPS リグ
1) 位置保持不能時のライザー緊急切り離し
2) DPSシステムの冗長性 ： 3重のDPS,多数の測位システム、パワーマネージ メントシステム等

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3．掘削リグ −DPS リグ(1) 位置保持不調原因

1) ハイドロホンの音波影響
2) 衛星測位システムへの影響
3) 電力供給停止(2) ライザーの突発的切り離し原因

1) DPSコント
ソフトエラーDPSコントローラーのハード・
2) パワーシステム故障
3) 誤操作、4)環境影響
4)環境影響 5) スラスターコントロールの喪失(3) 安全性信頼性の評価

1) DPSシステムの冗長性とDPSシステムの冗長性と信頼性確認
2) 位置保持不能を引き起こすシステム異常のFMEAによる特定すシステム異常のFMEAによる特定
3) データロギング、要員の経験、訓練、マニュアル化の必要性
4) 特に安全なライザー切り離しが必要な場合の対策−ウエルコントロール、ウエルテスト、BOP通し揚降管、荒天時
BOP通してのBHAてのBHA揚降管、

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4．掘削機器・装置
坑口装置・BOPなどのサブシー機器の問題
1) レスポンスの早い信頼性の高いコントロールシステム
2) BOP製造におけるSingle Point of Failure防止の為のFMEA
3) 緊急離脱システムと切り離し所要時間、DPS 30秒
4) アキュムレータボリューム、圧力5) コネクター性能、切り離しテスト
6) BOP内トラップガスの排出、ブリードオフバルブ
7） セカンダリーバックアップシステムの必要性、ROV・音波
8) デッドマン セーフティコントロールシステム
9) BOP圧力試験、水圧の影響

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4．掘削機器・装置
大水深ライザーの問題と管理
1) ライザー長の選択 75-90ft2) ライザーシステムの強度およびコネクター部の精査
3) ライザー圧潰とフィルアップバルブ
4) ライザー浮力体
5) 揚降管時の潮流の影響
6) 適正ライザーテンションの選択とテンショナー故障
7) 速い潮流環境、ダイバーターへの干渉など
8） 船体のずれによるライザー傾角と応力の超過
9) VIVの発生と対策
10) 流速計器
11) 暴風時のライザーハングオフの挙動
12) 緊急切り離しシーケンスの設定
13) ライザーアンチリコイルシステム
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マリンライザーの問題

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5．作業手法
ウエルコントロールの問題と手法(1) キル・チョークラインの圧力損失増大(2) ハイドレートの生成
1) 生成抑制の為のSBM、インヒビターの使用
2) ドリラーズ法の利点(3) ライザーの圧潰(4) ダイバーターシステム使用の検討(5) ライザーガスのハンドリング
1) ライザーガスの危険性
2) ライザーガスの侵入の原因
3) ライザーガス侵入時の取り扱い手順4) ライザーガスハンドラーシステム（BOP)

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5．作業手法−産出試験(1) Petrobrasの例
Petrobrasの例 ( 17001700-1850 m 水深、）
1) SSTTからのテスト
SSTTからのテストストリングの切り離し：−30秒以下の基準設定、30秒以下の基準設定、OK
2) ドリフトオフ発生時の緊急離脱法：−Sharerable Handling Subの使用
Subの使用3) コイルチュービング、スリックラインの使用：
SSVVに
SSVVに２ CT切断能力
CT切断能力4) ハイドレート対策：−海底機器にインヒビター注入配管の設置
海底機器にインヒビター注入配管の設置
5) 既存機器を使用

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