ライザーシステム
【課題】 ライザー管を海底地盤から切り離すときに、海底地盤や船舶にライザー管が当たるのを防ぎ、船舶やライザー管の損傷を防ぐことを目的とする。
【解決手段】 ライザーシステム１０においては、荒天時等に、船舶１の上下動が許容量以上となった場合には、防噴装置２０をベース部２０Ａと連結部２０Ｂに切り離す。すると、ライザー管１１は、テンショナー３３によって付与されたテンションにより上昇する。このとき、ライザー管１１の外表面に設けられた抵抗部材（フラップ）が、海水の抵抗によってライザー管１１に対して所定の開き角で開いて抵抗力を発揮し、ライザー管１１の上昇速度を抑えるようになっている。また、ライザー管１１が切り離されると、すぐに付勢部材の付勢力によって可動管が上昇してライザー管１１の全長が短縮するようにした。
【解決手段】 ライザーシステム１０においては、荒天時等に、船舶１の上下動が許容量以上となった場合には、防噴装置２０をベース部２０Ａと連結部２０Ｂに切り離す。すると、ライザー管１１は、テンショナー３３によって付与されたテンションにより上昇する。このとき、ライザー管１１の外表面に設けられた抵抗部材（フラップ）が、海水の抵抗によってライザー管１１に対して所定の開き角で開いて抵抗力を発揮し、ライザー管１１の上昇速度を抑えるようになっている。また、ライザー管１１が切り離されると、すぐに付勢部材の付勢力によって可動管が上昇してライザー管１１の全長が短縮するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底地盤の掘削を行うときに用いるライザーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大深度の海底地盤の調査等のために、ライザーシステムが用いられている。ライザーシステムは、図１に示すように、海上に停泊した船舶１からライザー管２を降ろし、このライザー管２の内部を通してドリルパイプ３を海底地盤Ｇに到達させ、海底地盤Ｇの掘削を行う。
【０００３】
ライザー管２は、その下端２ａが海底地盤Ｇに固定されている。ライザー管２の上端部２ｂには、船舶１に固定された支持管４が挿入され、これによってライザー管２と支持管４は内外の二重管構造となっており、上下方向に相対移動可能なテレスコピック機構を構成している。このような構成により、波浪による船舶１の上下動を吸収するようになっている。
さらに、ライザー管２の上端部２ｂは、テンショナー５を介し、船舶１側に支持されている。テンショナー５は、一端５ａが船舶１に固定され、他端５ｂがライザー管２に固定され、一端５ａと他端５ｂを互いに接近させる方向のテンションを付与するテンショナーシリンダ６を備えている。このテンショナーシリンダ６で付与したテンションにより、ライザー管２の座屈を防ぐようになっている。
【０００４】
ライザーシステムでは、上記のような構成で海底地盤Ｇおよび船舶１に固定されることで、波浪によるある程度の船舶１の上下動は吸収できるようになっているものの、荒天時等に、船舶１の上下動が許容量以上となった場合には、そのままではライザー管２の海底地盤Ｇへの固定部分や、船舶１側への連結部分が損壊してしまう恐れがある。
このため、ライザー管２を海底地盤Ｇに固定する固定部７を上下に分割可能としておき、必要時に固定部７を上下に分割することで、ライザー管２を海底地盤Ｇから切り離すことが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
そして、ライザー管２が海底地盤Ｇから切り離されると、テンショナー５のテンションによりライザー管２は上昇するので、テンショナー５のテンションを制御し、ライザー管２を適切な位置で停止させた後、ライザー管２を船舶１側に固縛している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ライザー管２を海底地盤Ｇから切り離した後、これを船舶１側に固縛するまでの間において船舶１が大きく上下動すると、沈み込んだ船舶１を、上昇するライザー管２が突き上げてしまう恐れがあり、それにより、ライザー管２や船舶１が損傷することがある。
【０００７】
また、図６に示すように、ライザー管２の上端部２ｂは、テンショナー５の他端５ｂが固定されたサポートリング８によって下方への移動のみが拘束された状態で支持されている。このため、ライザー管２を海底地盤Ｇから切り離したときに、テンショナー５のテンションによって、ライザー管２の上端部２ｂがサポートリング８から上方に大きく飛び上がり、上記の船舶１を突き上げてしまう現象が起こることがある。
【０００８】
また、ライザー管２を船舶１側に固縛した後の状態においても、船舶１が大きく上下動すると、船舶１が沈み込んだときに、ライザー管２が海底地盤Ｇを打つ恐れがあり、ライザー管２が損傷することがある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ライザー管を海底地盤から切り離したときに、海底地盤や船舶にライザー管が当たるのを防ぎ、船舶やライザー管の損傷を防止することのできるライザーシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明のライザーシステムは、上端部が海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、ライザー管内を通して海底地盤に到達し、海底地盤を掘削するドリルパイプと、ライザー管の下端部を海底地盤に固定するとともに、必要時に海底地盤へのライザー管の固定を解放可能な固定装置と、ライザー管を船舶側に引き寄せる方向のテンションをライザー管に作用させるテンショナーと、を備える。そして、このようなライザーシステムにおいて、ライザー管の表面に、ライザー管が海中を上昇するときに抵抗力を発揮する抵抗部材が設けられていることを特徴とする。緊急時等において、ライザー管の海底地盤への固定が固定装置によって解放されると、ライザー管はテンショナーのテンションによって海中を上昇する。このとき、抵抗部材が発揮する抵抗力によって、ライザー管の上昇速度を抑えることができる。これによって、上昇したライザー管が船舶に当たるのを防止できる。
【００１０】
このような抵抗部材は、ライザー管の表面に固定して設けてもよいが、通常時、つまり固定装置によってライザー管が海底地盤に固定された状態で、抵抗部材によって潮流の影響が増えるのは好ましくない。このため、抵抗部材を、ライザー管の下端部が固定装置によって海底地盤に固定された状態ではライザー管の表面に沿って位置し、ライザー管の海底地盤への固定が固定装置によって解放された状態ではライザー管の表面に対して開いて位置するような、可動板によって構成するのが好ましい。この場合、ライザー管が海底地盤から切り離されたときには、可動板を確実に開く必要がある。このため、例えば、モータやシリンダ、バネ等によって強制的に可動板を開くようにしても良いが、ライザー管が海中を上昇するときに海水の抵抗力によって可動板が開くよう、可動板の上端部に傾斜面を形成すれば、何らの機構を用いることなく、可動板を開くことができる。
また、可動板は、海中で可動板に浮力を作用させる材質で形成することで、通常時には、何らの機構を用いることなく、可動板をライザー管に沿わせた状態とすることができる。
【００１１】
海中のライザー管には、潮流によって周囲にカルマン渦が発生する。これに対し、抵抗部材を、ライザー管の表面にらせん状に配列することで、カルマン渦の発生位相をずらし、カルマン渦に起因する振動を抑えることができる。
【００１２】
また、このようなライザー管の下端部は、ライザー管の海底地盤への固定が固定装置によって解放された状態で、ライザー管の長さが収縮可能となる収縮機構を備えるのが好ましい。
このとき、収縮機構では、ライザー管の海底地盤への固定が固定装置によって解放されたときに、ライザー管の長さを自動的に収縮させるようにすれば、ライザー管の切り離しとほぼ同時に、ライザー管の下端部を海底から遠ざけることができ、海底地盤との干渉を防ぐことができる。
【００１３】
さらに、ライザー管と、テンショナーとの間に、ライザー管のテンショナーに対する変位を緩和する変位緩和機構を備えるようにしてもよい。これにより、ライザー管が海底地盤から切り離されて上昇した場合に、その変位を変位緩和機構で緩和することができ、船舶への衝突を防止できる。
【００１４】
本発明のライザーシステムは、上端部が、海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、ライザー管内を通して海底地盤に到達し、海底地盤を掘削するドリルパイプと、ライザー管の下端部を海底地盤に固定するとともに、必要時に海底地盤へのライザー管の固定を解放可能な固定装置と、ライザー管を船舶側に引き寄せる方向のテンションをライザー管に作用させるテンショナーと、を備え、ライザー管の下端部には、ライザー管に対して上下動に可能に設けられ、固定装置に連結される可動管と、可動管を上方に付勢する付勢部材と、が備えられていることを特徴とする。
このようなライザーシステムでは、ライザー管の下端部の海底地盤への固定が固定装置によって解放されると、固定部材に連結されていた可動管が、付勢部材の付勢力によってライザー管に対して上昇する。これによってライザー管の全長が収縮し、ライザー管の下端部と海底地盤と距離が離れる。その結果、ライザー管の海底地盤への衝突を抑止できる。
【００１５】
また、本発明のライザーシステムは、ライザー管と、テンショナーとの間に、ライザー管のテンショナーに対する上方への変位を規制する変位規制機構を備えることを特徴とする。これにより、ライザー管が海底地盤から切り離されて上昇した場合に、その変位を変位規制機構で規制し、船舶等に当たるのを防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、緊急時等に海底地盤からの切り離しを行った後に、ライザー管が、船舶を突き上げたり、海底地盤に衝突してライザー管や船舶が損傷するのを効果的に回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるライザーシステム１０の構成を説明するための図である。
図１に示すように、大深度の海底地盤の調査、石油や天然ガス等の資源掘削のために用いられるライザーシステム１０は、筒状のライザー管１１と、ライザー管１１の内部を通して海底地盤Ｇに到達し、海底地盤Ｇの掘削を行うドリルパイプ１２とを備えている。
【００１８】
ライザー管１１は、所定長のユニット管１３を多数連結することで構成されている。
図２に示すように、ライザー管１１を構成する各ユニット管１３の外表面には、ライザー管１１が海中を上昇するときに抵抗力を発揮する抵抗部材１５が設けられている。
このような抵抗部材１５としては、例えば、可倒式のフラップ（可動板）１５Ａがある。フラップ１５Ａは、その下端部が、ライザー管１１の外表面に対してヒンジ１６を介して回動可能に連結され、また図示しないストッパ部材により、ライザー管１１に対する開き角が規制されるようになっている。これによりフラップ１５Ａは、ライザー管１１の外表面に沿った状態と、ライザー管１１に対し所定の角度開いた状態との間で開閉できるようになっている。フラップ１５Ａの上端部は、ライザー管１１が上昇するときに、海水の抵抗によってフラップ１５Ａを開く方向の力が作用するように、傾斜面１５ａとするのが好ましい。
【００１９】
フラップ１５Ａは、通常の状態において、潮流の影響を最小限に抑えるため、ライザー管１１の外表面に沿った状態を維持するのが好ましい。このため、フラップ１５Ａを、例えばシンタクティック・フォーム等と称される、気泡を含む材料等、海中でフラップ１５Ａに浮力を作用させるような材料で形成することができる。これにより、通常状態においては、フラップ１５Ａに作用する浮力によってフラップ１５Ａはライザー管１１の外表面に沿った状態となり、ライザー管１１が上昇したときに傾斜面１５ａに海水が当たることでフラップ１５Ａが自動的に開くようにできる。
これ以外にも、バネ等の弾性部材により、フラップ１５Ａがライザー管１１の外表面に沿った状態を維持するよう、フラップ１５Ａを付勢するようにしても良い。
上記フラップ１５Ａは、例えば、ユニット管１３の上下方向の所定レベルに、周方向に略等間隔で複数設けるのが好ましい。
【００２０】
このようなフラップ１５Ａは、ライザー管１１が上昇しはじめると海水の抵抗によってライザー管１１に対して所定の開き角で開く。フラップ１５Ａが開いた状態では、ライザー管１１の上昇に対し、抵抗力を発揮する抵抗部材１５として機能する。
【００２１】
また、図３に示すように、フラップ１５Ａを、ライザー管１１を構成するユニット管１３に対し、らせん状に配列しても良い。海中においては、ライザー管１１に潮流が当たることでカルマン渦が生じ、これによってライザー管１１には、流れに直交する振動が生じることがある。この振動により、ライザー管１１が疲労し、強度に悪影響を及ぼすことがある。このようなライザー管１１にフラップ１５Ａをらせん状に配置すると、フラップ１５Ａによってライザー管１１の周囲における海水の流れが変化し、ライザー管１１の上下方向において位相ずれが生じて振動が抑制される。
これにより、フラップ１５Ａを、ライザー管１１の上昇に対し、抵抗力を発揮する抵抗部材１５として機能させるだけでなく、ライザー管１１の周囲におけるカルマン渦の発生による振動の抑制のために機能させることもできる。
【００２２】
さて、ライザー管１１の下端部１１ａは、海底地盤Ｇに、防噴装置（固定装置）２０を介して固定されている。防噴装置２０は、掘削中に海底地盤Ｇ中からガス等が噴出した場合に、ライザー管１１が吹き飛ばされるのを防止するための圧力解放機構を備えたものである。この防噴装置２０は、荒天時等にライザー管１１を海底地盤Ｇから切り離すための切り離し機構をも備えている。このため、防噴装置２０は、海底地盤Ｇに固定されたベース部２０Ａと、ベース部２０Ａに対して着脱可能とされ、ライザー管１１の下端部１１ａに連結された連結部２０Ｂからなる二分割可能な構成とされている。連結部２０Ｂは、通常時はベース部２０Ａに連結された状態とされ、必要時に、船舶１側からの制御等によって、ベース部２０Ａに対する連結が解放されるようになっている。
【００２３】
さらに、防噴装置２０には、ライザー管１１内を通るドリルパイプ１２を切断するための切断機構（図示無し）が備えられている。防噴装置２０の切り離し機構でベース部２０Ａから連結部２０Ｂおよびライザー管１１を切り離す際、通常はドリルパイプ１２を先行して引き上げるが、ドリルパイプ１２を引き上げるだけの時間的猶予が無い場合等には、この切断機構（図示無し）で、ライザー管１１内を通っているドリルパイプ１２を切断した後、切り離し機構でベース部２０Ａから連結部２０Ｂおよびライザー管１１を切り離す。
【００２４】
ライザー管１１の下端部１１ａにおいて、防噴装置２０の連結部２０Ｂに対して連結される部分の構造は、以下のような収縮機構となっている。
すなわち、図４に示すように、ライザー管１１の下端部１１ａは、管本体２１に対し、可動管２２が上下方向に移動可能に装着された構成とされている。管本体２１の下端部と可動管２２の上端部にはフランジ２１ａ、２２ａが形成され、これによって可動管２２の下方への移動が規制されている。そして、可動管２２のフランジ２２ａと管本体２１との間には、可動管２２を引き上げる方向の付勢力を発する付勢部材２３と、可動管２２が上方に移動したときに、その移動速度を減衰させるダンパー２５とが設けられている。
【００２５】
また、可動管２２には、通常時において、その移動ストロークの下端位置、すなわちフランジ２１ａ、２２ａが接触した状態で可動管２２を管本体２１に固定するストッパ機構が備えられている。このストッパ機構は、防噴装置２０の連結部２０Ｂがベース部２０Ａから切り離されたときには、可動管２２を管本体２１に対し移動自在な状態に解放するようになっている。
このようなストッパ機構としては、例えば、管本体２１の所定位置形成された孔に、ストッパピン２４を挿入するものがある。ストッパピン２４は、管本体２１の孔に挿入された状態で管本体２１のフランジ２１ａの直下に位置することで、可動管２２の上方への移動を規制する。そして、例えば、ストッパピン２４を、防噴装置２０のベース部２０Ａにワイヤー２６等で結んでおく等して、防噴装置２０の連結部２０Ｂがベース部２０Ａから切り離されてライザー管１１が上昇したときには、ストッパピン２４が管本体２１の孔から抜けるようにする。
これ以外に、例えば、ストッパピン２４を管本体２１の孔に抜き差しするための機構を備えておき、防噴装置２０の連結部２０Ｂをベース部２０Ａから切り離すときに、ストッパピン２４を自動的に管本体２１の孔から抜くようにすることもできる。
【００２６】
ライザー管１１の下端部１１ａが、このような構造の収縮機構を有することで、図４（ｂ）に示すように、防噴装置２０の連結部２０Ｂがベース部２０Ａから切り離されてライザー管１１が上昇すると、ストッパ機構が解放されて、可動管２２が管本体２１に対し移動自在な状態となり、付勢部材２３の付勢力によって可動管２２が管本体２１に対して上昇する。これによってライザー管１１の全長を短縮させ、ライザー管１１の下端部１１ａおよび連結部２０Ｂと海底地盤Ｇとの隙間を大きく確保し、ライザー管１１が海底地盤Ｇに無用に干渉して下端部１１ａや連結部２０Ｂが損傷するのを防止できる。しかも、可動管２２は、防噴装置２０の連結部２０Ｂがベース部２０Ａから切り離されてストッパ機構が解放された直後に移動し、ライザー管１１の下端部１１ａと海底地盤Ｇとの間隔が開くので、その効果は大きい。
【００２７】
図５に示すように、ライザー管１１の上端部１１ｂは、テレスコピック機構を有している。すなわち、ライザー管１１の上端部１１ｂに、船舶１に固定された支持管３０が挿入され、これによってライザー管１１と支持管３０が内外の二重管構造となって、上下方向に相対移動可能となっており、船舶１とライザー管１１の上下方向の相対移動を許容するようになっている。
また、ライザー管１１の上端部１１ｂには、外方に張り出すフランジ３１が形成されている。このフランジ３１の下側には、リング状のサポートリング３２が設けられている。このサポートリング３２は、フランジ３１によってライザー管１１に対し上方への移動が規制されている。
【００２８】
サポートリング３２は、テンショナー３３を介し、船舶１に連結されている。テンショナー３３は、一端３３ａが船舶１に固定され、他端３３ｂがサポートリング３２に固定され、一端３３ａと他端３３ｂを互いに接近させる方向のテンションを付与するテンショナーシリンダ３４を備えている。これにより、ライザー管１１の上端部１１ｂは、サポートリング３２およびテンショナー３３を介し、船舶１側に引き寄せられる方向のテンションが付与された状態で、船舶１に支持されている。
【００２９】
ここで、サポートリング３２とライザー管１１のフランジ３１との間には、サポートリング３２に対するライザー管１１の上方への移動を抑制する機構（変位緩和機構、変位規制機構）が備えられている。この機構としては、サポートリング３２とライザー管１１のフランジ３１との間に、双方を接近させる方向の付勢力を付与する付勢部材３５と、サポートリング３２に対しライザー管１１の上方への移動速度を減衰させるダンパー３６とを備えることができる。これら付勢部材３５およびダンパー３６により、サポートリング３２に対しライザー管１１の上方への移動を抑制でき、これによって、ライザー管１１が過度に上昇して船舶１に当たってしまうことや、テンショナー３３のテンショナーシリンダ３４に過大な圧縮力を作用させるのを防止できる。
また、サポートリング３２とライザー管１１とが、上記の機構によって連結されることになるため、テンショナー３３による下向きのテンションをサポートリング３２を介しライザー管１１に伝達でき、これによってもライザー管１１の過度な上昇を抑えることができる。
【００３０】
このような構成のライザーシステム１０においては、ライザー管１１の下端部１１ａを、防噴装置２０を介して海底地盤Ｇに固定し、上端部１１ｂは、支持管３０およびテンショナー３３を介し、船舶１で支持する。そして、ドリルパイプ１２を、ライザー管１１の内部を通して海底地盤Ｇに到達させた状態で、図示しない駆動源で回転させることで、海底地盤Ｇの掘削を行う。
この状態（通常状態）では、ライザー管１１と支持管３０とがテレスコピック機構を構成することで、波浪による船舶１の上下動を吸収するようになっている。また、この状態で、テンショナーシリンダ３４を備えたテンショナー３３によってライザー管１１を上方に引っ張ってテンションを付与することで、ライザー管１１が座屈してしまうのを防ぐ。
【００３１】
そして、荒天時等に、船舶１の上下動が許容量以上となった場合には、防噴装置２０をベース部２０Ａと連結部２０Ｂに切り離す。すると、ライザー管１１は、テンショナー３３によって付与されたテンションにより上昇する。このとき、ライザー管１１の外表面に設けられたフラップ１５Ａが、海水の抵抗によってライザー管１１に対して所定の開き角で開いて抵抗力を発揮し、ライザー管１１の上昇速度を抑える。また、付勢部材３５およびダンパー３６によっても、ライザー管１１の上方への移動が抑制される。これによって、ライザー管１１が過度に上昇して船舶１に当たってしまうことや、テンショナー３３のテンショナーシリンダ３４に過大な圧縮力を作用させるのを防止できる。また、ライザー管１１の上昇時には、テンショナー３３のテンショナーシリンダ３４で発揮するテンションを適宜制御して、ライザー管１１を適切な位置で停止させた後、ライザー管１１を船舶１側に固縛する。
【００３２】
また、ライザー管１１が切り離されると、すぐに付勢部材２３の付勢力によって可動管２２が上昇してライザー管１１の全長が短縮するので、ライザー管１１が海底地盤Ｇに無用に干渉して下端部１１ａや連結部２０Ｂが損傷するのを防止できる。
そして、ライザー管１１を船舶１に固縛した後の状態では、船舶１が想定外に大きく上下動して、ライザー管１１の下端部１１ａおよび連結部２０Ｂが海底地盤Ｇ等に衝突しても、ライザー管１１の上端部１１ｂ側において、付勢部材３５およびダンパー３６によって、ライザー管１１の上方への移動が抑制されるので、これによって、ライザー管１１が過度に上昇して船舶１に当たってしまうことや、テンショナー３３のテンショナーシリンダ３４に過大な圧縮力を作用させるのを防止できる。
【００３３】
このようにして、緊急時に切り離しを行った後のライザー管１１が、船舶１を突き上げたり、海底地盤Ｇに衝突して、ライザー管１１や船舶１等が損傷するのを効果的に回避することが可能となる。
【００３４】
なお、上記実施の形態において、特に抵抗部材１５や、ライザー管１１の下端部１１ａ、上端部１１ｂの構造等は、上記したのと同様の機能を発揮できるのであれば、適宜他の構造を採用しても何ら支障は無い。また、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態におけるライザーシステムの概要を示す図である。
【図２】ライザー管に設けた抵抗部材の一例を示す図である。
【図３】抵抗部材の他の例を示す図である。
【図４】ライザー管の下端部を切り離すときの状態を示す図である。
【図５】ライザー管の上端部の支持構造を示す図である。
【図６】従来のライザー管の上端部の支持構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…船舶、１０…ライザーシステム、１１…ライザー管、１２…ドリルパイプ、１３…ユニット管、１５…抵抗部材、１５Ａ…フラップ（可動板）、１５ａ…傾斜面、１６…ヒンジ、２０…防噴装置（固定装置）、２０Ａ…ベース部、２０Ｂ…連結部、２１…管本体、２２…可動管、２３…付勢部材、２４…ストッパピン、３０…支持管、３１…フランジ、３２…サポートリング、３３…テンショナー、３４…テンショナーシリンダ、３５…付勢部材、３６…ダンパー、Ｇ…海底地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底地盤の掘削を行うときに用いるライザーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大深度の海底地盤の調査等のために、ライザーシステムが用いられている。ライザーシステムは、図１に示すように、海上に停泊した船舶１からライザー管２を降ろし、このライザー管２の内部を通してドリルパイプ３を海底地盤Ｇに到達させ、海底地盤Ｇの掘削を行う。
【０００３】
ライザー管２は、その下端２ａが海底地盤Ｇに固定されている。ライザー管２の上端部２ｂには、船舶１に固定された支持管４が挿入され、これによってライザー管２と支持管４は内外の二重管構造となっており、上下方向に相対移動可能なテレスコピック機構を構成している。このような構成により、波浪による船舶１の上下動を吸収するようになっている。
さらに、ライザー管２の上端部２ｂは、テンショナー５を介し、船舶１側に支持されている。テンショナー５は、一端５ａが船舶１に固定され、他端５ｂがライザー管２に固定され、一端５ａと他端５ｂを互いに接近させる方向のテンションを付与するテンショナーシリンダ６を備えている。このテンショナーシリンダ６で付与したテンションにより、ライザー管２の座屈を防ぐようになっている。
【０００４】
ライザーシステムでは、上記のような構成で海底地盤Ｇおよび船舶１に固定されることで、波浪によるある程度の船舶１の上下動は吸収できるようになっているものの、荒天時等に、船舶１の上下動が許容量以上となった場合には、そのままではライザー管２の海底地盤Ｇへの固定部分や、船舶１側への連結部分が損壊してしまう恐れがある。
このため、ライザー管２を海底地盤Ｇに固定する固定部７を上下に分割可能としておき、必要時に固定部７を上下に分割することで、ライザー管２を海底地盤Ｇから切り離すことが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
そして、ライザー管２が海底地盤Ｇから切り離されると、テンショナー５のテンションによりライザー管２は上昇するので、テンショナー５のテンションを制御し、ライザー管２を適切な位置で停止させた後、ライザー管２を船舶１側に固縛している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ライザー管２を海底地盤Ｇから切り離した後、これを船舶１側に固縛するまでの間において船舶１が大きく上下動すると、沈み込んだ船舶１を、上昇するライザー管２が突き上げてしまう恐れがあり、それにより、ライザー管２や船舶１が損傷することがある。
【０００７】
また、図６に示すように、ライザー管２の上端部２ｂは、テンショナー５の他端５ｂが固定されたサポートリング８によって下方への移動のみが拘束された状態で支持されている。このため、ライザー管２を海底地盤Ｇから切り離したときに、テンショナー５のテンションによって、ライザー管２の上端部２ｂがサポートリング８から上方に大きく飛び上がり、上記の船舶１を突き上げてしまう現象が起こることがある。
【０００８】
また、ライザー管２を船舶１側に固縛した後の状態においても、船舶１が大きく上下動すると、船舶１が沈み込んだときに、ライザー管２が海底地盤Ｇを打つ恐れがあり、ライザー管２が損傷することがある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ライザー管を海底地盤から切り離したときに、海底地盤や船舶にライザー管が当たるのを防ぎ、船舶やライザー管の損傷を防止することのできるライザーシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明のライザーシステムは、上端部が海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、ライザー管内を通して海底地盤に到達し、海底地盤を掘削するドリルパイプと、ライザー管の下端部を海底地盤に固定するとともに、必要時に海底地盤へのライザー管の固定を解放可能な固定装置と、ライザー管を船舶側に引き寄せる方向のテンションをライザー管に作用させるテンショナーと、を備える。そして、このようなライザーシステムにおいて、ライザー管の表面に、ライザー管が海中を上昇するときに抵抗力を発揮する抵抗部材が設けられていることを特徴とする。緊急時等において、ライザー管の海底地盤への固定が固定装置によって解放されると、ライザー管はテンショナーのテンションによって海中を上昇する。このとき、抵抗部材が発揮する抵抗力によって、ライザー管の上昇速度を抑えることができる。これによって、上昇したライザー管が船舶に当たるのを防止できる。
【００１０】
このような抵抗部材は、ライザー管の表面に固定して設けてもよいが、通常時、つまり固定装置によってライザー管が海底地盤に固定された状態で、抵抗部材によって潮流の影響が増えるのは好ましくない。このため、抵抗部材を、ライザー管の下端部が固定装置によって海底地盤に固定された状態ではライザー管の表面に沿って位置し、ライザー管の海底地盤への固定が固定装置によって解放された状態ではライザー管の表面に対して開いて位置するような、可動板によって構成するのが好ましい。この場合、ライザー管が海底地盤から切り離されたときには、可動板を確実に開く必要がある。このため、例えば、モータやシリンダ、バネ等によって強制的に可動板を開くようにしても良いが、ライザー管が海中を上昇するときに海水の抵抗力によって可動板が開くよう、可動板の上端部に傾斜面を形成すれば、何らの機構を用いることなく、可動板を開くことができる。
また、可動板は、海中で可動板に浮力を作用させる材質で形成することで、通常時には、何らの機構を用いることなく、可動板をライザー管に沿わせた状態とすることができる。
【００１１】
海中のライザー管には、潮流によって周囲にカルマン渦が発生する。これに対し、抵抗部材を、ライザー管の表面にらせん状に配列することで、カルマン渦の発生位相をずらし、カルマン渦に起因する振動を抑えることができる。
【００１２】
また、このようなライザー管の下端部は、ライザー管の海底地盤への固定が固定装置によって解放された状態で、ライザー管の長さが収縮可能となる収縮機構を備えるのが好ましい。
このとき、収縮機構では、ライザー管の海底地盤への固定が固定装置によって解放されたときに、ライザー管の長さを自動的に収縮させるようにすれば、ライザー管の切り離しとほぼ同時に、ライザー管の下端部を海底から遠ざけることができ、海底地盤との干渉を防ぐことができる。
【００１３】
さらに、ライザー管と、テンショナーとの間に、ライザー管のテンショナーに対する変位を緩和する変位緩和機構を備えるようにしてもよい。これにより、ライザー管が海底地盤から切り離されて上昇した場合に、その変位を変位緩和機構で緩和することができ、船舶への衝突を防止できる。
【００１４】
本発明のライザーシステムは、上端部が、海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、ライザー管内を通して海底地盤に到達し、海底地盤を掘削するドリルパイプと、ライザー管の下端部を海底地盤に固定するとともに、必要時に海底地盤へのライザー管の固定を解放可能な固定装置と、ライザー管を船舶側に引き寄せる方向のテンションをライザー管に作用させるテンショナーと、を備え、ライザー管の下端部には、ライザー管に対して上下動に可能に設けられ、固定装置に連結される可動管と、可動管を上方に付勢する付勢部材と、が備えられていることを特徴とする。
このようなライザーシステムでは、ライザー管の下端部の海底地盤への固定が固定装置によって解放されると、固定部材に連結されていた可動管が、付勢部材の付勢力によってライザー管に対して上昇する。これによってライザー管の全長が収縮し、ライザー管の下端部と海底地盤と距離が離れる。その結果、ライザー管の海底地盤への衝突を抑止できる。
【００１５】
また、本発明のライザーシステムは、ライザー管と、テンショナーとの間に、ライザー管のテンショナーに対する上方への変位を規制する変位規制機構を備えることを特徴とする。これにより、ライザー管が海底地盤から切り離されて上昇した場合に、その変位を変位規制機構で規制し、船舶等に当たるのを防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、緊急時等に海底地盤からの切り離しを行った後に、ライザー管が、船舶を突き上げたり、海底地盤に衝突してライザー管や船舶が損傷するのを効果的に回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるライザーシステム１０の構成を説明するための図である。
図１に示すように、大深度の海底地盤の調査、石油や天然ガス等の資源掘削のために用いられるライザーシステム１０は、筒状のライザー管１１と、ライザー管１１の内部を通して海底地盤Ｇに到達し、海底地盤Ｇの掘削を行うドリルパイプ１２とを備えている。
【００１８】
ライザー管１１は、所定長のユニット管１３を多数連結することで構成されている。
図２に示すように、ライザー管１１を構成する各ユニット管１３の外表面には、ライザー管１１が海中を上昇するときに抵抗力を発揮する抵抗部材１５が設けられている。
このような抵抗部材１５としては、例えば、可倒式のフラップ（可動板）１５Ａがある。フラップ１５Ａは、その下端部が、ライザー管１１の外表面に対してヒンジ１６を介して回動可能に連結され、また図示しないストッパ部材により、ライザー管１１に対する開き角が規制されるようになっている。これによりフラップ１５Ａは、ライザー管１１の外表面に沿った状態と、ライザー管１１に対し所定の角度開いた状態との間で開閉できるようになっている。フラップ１５Ａの上端部は、ライザー管１１が上昇するときに、海水の抵抗によってフラップ１５Ａを開く方向の力が作用するように、傾斜面１５ａとするのが好ましい。
【００１９】
フラップ１５Ａは、通常の状態において、潮流の影響を最小限に抑えるため、ライザー管１１の外表面に沿った状態を維持するのが好ましい。このため、フラップ１５Ａを、例えばシンタクティック・フォーム等と称される、気泡を含む材料等、海中でフラップ１５Ａに浮力を作用させるような材料で形成することができる。これにより、通常状態においては、フラップ１５Ａに作用する浮力によってフラップ１５Ａはライザー管１１の外表面に沿った状態となり、ライザー管１１が上昇したときに傾斜面１５ａに海水が当たることでフラップ１５Ａが自動的に開くようにできる。
これ以外にも、バネ等の弾性部材により、フラップ１５Ａがライザー管１１の外表面に沿った状態を維持するよう、フラップ１５Ａを付勢するようにしても良い。
上記フラップ１５Ａは、例えば、ユニット管１３の上下方向の所定レベルに、周方向に略等間隔で複数設けるのが好ましい。
【００２０】
このようなフラップ１５Ａは、ライザー管１１が上昇しはじめると海水の抵抗によってライザー管１１に対して所定の開き角で開く。フラップ１５Ａが開いた状態では、ライザー管１１の上昇に対し、抵抗力を発揮する抵抗部材１５として機能する。
【００２１】
また、図３に示すように、フラップ１５Ａを、ライザー管１１を構成するユニット管１３に対し、らせん状に配列しても良い。海中においては、ライザー管１１に潮流が当たることでカルマン渦が生じ、これによってライザー管１１には、流れに直交する振動が生じることがある。この振動により、ライザー管１１が疲労し、強度に悪影響を及ぼすことがある。このようなライザー管１１にフラップ１５Ａをらせん状に配置すると、フラップ１５Ａによってライザー管１１の周囲における海水の流れが変化し、ライザー管１１の上下方向において位相ずれが生じて振動が抑制される。
これにより、フラップ１５Ａを、ライザー管１１の上昇に対し、抵抗力を発揮する抵抗部材１５として機能させるだけでなく、ライザー管１１の周囲におけるカルマン渦の発生による振動の抑制のために機能させることもできる。
【００２２】
さて、ライザー管１１の下端部１１ａは、海底地盤Ｇに、防噴装置（固定装置）２０を介して固定されている。防噴装置２０は、掘削中に海底地盤Ｇ中からガス等が噴出した場合に、ライザー管１１が吹き飛ばされるのを防止するための圧力解放機構を備えたものである。この防噴装置２０は、荒天時等にライザー管１１を海底地盤Ｇから切り離すための切り離し機構をも備えている。このため、防噴装置２０は、海底地盤Ｇに固定されたベース部２０Ａと、ベース部２０Ａに対して着脱可能とされ、ライザー管１１の下端部１１ａに連結された連結部２０Ｂからなる二分割可能な構成とされている。連結部２０Ｂは、通常時はベース部２０Ａに連結された状態とされ、必要時に、船舶１側からの制御等によって、ベース部２０Ａに対する連結が解放されるようになっている。
【００２３】
さらに、防噴装置２０には、ライザー管１１内を通るドリルパイプ１２を切断するための切断機構（図示無し）が備えられている。防噴装置２０の切り離し機構でベース部２０Ａから連結部２０Ｂおよびライザー管１１を切り離す際、通常はドリルパイプ１２を先行して引き上げるが、ドリルパイプ１２を引き上げるだけの時間的猶予が無い場合等には、この切断機構（図示無し）で、ライザー管１１内を通っているドリルパイプ１２を切断した後、切り離し機構でベース部２０Ａから連結部２０Ｂおよびライザー管１１を切り離す。
【００２４】
ライザー管１１の下端部１１ａにおいて、防噴装置２０の連結部２０Ｂに対して連結される部分の構造は、以下のような収縮機構となっている。
すなわち、図４に示すように、ライザー管１１の下端部１１ａは、管本体２１に対し、可動管２２が上下方向に移動可能に装着された構成とされている。管本体２１の下端部と可動管２２の上端部にはフランジ２１ａ、２２ａが形成され、これによって可動管２２の下方への移動が規制されている。そして、可動管２２のフランジ２２ａと管本体２１との間には、可動管２２を引き上げる方向の付勢力を発する付勢部材２３と、可動管２２が上方に移動したときに、その移動速度を減衰させるダンパー２５とが設けられている。
【００２５】
また、可動管２２には、通常時において、その移動ストロークの下端位置、すなわちフランジ２１ａ、２２ａが接触した状態で可動管２２を管本体２１に固定するストッパ機構が備えられている。このストッパ機構は、防噴装置２０の連結部２０Ｂがベース部２０Ａから切り離されたときには、可動管２２を管本体２１に対し移動自在な状態に解放するようになっている。
このようなストッパ機構としては、例えば、管本体２１の所定位置形成された孔に、ストッパピン２４を挿入するものがある。ストッパピン２４は、管本体２１の孔に挿入された状態で管本体２１のフランジ２１ａの直下に位置することで、可動管２２の上方への移動を規制する。そして、例えば、ストッパピン２４を、防噴装置２０のベース部２０Ａにワイヤー２６等で結んでおく等して、防噴装置２０の連結部２０Ｂがベース部２０Ａから切り離されてライザー管１１が上昇したときには、ストッパピン２４が管本体２１の孔から抜けるようにする。
これ以外に、例えば、ストッパピン２４を管本体２１の孔に抜き差しするための機構を備えておき、防噴装置２０の連結部２０Ｂをベース部２０Ａから切り離すときに、ストッパピン２４を自動的に管本体２１の孔から抜くようにすることもできる。
【００２６】
ライザー管１１の下端部１１ａが、このような構造の収縮機構を有することで、図４（ｂ）に示すように、防噴装置２０の連結部２０Ｂがベース部２０Ａから切り離されてライザー管１１が上昇すると、ストッパ機構が解放されて、可動管２２が管本体２１に対し移動自在な状態となり、付勢部材２３の付勢力によって可動管２２が管本体２１に対して上昇する。これによってライザー管１１の全長を短縮させ、ライザー管１１の下端部１１ａおよび連結部２０Ｂと海底地盤Ｇとの隙間を大きく確保し、ライザー管１１が海底地盤Ｇに無用に干渉して下端部１１ａや連結部２０Ｂが損傷するのを防止できる。しかも、可動管２２は、防噴装置２０の連結部２０Ｂがベース部２０Ａから切り離されてストッパ機構が解放された直後に移動し、ライザー管１１の下端部１１ａと海底地盤Ｇとの間隔が開くので、その効果は大きい。
【００２７】
図５に示すように、ライザー管１１の上端部１１ｂは、テレスコピック機構を有している。すなわち、ライザー管１１の上端部１１ｂに、船舶１に固定された支持管３０が挿入され、これによってライザー管１１と支持管３０が内外の二重管構造となって、上下方向に相対移動可能となっており、船舶１とライザー管１１の上下方向の相対移動を許容するようになっている。
また、ライザー管１１の上端部１１ｂには、外方に張り出すフランジ３１が形成されている。このフランジ３１の下側には、リング状のサポートリング３２が設けられている。このサポートリング３２は、フランジ３１によってライザー管１１に対し上方への移動が規制されている。
【００２８】
サポートリング３２は、テンショナー３３を介し、船舶１に連結されている。テンショナー３３は、一端３３ａが船舶１に固定され、他端３３ｂがサポートリング３２に固定され、一端３３ａと他端３３ｂを互いに接近させる方向のテンションを付与するテンショナーシリンダ３４を備えている。これにより、ライザー管１１の上端部１１ｂは、サポートリング３２およびテンショナー３３を介し、船舶１側に引き寄せられる方向のテンションが付与された状態で、船舶１に支持されている。
【００２９】
ここで、サポートリング３２とライザー管１１のフランジ３１との間には、サポートリング３２に対するライザー管１１の上方への移動を抑制する機構（変位緩和機構、変位規制機構）が備えられている。この機構としては、サポートリング３２とライザー管１１のフランジ３１との間に、双方を接近させる方向の付勢力を付与する付勢部材３５と、サポートリング３２に対しライザー管１１の上方への移動速度を減衰させるダンパー３６とを備えることができる。これら付勢部材３５およびダンパー３６により、サポートリング３２に対しライザー管１１の上方への移動を抑制でき、これによって、ライザー管１１が過度に上昇して船舶１に当たってしまうことや、テンショナー３３のテンショナーシリンダ３４に過大な圧縮力を作用させるのを防止できる。
また、サポートリング３２とライザー管１１とが、上記の機構によって連結されることになるため、テンショナー３３による下向きのテンションをサポートリング３２を介しライザー管１１に伝達でき、これによってもライザー管１１の過度な上昇を抑えることができる。
【００３０】
このような構成のライザーシステム１０においては、ライザー管１１の下端部１１ａを、防噴装置２０を介して海底地盤Ｇに固定し、上端部１１ｂは、支持管３０およびテンショナー３３を介し、船舶１で支持する。そして、ドリルパイプ１２を、ライザー管１１の内部を通して海底地盤Ｇに到達させた状態で、図示しない駆動源で回転させることで、海底地盤Ｇの掘削を行う。
この状態（通常状態）では、ライザー管１１と支持管３０とがテレスコピック機構を構成することで、波浪による船舶１の上下動を吸収するようになっている。また、この状態で、テンショナーシリンダ３４を備えたテンショナー３３によってライザー管１１を上方に引っ張ってテンションを付与することで、ライザー管１１が座屈してしまうのを防ぐ。
【００３１】
そして、荒天時等に、船舶１の上下動が許容量以上となった場合には、防噴装置２０をベース部２０Ａと連結部２０Ｂに切り離す。すると、ライザー管１１は、テンショナー３３によって付与されたテンションにより上昇する。このとき、ライザー管１１の外表面に設けられたフラップ１５Ａが、海水の抵抗によってライザー管１１に対して所定の開き角で開いて抵抗力を発揮し、ライザー管１１の上昇速度を抑える。また、付勢部材３５およびダンパー３６によっても、ライザー管１１の上方への移動が抑制される。これによって、ライザー管１１が過度に上昇して船舶１に当たってしまうことや、テンショナー３３のテンショナーシリンダ３４に過大な圧縮力を作用させるのを防止できる。また、ライザー管１１の上昇時には、テンショナー３３のテンショナーシリンダ３４で発揮するテンションを適宜制御して、ライザー管１１を適切な位置で停止させた後、ライザー管１１を船舶１側に固縛する。
【００３２】
また、ライザー管１１が切り離されると、すぐに付勢部材２３の付勢力によって可動管２２が上昇してライザー管１１の全長が短縮するので、ライザー管１１が海底地盤Ｇに無用に干渉して下端部１１ａや連結部２０Ｂが損傷するのを防止できる。
そして、ライザー管１１を船舶１に固縛した後の状態では、船舶１が想定外に大きく上下動して、ライザー管１１の下端部１１ａおよび連結部２０Ｂが海底地盤Ｇ等に衝突しても、ライザー管１１の上端部１１ｂ側において、付勢部材３５およびダンパー３６によって、ライザー管１１の上方への移動が抑制されるので、これによって、ライザー管１１が過度に上昇して船舶１に当たってしまうことや、テンショナー３３のテンショナーシリンダ３４に過大な圧縮力を作用させるのを防止できる。
【００３３】
このようにして、緊急時に切り離しを行った後のライザー管１１が、船舶１を突き上げたり、海底地盤Ｇに衝突して、ライザー管１１や船舶１等が損傷するのを効果的に回避することが可能となる。
【００３４】
なお、上記実施の形態において、特に抵抗部材１５や、ライザー管１１の下端部１１ａ、上端部１１ｂの構造等は、上記したのと同様の機能を発揮できるのであれば、適宜他の構造を採用しても何ら支障は無い。また、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態におけるライザーシステムの概要を示す図である。
【図２】ライザー管に設けた抵抗部材の一例を示す図である。
【図３】抵抗部材の他の例を示す図である。
【図４】ライザー管の下端部を切り離すときの状態を示す図である。
【図５】ライザー管の上端部の支持構造を示す図である。
【図６】従来のライザー管の上端部の支持構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…船舶、１０…ライザーシステム、１１…ライザー管、１２…ドリルパイプ、１３…ユニット管、１５…抵抗部材、１５Ａ…フラップ（可動板）、１５ａ…傾斜面、１６…ヒンジ、２０…防噴装置（固定装置）、２０Ａ…ベース部、２０Ｂ…連結部、２１…管本体、２２…可動管、２３…付勢部材、２４…ストッパピン、３０…支持管、３１…フランジ、３２…サポートリング、３３…テンショナー、３４…テンショナーシリンダ、３５…付勢部材、３６…ダンパー、Ｇ…海底地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端部が、海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、
前記ライザー管内を通して海底地盤に到達し、前記海底地盤を掘削するドリルパイプと、
前記ライザー管の下端部を前記海底地盤に固定するとともに、必要時に前記海底地盤への前記ライザー管の固定を解放可能な固定装置と、
前記ライザー管を前記船舶側に引き寄せる方向のテンションを前記ライザー管に作用させるテンショナーと、を備え、
前記ライザー管の表面に、前記ライザー管が海中を上昇するときに抵抗力を発揮する抵抗部材が設けられていることを特徴とするライザーシステム。
【請求項２】
前記抵抗部材は、前記ライザー管の下端部が前記固定装置によって前記海底地盤に固定された状態では前記ライザー管の表面に沿って位置し、前記ライザー管の前記海底地盤への固定が前記固定装置によって解放された状態では前記ライザー管の表面に対して開いて位置する可動板であることを特徴とする請求項１に記載のライザーシステム。
【請求項３】
前記可動板の上端部は、前記ライザー管が海中を上昇するときに海水の抵抗力によって前記可動板が開くよう、傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のライザーシステム。
【請求項４】
前記可動板は、海中で前記可動板に浮力を作用させる材質で形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のライザーシステム。
【請求項５】
前記抵抗部材は、前記ライザー管の表面に、らせん状に配列されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のライザーシステム。
【請求項６】
前記ライザー管の下端部は、前記ライザー管の前記海底地盤への固定が前記固定装置によって解放された状態で、前記ライザー管の長さが収縮可能となる収縮機構を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のライザーシステム。
【請求項７】
前記収縮機構は、前記ライザー管の前記海底地盤への固定が前記固定装置によって解放されると、前記ライザー管の長さを自動的に収縮させることを特徴とする請求項６に記載のライザーシステム。
【請求項８】
前記ライザー管と、前記テンショナーとの間に、前記ライザー管の前記テンショナーに対する変位を緩和する変位緩和機構を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のライザーシステム。
【請求項９】
上端部が、海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、
前記ライザー管内を通して海底地盤に到達し、前記海底地盤を掘削するドリルパイプと、
前記ライザー管の下端部を前記海底地盤に固定するとともに、必要時に前記海底地盤への前記ライザー管の固定を解放可能な固定装置と、
前記ライザー管を前記船舶側に引き寄せる方向のテンションを前記ライザー管に作用させるテンショナーと、を備え、
前記ライザー管の下端部には、前記ライザー管に対して上下動に可能に設けられ、前記固定装置に連結される可動管と、前記可動管を上方に付勢する付勢部材と、が備えられていることを特徴とするライザーシステム。
【請求項１０】
上端部が、海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、
前記ライザー管内を通して海底地盤に到達し、前記海底地盤を掘削するドリルパイプと、
前記ライザー管の下端部を前記海底地盤に固定するとともに、必要時に前記海底地盤への前記ライザー管の固定を解放可能な固定装置と、
前記ライザー管を前記船舶側に引き寄せる方向のテンションを前記ライザー管に作用させるテンショナーと、を備え、
前記ライザー管と、前記テンショナーとの間に、前記ライザー管の前記テンショナーに対する上方への変位を規制する変位規制機構を備えることを特徴とするライザーシステム。
【請求項１】
上端部が、海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、
前記ライザー管内を通して海底地盤に到達し、前記海底地盤を掘削するドリルパイプと、
前記ライザー管の下端部を前記海底地盤に固定するとともに、必要時に前記海底地盤への前記ライザー管の固定を解放可能な固定装置と、
前記ライザー管を前記船舶側に引き寄せる方向のテンションを前記ライザー管に作用させるテンショナーと、を備え、
前記ライザー管の表面に、前記ライザー管が海中を上昇するときに抵抗力を発揮する抵抗部材が設けられていることを特徴とするライザーシステム。
【請求項２】
前記抵抗部材は、前記ライザー管の下端部が前記固定装置によって前記海底地盤に固定された状態では前記ライザー管の表面に沿って位置し、前記ライザー管の前記海底地盤への固定が前記固定装置によって解放された状態では前記ライザー管の表面に対して開いて位置する可動板であることを特徴とする請求項１に記載のライザーシステム。
【請求項３】
前記可動板の上端部は、前記ライザー管が海中を上昇するときに海水の抵抗力によって前記可動板が開くよう、傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のライザーシステム。
【請求項４】
前記可動板は、海中で前記可動板に浮力を作用させる材質で形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のライザーシステム。
【請求項５】
前記抵抗部材は、前記ライザー管の表面に、らせん状に配列されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のライザーシステム。
【請求項６】
前記ライザー管の下端部は、前記ライザー管の前記海底地盤への固定が前記固定装置によって解放された状態で、前記ライザー管の長さが収縮可能となる収縮機構を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のライザーシステム。
【請求項７】
前記収縮機構は、前記ライザー管の前記海底地盤への固定が前記固定装置によって解放されると、前記ライザー管の長さを自動的に収縮させることを特徴とする請求項６に記載のライザーシステム。
【請求項８】
前記ライザー管と、前記テンショナーとの間に、前記ライザー管の前記テンショナーに対する変位を緩和する変位緩和機構を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のライザーシステム。
【請求項９】
上端部が、海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、
前記ライザー管内を通して海底地盤に到達し、前記海底地盤を掘削するドリルパイプと、
前記ライザー管の下端部を前記海底地盤に固定するとともに、必要時に前記海底地盤への前記ライザー管の固定を解放可能な固定装置と、
前記ライザー管を前記船舶側に引き寄せる方向のテンションを前記ライザー管に作用させるテンショナーと、を備え、
前記ライザー管の下端部には、前記ライザー管に対して上下動に可能に設けられ、前記固定装置に連結される可動管と、前記可動管を上方に付勢する付勢部材と、が備えられていることを特徴とするライザーシステム。
【請求項１０】
上端部が、海上の船舶に対し上下動可能な状態で支持されたライザー管と、
前記ライザー管内を通して海底地盤に到達し、前記海底地盤を掘削するドリルパイプと、
前記ライザー管の下端部を前記海底地盤に固定するとともに、必要時に前記海底地盤への前記ライザー管の固定を解放可能な固定装置と、
前記ライザー管を前記船舶側に引き寄せる方向のテンションを前記ライザー管に作用させるテンショナーと、を備え、
前記ライザー管と、前記テンショナーとの間に、前記ライザー管の前記テンショナーに対する上方への変位を規制する変位規制機構を備えることを特徴とするライザーシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１７７０３９（Ｐ２００６−１７７０３９Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７１２０７（Ｐ２００４−３７１２０７）
【出願日】平成１６年１２月２２日（２００４．１２．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２２日（２００４．１２．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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