Lid apparatus of artesian wells

【発明の詳細な説明】 本発明は自噴坑井の蓋装置に係る。

炭化水素の探査、生産及び貯蔵サイトにおいては、ガスであれ石油であれ、地上サイト（オンショア）であれ海上サイト（オフショア）であれ、火災を伴うか又は無炎の強力な制御できない炭化水素の漏出を偶発的にひきおこす様な原因が存在する。

従ってできるだけ短時間のうちにこの極めて危険かつ損害の大きい状況を、噴出中の導管に対して有効な蓋手段を取付けることによって終結させる必要がある。

ここで地上サイトの生産坑井を例にとれば、このサイトはふつう２つの部分より成る。 即ち、ケーシング吊架と呼ばれる装置内で頭部が一体化した地下構造物全面防止工法により成る第１の部分と、最もしばしば「クリスマスツリー」と呼ばれる複数の弁によって構成される地表面に位置する第２の構造部分とである。

先行技術によれば、海上又は地上サイトの制御できない噴出のために特に用いられる第１の方法は産出鉱床に達するため曲がったボーリングを１又は数基離して実施する。 この方法は１又は数基のボーリング設備及びすべての必要な補強設備の運搬と整備を必要とする。 噴出を停めるためにはこの方法は困難で長い手順がかかる高価な方法である。

自噴井地点に有効な方法として、余分な坑井の周囲を浸漬し（ケーシング吊架ヘッド、生産ヘッド）ついで新規蓋手段を支えるための機械的手段を固定するため充分な高さにタビングの１部を撤去する方法もまた公知である。 このため必要ならば穴を拡大することによって柱の一部を取払い、フランジを用いてタビングに係止つばを鎖錠式に配置する。 係止つばはまた液密手段をも有している。 次に例えば少くとも１本の支持桿を含み、ケーブルとプーリから成る引張り装置を備えた無限軌道形搬送機関を用いて、係止つば上に蓋手段の部品の１つを配置する。 この蓋手段部品はボルト及びナットを用いて１点で係止つばの縁に固定される。 次に搬送荷役機関の助けを借りて係止つばの上面の水平面内で閉塞用タビング軸と直角に上記固定点の回りを回転スライド式に誘導するようにして蓋手段を移動する。 蓋手段の位置決め系は標準的なプーリー式基本型でもある。 ひとたび配置されると、係止フランジは操作され鎖錠される。 ボルトナット等の鎖錠拘束蓋装置はきわめて困難かつ危険は人的介入を必要とし、様々な蓋手段の配置前に火災に耐えたとしても、噴火があまりにも強烈すぎてオペレータの標準的保護手段を備えた各種機構の操作が間に合わないという事態が生じる。

この方法及び装置の最大の欠点は、蓋システムの位置決め及び係止部材の固定並びに鎖錠操作のすべてを実行するため人手の存在が必要とされることである。 この種の危険は酸性ガスの噴出坑井が存在する場合に増加する。

本発明の目的は、事実上坑井の周辺に人手を介入させること無く自由に噴出する坑井の蓋装置を実現することである。 本発明の第２の目的はすべての自由噴出状況に適用し得る操作を考案することであって、ガス噴出又は液体噴出の区別なく、地上サイト又は海上サイトの区別なく、直面する状況に対し最小の手段で適応する。

同様に追求される他の目的は、この種の係止装置を迅速に運搬するため部品の分解の容易性である。

様々な直径の蓋装置のきわめて容易に適用できる装置を実現することもまた本発明の目的である。

これらの様々な目的に達するため、本発明蓋装置は次の手段を含む： −坑井を閉じるための坑口蓋手段、 −蓋手段を蓋位置に保持するための坑井上の係止装置、 −蓋手段の支持及び位置決めのための可動傾斜装置。

この可動傾斜装置は、すべり傾斜路に、この傾斜路上で蓋手段を移動させる手段及び、前記蓋手段を回転させ且つ閉じるべきタビング端の上部にこれを導くための手段を含んでおり、係止装置の鎖錠手段及び蓋手段の移動、回転、位置決め及び係止のための手段は遠隔制御される流体手段である。

本発明の第１実施例によれば、装置は以下を含む： −噴出坑井のタビングから突出した先端部分の耐久力のある部分に鎖錠される坑井への係止装置、 −前記係止装置に蓋位置に配置された坑井を閉鎖するための坑井の蓋手段、 −前記タビング上への蓋手段の支持及び位置決め用の可動・可傾装置。 該装置はすべり傾斜路、このすべり傾斜路上の前記蓋手段の遠隔制御移動手段、及び係止装置と一体の固定部材の周りにすべり傾斜路を遠隔式に回転させるための手段を含んでおり、タビング上に係止装置する鎖錠する手段、蓋手段をタビング上で移動、回転、係止する手段及び液密手段、並びに前記支持及び位置決め装置の傾斜手段は遠隔式に制御される油圧手段（又はより一般的には流体圧）である。

坑井上の係止装置と一体の固定部材は前記係止装置の横に延伸する２本の円筒形心合せ軸によって構成され、
これに対して蓋手段の移動手段の先端が押当しかつ協働する。 こうして蓋手段の移動装置は係止装置に対して押当する。

より有利には、係止装置はタビング上の係止つばに取付け面の役割を果す支持つばを含んでいる。

同様により好ましくは、タビング上の係止つばは次の２つの部分から成る： −下側係止つばと上側係止つばは、隅を係止するとこによってタビング上に固定され、前記隅はタビング上で遠隔制御される水圧ジャッキによって動かされる。

蓋手段は締切り手段を支持する係止フランジ付き鎖蓋を含み、この鐘状の蓋はタビング上に液密手段を含む。

遠隔制御される液圧ジャッキによる止め手段は、係止つば上にタビング上への閉鎖手段を支える鐘状の蓋を固定するため設けられており、さらに詳細には鐘状の蓋のカラーの形状の係止フランジ上に上側係止つばと一体の止めジャッキを当てることによって制御される。

蓋手段は締切りブロック形としてそれ自体公知の手段であり（BOP「吹消え防止装置」）、規定の直径をもつすべての形式が適合する。

本発明によれば、蓋手段の支持及び位置決め装置は張り柱と控え柱に固定された傾斜可能の可動すべり傾斜路から成り、これら２つの部品は地面に貼付けられたベースプレートと一体の係止点に連結される。 このベースプレートは支持安定性を完成することを許容し、同様にこの管取付け部分に曲げモーメントが生じるのを防ぐ。

すべり傾斜路上の蓋手段の移動手段は同様に自由端が係止装置の固定部材に押当するジャッキによって構成される。

これらのジャッキの自由端は係止装置の固定部材、即ち係止つばの延長部又は心出し軸によりかかるフォーク形状をなす。 この種の方法はジャッキの自由端のフォーク形状部への連結によって前記軸の周りを蓋手段の全体が傾動するのを可能にする。

係止装置の固定部材の周りですべて傾斜路を回転させることを可能ならしめる手段はすべり傾斜路と一体的な連接機構上にその先端の１つで取付けられた傾動ジャッキである。

本発明の第２の実施例によれば、係止装置と蓋手段はすべり傾斜路上に取付けられ、それらを支える可動及び可傾装置は移動シャシ上に配置される。

この変形例によれば、シャシの前端には締切りタビングの締付けによる接合部が備わり、この接合部は前記シャシと一体である。

締付けによる接合部は有利にはアクセスドアの付いた吊台から成り、その油圧制御締切りはタビングへの装置の固定を可能にする。

本発明のその他の特徴並びに利点は本発明の目的の非限定的な実施例に関する以下の説明から明らかとなるであろう。

本発明実施例を説明する前に、第１図を参照して従来技術による抗井の閉鎖の最も利用されている方法をごく簡単に説明する。

自由噴出の場合、先ず第１に上部を取除くためタビング100のそれ自体公知の遠隔制御手段による区間設定にとりかかる。 即ち産出設備が問題のときは産出抗井頭部であり、ボーリングが問題のときボーリングヘッドである。 区間設定後、上辺109が示す通り、きわめて健全かつ低効力の高い突出タビング部分を充分な高さで求める。 これは寸法（ｈ）によって示す必要な深さに達する管柱の周りを穴110をうがつことによって得られる。 それ故例えば様々なタビング101,102を含むボーリング吊架及び、充分な高さの産出管柱と呼ばれるタビング100
が存在する。 この管柱上にボーリングヘッドの上部への係止手段と液密手段をもつ適合部材又は係止装置103が固定される。 クレーンジブとウィンチ及びプーリ式機構
105を備えた自己保持動力車104によって係止装置103の上面107上に閉鎖ブロック106を導く。 第１フランジ108
が作業者によって第１図に点線で描かれた閉鎖ブロックの位置に導かれる。 この人手による作業は極めて大きな危険を伴う。 次に閉鎖装置106は非鎖錠フランジ108の周りに回転運動によって係止装置の上面107上を、産出タビングに対して軸方向に移動するようにしてスライドされる。

留意すべきことは、フランジ108の鎖錠並びに産出タビングに中心決めされた位置の閉鎖ブロックの図示しない他のフランジの鎖錠は、ここでもまた極めて危険度の高い作業者によって少くとも部分的に手作業で行われる作業だということである。 同様にして、２個の半カラーの形であらかじめ配置された係止カラーはこれら２つの半部分を止めるために人手の介入を必要とする。 それ故これは、閉鎖装置とタビングの間の心合せ不良により、
しばしば閉鎖が失敗することとなる一連の極めて危険な作業である。 本発明の目的に従う装置はこの大きな欠点を是正することを目的とする。

第２図は、本発明蓋装置の構造並びに作動原理の説明を可能にする概略を示す。 ここでは当業者には自明の予備作業については説明していない。 これは産出抗井の頭部の表面部材を区間設定し、第２図の部号２によって示す地上から突出するダビングを充分な長さで準備することを目的とする。

図示の例では、産出タビング２はおよそ1.3メートルの高さであらかじめ逃がしてある。 ダビングは図示していない、空気を動力とする自動回転機械を用いて適正に再切断され、面取りされている。

本発明装置は相互に協働する３個の主要部材を含む。
即ち、符号８で示す抗井の心合せ軸からなる固定部材、
符号４で示す抗井の蓋手段及び符号５で示す蓋手段の可動・可傾位置決め装置である。

抗井の係止装置は第２図ばかりでなく第３図及び第４
図の詳細図によって特に明らかとされる。

抗井の係止装置は支持カラー９とタビングの係止カラー10を含む。

支持カラー９は急速取付けを可能にするため２つの部分で作られている。 このカラーはその上面9a（第3a図）
によって規定される面によっていわゆる係止部材の取付け面として役立つ。 このカラーの直ぐ上には係止カラー
10が取り付けられている。 この係止カラー10は軸方向に突き合わせ接合された２つのカラーで構成される。 即ち第１カラーは下側係止カラー11（主として第3a図及び第
3b図参照）、第２カラーは上側係止カラー12である。 下側係止カラー11は耳部25a及び25bを持つ控えにより連結される２ての半円形部分11a及び11bより成る。 係止カラー11は、図示しない流体圧発生装置からの遠隔制御を受けるため概略的に示された２個のジャッキ26a及び26bを備えている。 これら２つのジャッキは後に説明する通り係止クサビ27の取付けを制御し、その上面28aは上側カラー12の取付けのため支持面を構成する。

上側係止カラー12は第4a図及び第4b図に示す。 この上側係止カラー12は２個の半円形部分12a及び12bで構成される。 第4b図では８個図示された係止くさび29はタビング２の外壁と上側係止カラーの２つの部分12a及び12bの内径との間に挿入されている。 上側係止カラーの上部は符号４の蓋手段の水密ブロックを固定するための自動水圧コネクタを備えている。 この自動水圧コネクタは４個のジャッキ30を含み（第4b図及び第６図）、そのスラスト軸は２つの垂直直径に従って径方向に配置され、その可動端30a（第６図）は後に説明する通り鎖錠の終りに鐘状の蓋32の係止フランジ42に押当するためのものである。

これらの液圧ジャッキ30は同様に図示しない流体圧発生装置に結合されている。 上側係止カラー12は、蓋手段４の回転を可能ならしめる心合せ軸８（第６図参照）を受取るための適切な方法で加工された２個の横方向ボス
31a及び31bを同じく有している。 第4b図でわかる通り、
２個の横方向ボス31a及び31bは、蓋手段４を位置決めするための可動・可傾位置決め装置５の連接を可能にする機械加工部分を含む。

次に第５図を参照して、蓋手段４を位置決めする可動・可傾位置決め装置５について説明する。

位置決め装置５は、すべり傾斜路６、張り柱19及び控え柱20を含み、すべり傾斜路自体は２個すべり平行レール6a及び6bから成る。 このすべり傾斜路は張り柱19及び控え柱20を用いて水平面に対して勾配を付けることができる。 これらの柱は、遠隔制御される水圧ジャッキを用いて長さ調節可能であり、良好な静止性と安定性を得るため地面に据付けられるベースプレート21と一体の共通点22において連接され、管の先端にたわみモーメントが生じるのを防止する。 鐘状の蓋32と適合スリーブ37を含む蓋手段はフォーク形自由端を持つ可動ピストン34付き２個のジャッキ33により並進式に駆動される案内レール
6a,6bに沿ってスライドすることができる。 このフォーク35は係止上側カラーの対応するボス31a又は31bに押当するためのものである。 符号36で示すもうひとつの水圧ジャッキ装置はすべり傾斜路６の面に対して蓋手段全体の回転を可能にする。 鐘状の蓋32はフランジ付き又は「スプール形」管状スリーブによって該鐘状の蓋に結合する図示しない抗井の閉鎖ブロックを支える。 抗井の閉鎖ブロックについては本明細書には詳述しない。 これは抗井頭部の噴出の性質に従ってしばしばBOPと呼ばれる抗井閉鎖を可能ならしめる閉鎖装置である。 同様にそれ自体公知のフランジ付き管状スリーブ37についても、
２個のフランジを含む小スリーブ形短管であるので、説明はしない。

すべり傾斜路上の蓋手段の移動制御用ジャッキ33の可動部材はすべり傾斜路と一体の支持部材43を案内される。 蓋手段の回転ジャッキ36はそれらのピストン45によって取付けられ、すべり傾斜路上に１点44で連接される。

第６図には係止装置に配置した鐘状の蓋32を示す。 鐘状の蓋32は２個の同軸部分32a及び32bを含む。 これら２
つの部分は相互に押当てられ、液密手段によって分離される。 これらの液密手段は鐘状の蓋の上部32aの下部に設けられた円形隆起又は延長部39と、鐘状の蓋の下部32
bのみぞ内にタビング上に取付けられた円形パッキン40
を含んでいる。 ２個の上下部分、即ち鐘状の蓋の32a及び32bの接近は隆起39の圧縮を受けたパッキン40の圧縮作用によって安全となった液密性を生じる。 鐘状の蓋の２部分の接近は、図示しない流体圧発生装置に連結された水圧ジャッキ41の作用によって可能となる。 これらのジャッキ41の可動端41aは、鐘状の蓋32の上部32aのカラーの形状のフランジの傾斜面32cに対して第６図に示す通り鐘状の蓋が心合せを確保しながら押当する。 円形パッキン40は好ましくは金属であり、その油圧ジャッキの推力を受けた破裂は鐘状の蓋と管との間の液密性を実現する。

装置の機能は次の通りである。 地面１からあらかじめ上記の通りダビング２の一部を充分な高さで逃がした後、これを再切断し、遠隔制御自動回転機械を用いて適切に面取りする。 支持カラー９を２個の半部分として配置し、この支持カラーは係止カラー11及び12の支え面9a
として役立つ。

先ず下側係止カラー11の取付けにとりかかる。 この下側カラー11はつなぎ枠を介して上側係止カラー12の配置のための支えの役割を果す。 同じく２部分の上側係止カラーはタビング２上に取付けられる。 先ず下側係止つばの２個の油圧ジャッキに圧力をかける。 この作業はくさびの係止によってタビングの外壁上に２個の上下カラーを固定するためのものである。 主としてすべり傾斜路６、張り柱19、控え柱20及びベースプレート21から成る、蓋手段４の位置決め用可動・可傾位置決め装置は組立てのための位置に導かれ、その機能が検査される。 スリーブ37並びに閉鎖ブロック（BOP）が載置された鐘状の蓋32は水平案内レール上に導かれる。 次に鐘状の蓋をその架台に取付ける。 ２個のジャッキ７は加圧され、
その軸が完全に出る。 フォーク形あご35を備えたジャッキの自由端34は上側係止カラーの２個の側面ボス、即ち心合せ軸８上にはまる。

すべり傾斜路の勾配は、張り柱19及び／又は控え柱20
の延長部によって調節可能である。 蓋手段は、係止装置３に支えられたすべり傾斜路の面内を移動ジャッキ７又は傾動ジャッキ36を用いて移動し又はこの面に対して傾動する。 これらのジャッキの全ては蓋手段をタビング２
の突出端の下側に導くため遠隔式に制御される。

移動ジャッキ７の遠隔制御によって、鐘状の蓋32は係止装置３の上面上に下降停止する。 蓋手段はそれからジャッキ30を用いて係止装置上に位置決め鎖錠される。

ピストン41a付きジャッキ41の作用で鐘状の蓋の２つの部分32a及び32bは接近させられ、パッキン40の破裂によってタビング上の液密性が実現される。 噴出抗井の閉鎖は、水圧制御で作動するシーケンス全体が遠隔式に制御駆動されることによって、人手を介入させることなく実現される。

第７図及び第８図は本発明装置の変形実施例を示す。

前記実施例の機械的部品と同じ部品には、以下に述べる変型例でも同じ符号を付している。

第７図でわかる通り、蓋手段の接近手段は枠、又はシャシ50と「スキッド」から成る。 該手段はその前後端に負荷吊索を受取るための円形カラー51を有している。 このカラー51は、地上に凹凸がある場合、「スキッド」の停止を防止するのに役立つ。 留意すべきことは、これらのカラー51は原則として地面に接触しないことである。
負荷吊索又はロープはこれらのカラー51に構成されもち上った先端によって支持される。 このシャシは数個の控えによって結合された２個の平行桁台によって構成されるのが有利である。 このシャシは控え柱20とベースプレート21に代わるものである。 22において連接された２個の張り柱19は先行実施例と同じ方法で構成される。 シャシ50、張り柱19及びすべり傾斜路６を含む全体が蓋手段４の位置決め用可動・可傾装置を構成する。

閉鎖すべきタビング２上に配置するためのシャシ50の先端は第８図に示す案内及び心合せ傾斜路60を用いて形成される。 この傾斜路シャシの長さ方向に関して対称な２面によって構成される。 シャシ50はタビングに接近する際、シャシの長さ方向接近応力を受けて、シャシは傾斜路60の立体構造により心合せされる。

閉鎖タビング２に接近するシャシ50の先端に前記タビングへの位置決め手段が結合する。 この手段はリブ53を用いてシャシ50の先端に固く固定されたケージ52から成る。 この円筒形ケージはその円縁全体でタビング２を締付ける。 このためケージは接近ドア55を持ち、これは開放軸54の周りを回転し、かつ流体又は機械的手段によって遠隔的に操作され得るそれ自体公知の鎖錠装置56を用いてタビング上に鎖錠されることができる。 係止くさび
57が管の周縁上に扇形に配置され、それらの軸方向移動によって管上へのケージ52の固定を可能にする。 これらの係止くさびは例えばそれ自体公知のくさび装置と同じ方法で遠隔操作されることができる。

作動状態で、蓋手段の位置決め用可動装置はドア55が開いてタビングに対して導かれる。 タビングに衝止すると、ドア55は閉じ、係止くさび57はケージ52の良好な不動化のため、従ってタビング２上へのシャシ50の固定のため操作される。

軸58は移動ジャッキ７の先端を受取るため軸支え59上に設けられる。 すべり傾斜路６とそれが耐える質量の全体は前記軸58に沿って傾動することができ、本発明第１
実施例の心合せ軸８に類似の役割を果たす。

本発明の第２実施例によれば、構造並びに構成部材の配置が第１実施例と同一この係止装置３は、すべり傾斜路６に取付けられている。 この係止装置は位置決め装置５を用いて管に固定され移動され、摺動される。 この係止装置３については本発明第１実施例について上に詳しく説明したからここでは述べない。

変形実施例は次のように作動する： 係止装置３と蓋手段４の支えとなるすべり傾斜路６付き位置決め支持用可動・可傾装置は、カラー51への吊索によってスキッドに作用する公知の手段を用いて遠隔制御され、タビング２に衝止するよう導かれる。 接近ドア
55は係止くさび57によって全国を固定した状態でタビング上に閉じられる。 すべり傾斜６は張り柱19のジャッキを用いて連接軸58の周りを傾動し、垂直位置に導かれる。 係止装置３は管の突出し部に降下し、蓋手段４と一体になる（適合装置及びBOP）。

蓋手段４、カラー９、下側係止カラー11、及び上部係止カラー12の配置は第１実施例について上に説明したものに必要な変更を加えて実行される。

遠隔制御流体手段は、当業者のよく知る装置である。
それらは圧力流体を生じる流体圧発生装置、流体を分配する制御コンソール、及び求められる作業を実施する部品の方へこの加圧流体を運ぶ導管網から成る。

この流体圧発生装置は、作動中の坑井の周辺に必要とされる安全性から、坑井から距離を置いて配置することができる。

流体圧発生装置は、様々な機能の機構の制御に要する流体圧力エネルギを蓄積するためのストッカから構成することができる。

同様に制御コンソールは、蓋装置の近くに配置しても良く、また、坑井の状態に応じて遠隔に置くこともできる。

図面の簡単な説明 第１図は従来技術による自噴坑井の閉鎖方法を表す概略図、第２図は本発明の第１実施例の装置の概略図、第
3a図は坑井の係止装置の下側つばの縦断面図、第3b図は第3a図の図面に対応する上面図、第4a図は係止装置の縦断面図、第4b図は第4a図の図面に対応する上面図、第５
図は蓋手段の位置決め可動・可傾装置の説明図、第６図はタビング上の締切り手段の取付けを表す説明図、第７
図は本発明の第２実施例の該略図、第８図は第７図の装置の締切りタビング上へシャシの固定装置の上面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲリーニ，ヤニツク フランス国、エフ―78100・サン―ジエ ルマン―アン―レイ、リユ・デイドウ ロ、16 (72)発明者 タグ，ジヤン フランス国、エフ―64370・アルテ―ド ウ―ベアルヌ、ルート・ダルテイクス （番地なし) (72)発明者 キヤロー，ジヨゼフ フランス国、エフ―64150・ムーラン、 リユ・トウールーズ―ロートレツク、50 (58)調査した分野(Int.Cl. ⁶ ，ＤＢ名) E21B 33/02