KR100302149B1 - 다중-작업용근해탐사및/또는개발시추방법및/또는장치 - Google Patents

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로버트 제이 스코트
로버트 피. 허먼
도날드 알. 레이
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브라운 에릭 비.
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Abstract

상기 유정탑(40)내에 단일 유정탑(40) 및 다중 관상 작업 스테이션을 가지는 다중-작업용 시추선(30) 및 장치로, 주 시추 작업은 상기 유정탑(40)으로부터 수행되고 동시에 보조적인 시추 작업은 주 시추 작업 임계 패스의 길이를 감소시키도록 상기 유정탑(40)으로부터 수행된다.

Description

[발명의 명칭]
다중-작업용 근해 탐사 및/또는 개발 시추 방법 및/또는 장치
[도면의 간단한 설명]
도 1은 본 발명에 따른 탐사 및/또는 유전 개발 시추용 다기능성 방법과 장치를 유리하게 이용하는 데 알맞은 유형의 시추선의 축척 투상도,
도 2는 단일 시추 유전탑으로부터의 연장선의 이중 관상 스티링을 기술하기 위해 깨어진 문 풀 영역의 도 1에 기술한 바와 같은 다기능성 시추선의 측면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일례로 이루어진 도 1과 도 2에 기술한 바와 같은 시추선의 평면도,
도 4는 본 발명의 몇몇 작업 특성을 기술하는 도 3에 묘사된 시추선의 기계 장치의 갑판 평면도,
도 5는 저장고 갑판이나 시추선 토대상에 설치된 본 발명의 바람직한 일례에서의 다기능선 시추 유정탑의 우현 정면도,
도 6은 도 5에 묘사된 다기능성 유정탑 후미 정면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 일례에서의 시추선상 다기능성 시추 유정탑의 평면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 일례에서의 회전와 드라이브 관상에 적합한 상단 드라이브를 예시한 정면도,
도 9내지 도 22는 본 발명의 방법과 장치를 이용한 탐사 시추의 시퀀스 한가지에 의한 일차 및 보조적인 관상 기능성을 예시하는 일련의 개략도,
도 23a와 도 23b는 종래의 시추 작업에 대한 기능성의 주요 경로와 본 발명의 방법과 장치에 의한 동일한 시추 기능성에 동일한 주요 경로 시간 라인 및 탐사 시추 작업용 시간 라인을 도시한 표.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30 : 시추선 34 : 문 풀
40 : 다중 유정탑 42, 44 : 트러스터
54, 55 : 라이저 저장랙 58, 59, 60, 61 : 파이프 랙
68 : 세이커 하우스 70, 72, 82 : 크레인
74, 75 : 시추정 테스팅 영역 76, 77 : 추가 라이저 저장 영역
114 : 시추 플로워 152, 154 : 트래블링 블록
160 : 제 1 관형 어드밴싱 스테이션
162 : 제 2 관형 어드밴싱 스테이션
164, 165 : 파이프 핸들링 장치
170, 172, 174 : 단벽 덮개 180, 181 : 철 러프넥
182, 183 : 탑 드라이브 장치
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 근해 시추 작업을 위한 신규한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주(主) 및 보조 탐사 시추 작업이 동시에 수행되어 주 시추 작업(activity)의 중요 경로를 단축시킬 수 있는 단일 유정탑(derrick)이 장착된 근해 탐사시추를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이며, 또한 본 발명은 단일 유정탑이 작동하면서 동시에 다중의 시추, 개발(development) 및 개수(改修)를 수행할수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재까지 상당량의 가스 및 석유가 매장된 유전은 멕시코만, 북해, 보퍼트해, 극동 지역, 중동, 서아프리카 등에 위치되어 있다.
근해 탐사 및/또는 개발 시추의 초기 단계에 있어 작업은 주로 수피트에서 백 피트 사이의 비교적 얕은 바다나 근해 영역 및 멕시코만 지역에서 수행되었다.
수년에 걸쳐 멕시코 만과 세계의 다른 지역들이 광범위하게 탐사되었으며, 이미 알려진 천해 유전에 매장되어 있던 석유 및 가스는 매장여부가 확인되어 시추되었다.
전세계적으로 가격면에서 효율적인 에너지에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 석유와 가스가 매장된 다른 유전을 찾아내기 위해 수심 3000∼5000 피트 또는 그 이상의 대륙붕에서 탐사가 이루어졌다.
일례로 루이지애나 연안 밖의 수심 28000피트에서 활발하게 생산이 되고 있는 하나의 탐사장이 현재 존재하고 있고, 가까운 장래에는 뉴올리언즈 연안 밖의 대략 3000∼7500피트의 수심에서 시추 작업을 할 계획이 잡혀 있다.
더욱이 10000피트의 탐사장에서 블록들이 임차되어 있으며, 2000년까지는 수심 12000피트 이상의 지점에서도 시추가 이루어질 것으로 예상된다.
심해 탐사는 통상의 계획으로서 새로운 유전을 찾아내기 위하여 늘어나는 요구에 기인할 뿐만 아니라, 정밀한 삼차원 지진 영상의 진보 및 심해 모래 바닥 및 터비다이트(turbidities)의 성질에 대한 지식의 발달에 그 토대를 두고 있으며, 현재는 상당량의 고수율의 석유 및 가스를 보유한 유전이 멕시코만과 1000피트 또는 그 이상의 심해 지역에 존재하는 것으로 알려져 있다.
근해 연안 지역이나 대륙사면을 따라 고정탑 및 잭-업 플랫폼(jack-up platform)과 같은 이동 가능한 유니트를 사용하여 생산, 시추작업이 수행되어 왔다.
고정탑이나 플랫폼은 통상적으로 연안에서 제작되어 시추 현장까지 바지선으로 운반되거나 고정탑 레그 내의 부력 챔버를 이용하여 그 자체를 수상 부유시키므로서 운반된다.
탐사장에 이르면 탑을 수직으로 세우고 해저에 고정시킨다.
일반적으로 잭-업 플랫폼은 탐사장까지 장비를 부유시키는데 사용되는 자가추진 덱(deck) 또는 바지선(barge)을 포함한다.
탐사장에서는 폭풍우시의 통계적인 파도 높이 이상인 적정 작업 거리만큼 덱을 들어올릴 때까지 바지선 귀퉁이의 레그 또는 자기 추진 덱을 해저로 잭을 이용하여 밀어 넣는다.
잭-업 플랫폼의 예는 리차드슨(Richardson)의 미국특허 제3,412,981호에 기재되어 있으며, 잭-업 바지선은 무어(Moore)등의 미국특허 제3,628,336호에 도시되어 있다.
일단 고정탑이 소정의 위치에 고정되면, 잭-업 바지선 및 플랫폼이 육지 작업과는 완전히 상이한 방식으로 단승유관(short riser)을 통해 시추작업에 사용된다.
비록 고정 플랫폼 및 잭-업 굴착장비가 수백 피트 정도의 수심에서는 적절한 장비라고 하더라도 심해에서 사용하기에는 전혀 적합하지 못하다는 것을 수비게 알수 있을 것이다.
심해에서는 부유시키는데 하나의 덱을 사용한 후 하나 이상의 레그를 잭을 사용하여 해저로 밀어 넣는 잭-업 탑의 사용이 추진되어 왔다.
이와같은 잭-업 플랫폼의 토대는 (1)파일(pile)지지 설계 및 (2) 중력 베이스 구조 의 두 종류로 특징지워진다.
중력 베이스의 예로는 잭-업 탑이 허만(Herrmann) 등의 미국특허 제 4,265,568호에 개시되어 있다.
비록 단일 레그의 잭-업이 수백 피트의 수심에서는 장점을 가지고 있다 하더라도 심해 탐사 장소에서 사용하기에는 역시 적절한 고안이 아니다.
심해 시추를 위해서는 레이(Ray) 등의 미국특허 제 3,919,957호에 기재된 바와 같은 반-잠수 플랫폼이 고안되었다.
또한 스테덤(Stedum)의 미국특허 제3,982,492호에 기재된 바와 같은 장력 교각 플랫폼이 사용되어 왔다.
장력 교각 플랫폼에는 플랫폼과 해저 밑까지 뻗어 있는 복수개의 비교적 큰 레그가 포함된다.
각 레그 바로 아래의 해저에 닻(anchor)이 고정되고, 복수개의 영구 정박용 밧줄이 각 레그와 닻 사이에 뻗어 있다.
이 정박용 밧줄은 레그들의 부력에 대응하여 부분적으로 레그들을 바다 속으로 끌어 당겨 플랫폼의 안전성을 제공한다.
장력 교각 플렛폼의 예는 레이(Ray)등의 미국특허 제 4,281,613 호에 개시되어 있다. 더 깊은 심해에서는 터릿(turret)정박 시추선(drillships) 및 역학적으로 위치한 시추선이 사용되어 왔다.
터릿 정박 시추선은 리차드슨(Richadrson)등의 미국특허 제3,191,201호 및3,279,404호에 잘 개시되어 있다.
역학적으로 위치한 시추선은 배 한복판의 거대한 중앙 개구부 또는 배를 수직으로 관통하는 문 풀(moon pool)을 통해 시추작업이 수행되는 터릿(turret)정박선과 유사하다.
뱃머리와 선미 추진기(thruster) 세트가 다수의 센서 및 컴퓨터 제어기와 함께 사용되어 소망하는 위도 및 경도 위치에 역학적으로 배를 유지시킨다.
역학적으로 위치한 시추선 및 라이저 각도 위치선정 시스템이 미국특허 제 4,317,174호에 기재되어 있다.
천해 및 중해(medium depth) 시추 작업이 널리 성공을 거두었음에도 불구하고 7000∼12000피트 또는 그 이상의 심해 해저에 상당량의 에너지 매장지가 존재한다는 믿음이 새롭게 논의되고 있다.
그러나 그와 같은 유전을 개발하기 위하여 탐사정의 시추를 위한 시도와 그러한 다수개의 탐사정을 개발 시추하는 후속작업은 방대한 작업이다.
이와같은 종래의 장치 및 방법은 경제적으로 새로운 심해 개척을 하는 데 있어 적절치 않은 것으로 여겨진다.
시추 깊이가 두 배 및 세 배가 됨에 따라 심해 작업 시에 사용될 수 있는 장비를 작동하는데 요구되는 높은 일률(day rate)을 상쇄하기 위해서 심해 시추 효율의 증가 및/또는 새로운 기술의 개발이 이루어져야 한다.
이러한 문제는 종종 20개 이상의 탐사정의 시추 및 준공이 이루어지는 탐사정 개발 시추에서 더욱 심화된다.
또한 트리(trees) 또는 관(tubing)을 제거하거나 탐사정을 산폐시키거나 접합하거나 탐사정을 재준공하거나 펌프를 대체하는 등의 심해에서 이루어지는 개수 또는 보수작업을 하면 장시간동안 시추 장비들을 사용할 수 있다.
따라서 모든 근해에 사용할 수 있으며, 특히 심해 탐사 및/또는 개발 시추에 사용할 때에 적절하고, 시추선, 반-잠수, 장력 교각 플랫폼 등을 이용하여 효율이 개선되어 심해 적용 시에 소요되는 원천적인 비용의 증가를 상쇄할 수 있는 신규한 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
따라서 본 발명의 주된 목적은 심해의 작업현장에서 해저에 매장되어 있는 석유와 저장 가스의 탐사 및/또는 유전 개발 시츄를 위한 방법과 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 향상된 효용성으로 심해부에서 이용할 수도 있는 유전 개발 시추 장치 및/또는 해양 탐사용 다중 유정탑을 이용하는 방법과 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 동시에 단일 유정탑을 일차, 이차 및 삼차 관 작업(tubular activity)에 이용할 수도 있는 근해 탐사 및/또는 유전 개발 시추 방법과 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중-시추 작업을 단일 유정탑 내에서 수행할 수 있는 동시에 일차 시추 또는 보조 관 작업을 단일 유정탑 내에서 다수의 관 조작 부위를 통하여 수행하는 방법과 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 효과적이며 효율적인 시추선, 반-잠수정, 장력 교각 플랫폼, 잭-업 플랫폼, 고정 타워등에 의해 이미 알려져 있는 장치들의 시추 효용성을 증진시키는데 효율적이고 유효하게 이용할 수 있는 근해 탐사 및/또는 유전 개발 시추 장치용의 유정탑 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 높은 신뢰도 및 효율성을 갖는 심해 탐사 및/또는 생산 시추에 적용되는 방법과 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 정(well)이 단일 유정탑으로부터 동시에 작동할 수 있는 심해 유전 개발 시추용의 보수, 보수작업을 위한 방법과 장치를 제공하기 위한 것이다.
[발명의 구성 및 작용]
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 일실시예로서, 갑판를 통하여 해저 지층을 탐사 및/또는 개발 시추하는 작업을 지원하는 시추선의 갑판, 반-잠수정, 장력 교각 플랫폼, 잭-업 플랫폼, 근해 타워 위에 설치 가능한 다중 시추 장치를 구성한다.
이 다중 시추 장치는 시추 갑판을 통한 시추 작업을 보조하는 관 또는 그 외의 작업과 탐사 및/또는 생산 시추 작업을 동시에 지원하기 위한 유정탑이 포함된다.
첫 번째 튜블라 스테이션은 시추 갑판을 통한 시추 작업을 수행하기 위한 유정탑의 외주 안쪽에 배치된다.
두 번째 튜블라 스테이션은 일차적인 시추 가능에 보조 작업을 수행하기 위하여 유정탑의 외주 안쪽에 첫 번째 튜볼라 스테이션과 간격을 두고 인접하여 위치한다.
상기 다중 작업 유정탑으로 일차 시추 작업이 첫 번째 튜블라 스테이션을 통하여 수행될 수 있으며, 동시에 보조 시추 및/또는 관련 작업이 두 번째 튜볼라 스테이션을 통해 동일한 유정탑내에서 수행되므로 일차 시추 주요 경로로부터 어느 정도의 작업을 효과적으로 제거할 수 있다.
이에 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 근해 시추선의 일실시예를 축척투상법에 의해 도시한 것으로서, 보다 구체적으로 서브젝트 다중 작업 시추선(30)은 뱃머리(36)와 선미(38)사이에 넓은 문 풀(moom pool, 34)을 갖춘 유조선 유형의 선체(32)를 구비하고 있다.
다중 작업 유정탑(40)은 문 풀(34) 상부의 시추선(30) 하부 구조 위에 결합되며, 주요 관 작업들을 수행하고, 동시에 문 풀(34)을 통하여 단일 유정탑으로부터 주요 관 작업의 보조 작업들을 동시에 수행한다.
본 발명에 있어서 관은 시추업계에서 사용되는 도관(conduits)에 대한 일반적인 표현이며, 큰 사이즈의 라이저(riser)도관과, 케이싱과, 다양한 직경의 시추 스트링을 구비하고 있다.
시추선(30)은 정박되어 있는 상태에서 스테이션에 고정되며, 또는 리차든(Richardon)에 의한 미국특허 제3,191,201호 및 제3,79,404호에 공개된 바와 같이 계류된다.
바람직한 실시예에 따르면 시추선(30)은 역학적으로 위치됨에 따라 스테이션에 정확하게 고정된다.
역학적인 위치고정이란 바람, 조류, 파도등의 변화하는 환경적인 조건속에서 부유선의 유격정도를 제어하기 위한 압력 데이터를 이용하는 컴퓨터에 의하여 정확하게 제어되는 복수개의 뱃머리 트러스터(42)와 선미 트러스터(44)에 의해서 실행된다.
역학적인 위치는 상당히 정확하게 결정되며, 위성을 이용하여 위치를 조회하므로서 소정의 위도 및 경도에서 유전 상부의 스테이션에 시추선을 정확하게 고정할 수가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 작업 시추선을 도 1내지 도 4에서 다양하게 보여주고 있다.
상기 도면들 중에서 도 2는 선박 스페이스(50)및 메인 엔진 룸(52) 상에 형성된 선미 근처에 설치되는 헬리포트(46)를 구비하는 다중 작업 시추선의 우현을 도시하고 있다.
라이저 저장 랙(54)이 보조 엔진 룸(56)의 상부에 설치되고, 제 1 및 제 2 파이프 랙(58)(60)들은 라이저 저장 랙(54)의 전방에, 그리고 보조 기계실(62), 웨어 하우스(warehouse) 및 색 스토리지(sack store)(64) 및 머드 룸(Mud room, 66)의 상부에 설치되어 있다.
세이커 하우스(68)는 머드 룸(66) 상부에 그리고 다중 작업 유정탑(40)의 선미 부분 근처에까지 연장되며, 150피트의 팔(booms)을 구비하는 75톤의 제 1 및 제 2의 크레인(70)(72)은 다중 작업 유정탑(40)의 선미 부분에 탑재되면서 작동하는 시추선의 라이저 및 파이프 조정 조건에 따라 작동 가능하게 이용된다.
기계실 및 유정 테스팅 영역(74)은 다중 작업 시추 유정탑(40)의 전방 에지부 근처에 설치되어 있으며, 추가 라이저 저장 영역(76) 및 선원실(78)들은 도 2에 도시된 바와 같이 유정 테스팅 영역(74)의 전방에 위치하고 있다.
150피트 길이의 팔을 구비하는 또 다른 75톤의 크레인(82)은 다중 작업 유정탑(40)의 전방에 위치하며, 시추선(30)의 전방에서 작동한다.
도 3및 도 4는 시추선(30)의 바람직한 실시예의 파이프 데크 및 기계 데크의 평면도를 도시하고 있으며, 시추선(30)의 평면도인 도 3에 도시된 바와 같이 선미 헬리포트(46)는 선박 스페이스(50)의 상부와 제1 라이저 저장 구역(54)의 선미에 보여지고, 제2 라이저 저장 구역(55)은 제1 라이저 저장 구역(54)에 인접한 타측으로 설치되며, 이와 유사하게 베인 (vein) 파이프 랙(59)(61)은 상기에 설명한 파이프 랙(58)(60)에 인접한 타측으로 설치된다.
세이크 하우스(68)는 파이프 렉들의 전방에 그리고 다중 작업 유정탑(40)에 인접하여 설치되며, 머드로져(mudlogger, 67)는 머드 룸(66)의 상부에 설치되고, 좁은 통로(catwalk, 69)는 라이저, 케이싱 및 시추 파이프를 저장소에서 다목적 유정탑(40)으로 용이하게 운반하기 위하여 라이저 및 파이프 렉 사이로 연장한다.
시추정 데스팅 영역(74)(75)은 유정탑(40)에 인접하고, 관형 저장 랙(76)(77)의 대략 추가 10,000피트의 선미부에 위치해 있다.
전방 헬리포트(80)는 상기에 설명한 바와 같이 선원실(78)의 상부에 위치하고 있으며, 전방 관 영역은 75톤 크레인(82)에 의하여 이용된다.
도 4는 기계 데크의 평면도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 기계 데크는 스타 보드 측에 연료 탱크를 갖는 엔진 룸(56)과, 포트 측의 압축 공기 및 물 제조 시스템(84)을 갖는다.
기계 작업실, 용접 작업실, 공조기 작업실 등과 같은 보조 기계실(62)은 스워칭 기어, 제어 모듈 및 SCR 룸(86)에 인접하여 위치하고 있다.
SCR 룸(86)의 전방에서 상기에 설명한 바와 같이 공조기 저장소(88)와 창고 및 색 저장고(64)는 기계 데크내에 설치되어 있다.
머드 룸(66)은 복수개의 동일 형상의 시추 머드와 시멘트 펌프들(90) 및 혼합 및 저장 탱크들(92)을 구비하고 있다.
유정탑 예정지역(94)(96)(98)(100)은 지하 데크에 설치되어 있으며, 문 풀구역(34)을 중심으로 대칭적으로 설치되고, 평행한 기중기 주행로(101)는 문 풀 상부로 연장되어 있으며, 선미 바다 속의 트리 시스템 구역 및 전방 바다 속 룸 구역 사이에 위치하며, 라이저 콤프레셔 룸(102)은 파열 방지 제어 구역(104)을 구비하는 전방 기계 구역(74)에 인접하여 설치되어 있다.
시추 선체는 길이가 850피트 정도이고, 북해의 셔틀 유조선과 유사한 구조로 되며, 다양하게 모듈화된 부품 패키지는 이와같은 규모의 선박 내에 쉽게 사용할수 있도록 설치되고, 역학적으로 위치한 시추선은 심해 시추작업을 위한 거대하고 안정된 플랫폼을 구비하고 있다.
상술한 다중 작업 시추선과 작업 부품들의 배치를 예시적으로 도시한 것이므로 다른 장비들이 사용될 수 있으며, 다른 장소, 다른 설계 또는 플랫 폼 설계로서 설치 가능하다.
그러나 상기 내용은 본 발명의 다중 작업 시추선이 구비되는 기본적인 작동 설비의 전형적인 일례이다.
도 5내지 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 작업 유정탑(40)을 도시한 것으로서, 유정탑(40)은 문 풀(34)의 상부에서 대칭적인으로 시추선 구조(112)에 결합된 베이스(110)를 구비하고 있다.
베이스(110)는 사각형이 바람직하며, 시추 플로어 레빌(114)을 향해 상부방향으로 연장되며, 시추 플로어 레벨(114)의 상부에는 드로우워크 (drawworks) 플랫폼(116) 및 드로우워크 플랫폼 루프(118)가 설치된다.
유정탑 레그(120)(122)(124)(126)는 눈금이 새겨진 도관들로 구성되며, 상향연장되고, 시추 플로워(114)로부터 안쪽으로 경사진다.
유정탑(40)은 일반적으로 사각형의 유정탑 탑구조 및 데크(128)의 내부로서 한정되고, 유정탑 레그(120)(122)(124)(126)들은 무거운 관 핸들링 및 다중 작업 기능을 수행하기 위하여 고정된 시추 유정탑을 구성하기 위하여 네트워크 스트럿(struts, 130)에 의하여 공간적으로 고정된다.
도 5에 도시된 바와 같이 유정탑 상단부의 데크(128)는 도르래와 유압 작동 보저장치를 안내하는 제1 및 제2 미니 유정탑 (132, 134)을 지탱해주는 작업을 한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 다중 작업 유정탑(40)은 일반적인 형상의 제1 및 제2 드로우워크(140, 142)를 구비하며, 케이블(144)은 드로우워크(140)로부터 유정탑(40)의 상단부에 도르래(146,148) 및 운전 보정 도르레(150) 상부로 상향 연장되어 있다.
그리고 도 5에 도시된 바와 같이 드로우워크 케이블링은 유정탑 내에서 제1 및 제2 트래블링 블록(152, 154)으로 하향 연장되고, 제1 및 제2 드로우워크(140,142)는 각각 시추 콘솔(156, 158)에 의하여 독립적으로 제어된다.
한편드로우워크와 함께 도시되지는 않았으나 특정한 구성들을 포함한 기능적으로 동등한 다른 장치들은 시추, 석유 채취정의 수, 완성작업등이 이루어지는 동안 관형 부재들을 전,후진시키도록 하면서 관형 부재들을 감아 올리는 수단을 갖는다.
유정탑 시추 플로워(114)는 제1 및 제2 관형 어드벤싱 스테이션(160, 162)을 포함하며, 제1 및 제2 관형 어드밴싱 스테이션 (160, 162)은 일례로 동일한 제1 회전 테이블과 제2 회전 테이블로서 이루어지는 구성이다.
회전 테이블은 유정탑(40) 내부에서 시추선(30)의 중앙선을 따라 일례로 상호 공간을 두면서 대칭적으로 위치된다.
다른 실시예는 선박을 가로지르거나 소정의 경사각으로 위치되는 회전 테이블을 포함한다.
제1 드로우워크(140)는 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)에 인접하여 위치되며, 제2 드로우워크(142)는 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)에 인접하여 위치되고, 일반적으로 시추작용을 수행하며, 그리고 시추선의 문 풀(34)을 경유하여 시추작용과 유사한 작용을 수행한다.
일실시예에 있어서 각각의 관형 어드밴싱 스테이션(160)(162)은 회전 기계, 회전 드라이브, 마스타 부싱, 켈리 드라이브 부싱 및 슬립들을 구비하고, 각각의 관형 어드밴싱 스테이션(160, 162)은 일반적으로 관의 설치와 해체를 위하여 철 러프넥(roughneck), 파이프 통(tong), 회전 체인, 캘리 및 회전 스위블을 구비하고 있다.
일실시예에서 제1 파이프 핸들링 장치(164)와 제2 파이프 핸들링 장치(166)는 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)에 인접한 위치로부터 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)으로 연장되어 있는 레일(168) 상에 설치되어 있다.
제 1 단벽 덮개(170)는 제1 파이프 핸들링 장치(164)에 인접하여 설치되며, 제2 단벽 덮개(172)는 제2 파이프 핸들링 장치(166)에 인접하여 설치되고, 제3 도관 단벽 덮개(174)는 제1 단벽 덮개(170)와 제2 단벽 덮개(172) 사이에 위치되며, 그들이 레일(168)에서 이동함에 따라, 제1 파이프 핸들링 장치(164) 또는 제2 파이프 핸들링 장치(166) 중 하나로부터 도관들을 수용하는 작용을 한다.
제1 관형 어드밴싱 스테이션(160) 근처에는 제1 철 러프넥(180)이 설치되며, 제2 철 러프넥(181)은 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162) 근처에 위치하고, 철 러프넥(180)(181)들은 상기 관들을 설치 또는 해체하기 위하여 상기 회전 스테이션들(160, 162)와 함께 작동 가능하게 사용된다.
도 7에 도시된 바와 같이 레일9168)은 제1 파이프 핸들링 장치(164)가 관형 단벽 덮개(170, 172 및 174)들 중 하나로부터 관을 쌓거나 수용하는 것을 가능하게 한다.
파이프 핸들링 어셈블리(164)(166)의 기본적인 용도는 관형 단벽 덮개(170, 174)에 대한 것이다.
이와 비슷한 방법으로 레일(168)은 제2 파이프 핸들링 장치(166)가 라이저, 케이싱 또는 시추 파이프와 같은 도관들을 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162) 및 관형 단벽 덮개(170, 172, 174) 사이에서 이동할 수 있게 한다.
그러나 제2 파이프 핸들링 장치(166)는 관형 단벽 덮개(172, 174)와 함께 가장 빈번하게 사용된다.
비록 레일(168)이 도 7에 도시된 파이프 핸들링 장치(164)(166)들을 지지할지라도 다른 파이프 핸들링 장치들은 유정탑(40) 내부에서 거친 오버헤드 크레인 구조와 같은 본 발명에 의하여 보완된다.
모든 장치들의 공통된 요소는 제1 및 제2 관형 어드밴싱 스테이션(160)(162)에서 관들을 문 풀(34)을 통하여 이동시키기 위해 관들을 설치 및 해체하기 위한 능력을 갖추고 있다는 점이다.
또한 파이프 핸들링 장치(164)(166)의 특징의 하나는 문 풀(34)을 통하여 관을 전지시키는 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)과 관들과 관형 담벽 덮개(170)(172)(174)들을 이동시키기 위한 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162) 사이에서 전, 후방으로 관 세그먼트를 문 풀(34)을 통하여 이동시키는 능력을 갖추고 있다는 점이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 도 5에 도시된 바와 같이 회전 기능은 제1 및 제2 탑 드라이브 장치(182, 183)에 의하여 수행되는 관들에 적용되고, 각각의 탑 드라이브 장치(182)(183)는 유사하며, 제1 탑 드라이브 장치(182)는 도 8에 보다 구체적으로 도시되어 있다.
탑 드라이브 장치(182)(183)는 각각 트래블링 블록(152)(154)에 연결되며, 유압 균형 실린더(184)에 의해서 균형이 잡히고, 가이드 돌리(dolly, 185)는 시추 플로워(114) 상부에서 관 핸들링 어셈블리(188)를 구동하는 파워 트레인(186)을 지지하고 있다.
관의 전진 및 탑 드라이브의 회전 테이블 장치가 상기에 기술되어 있으나 탑 드라이브 장치(182)(183)가 보다 바람직하게 이용된다.
예를들어 상기 두가지 장치는 시추선에 설치될 수가 있고, 미도시하였으나 다른 장치들도 설치될 수 있으며, 모든 관 전진 장치들의 작동상의 특징은 문 풀(34)의 다중 스테이션을 통하여 해저로 관들을 각각 독립적으로 핸들링하고, 설치 또는 이해하고, 쌓고 이동시키기 위한 능력을 구비하고 있다는데 있다.
도 5, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 다중 작업 유정탑(40)은 단일의 다목적 유정탑 내에 설치된 두 개의 동일한 탑 드라이브 및/또는 각각 독립된 회전 테이블들, 드로우워크(140)(142), 동작 보정 및 트래블링 블록(152)(154)들을 구비하고 이다.
따라서 본 발명은 주 시추 기능 및 보조 작업들이 동시에 수행되도록 하며, 또한 문 풀(34)을 경유하여 수행되는 시추 기능의 중요한 경로를 가장 효과적으로 활용한다.
택일적으로 유니트들은 크기 및 기능이 동일하지는 않지만 관들을 핸들링하고 단일 유정탑 내부에 관형 어드밴싱 스테이션(160)(162)들 사이에서 관들을 전, 후방으로 이동시키기 위한 능력을 구비하고 있다.
나아가 본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 다중 작업 지지구조는 4개의 측면을 갖는 유정탑 구조로 되어 있다.
또한 본 발명은 삼발이 어셈블리 또는 시추선의 데크, 반잠수 장력 교각 플랫폼 등을 경유하여 동시에 작동하도록 하고, 또한 하나 이상의 관 시추 또는 작업을 위한 지원 기능의 수행을 위해 작동하도록 인접하여 수직으로 세운 두 개의 상호 연결된 프레임 및 상부 구조물들을 구비하고 있다.
상기한 구성에 따른 본 발명에 의한 작업 방법에 대해서 보다 상세히 설명하면 도 9 내지 도 22는 본 발명의 다중 작업 유정탑 및 시추선의 일련의 작용들을 도시한 것으로서, 제1 또는 주 관형 어드밴싱 스테이션(160)이 주 시추 작업을 수행하도록 작동시키는 제 2 또는 보조 관형 어드밴싱 스테이션(162)은 시추작업을 위한 중요한 기능을 하는데 사용되나, 보다 간편한 이용을 위하여 시추작업의 주요경로에서 생략할 수 있다.
도 9는 상기 유형의 시추선, 반잠수 장력 교각 플랫폼 등의 시추 데크(190)상에 설치되는 다중 작업 유정탑(40)을 도시하고 있다.
시추 데크(190)에서 문 풀(34) 개방은 라이저, 케이싱 또는 시추 파이프와 같은 관들을 유정탑(40) 내부에서 만들어지도록 하며, 해저(196)와 해수면 위에서 시추 작업 또는 시추와 관련된 작업을 수행하기 위하여 수역(194)를 통과하여 연장되도록 한다.
제1 및 메인 관형 어드밴싱 스테이션(160)은 해저 내부로 제팅(jetting)하기 위한 30인치의 제팅 어셈블리와 26 인치의 시추 어셈블리를 설치하고, 또한 그들을 제2 및 보조 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 30인치의 케이싱 내부에서 작동하도록 유정탑 단벽 덮개내에 위치시킨다.
또한 메인 링은 18과 3/4 인치의 시추정 헤드를 설치하게 하고, 20인치의 관 케이싱 작동을 위하여 유정탑 내부에서 떨어진 곳에 설치한다.
동시에 제2 또는 보조 어드밴싱 스테이션(162)은 30인치의 케이싱을 픽업하는데 사용되며, 메인 유정 굴착장치로부터 제팅 어셈블리를 수용하며, 30인치의 케이싱 제팅 작업을 시작하는 해저에 설치 가능하게 한다.
도 10에 있어서 주 유정 굴착 장치는 굴착 장치 아래로 분출(blowout) 방지용 스택(200)을 미끄러지게 하고, 상기 스택 및 제어 시스템에서 기능 테스트를 수행한다.
동시에 보조 유정 굴착 장치 및 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)을 급속히 이동시켜 30 인치 케이싱을 조정하는데 사용된다.
다음으로 보조 유정 굴착 장치가 운전 중인 공작기계 및 26인치 개구부 앞에 있는 시추기와 웰헤드(wellhead)로부터 분리된다.
도 11에 있어서 주 유정 굴착 장치는 분출 방지용 스택(200) 및 해저에 대하여 시추 승유관을 운전시키기 시작하는데 이용된다.
동시에 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)를 포함하는 상기 보조 유정 굴착 장치가 상기 26인치 개구부의 시추 링을 만드는데 이용되고, 그 후 상기 26인치 시추 링 어셈블리를 상기 표면까지 끌어당긴다.
상기 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)은 그 후 정비되어 20인치 관 케이싱(202)을 운전하고, 20 인치 케이싱을 상기 구조물내에 위치시킨 후 다음으로 상기 보조 유정 굴착 장치가 결합선을 맞추어 상기 20 인치 케이신을 제 위치에 고정시킨다.
그후 상기 제 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 20 인치 케이싱 배치를 위한 줄을 원위치시킨다.
도 12에서 주 유정 굴착 장치 및 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)이 분출방지용 스택(200)을 상기 유정 상부구조상에 내려놓고, 구조물의 연결부분의 접속을 시험한다.
동시에 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 30 인치 분사 및 20 인치 시추 어셈블리를 부설하는데 이용된다.
이 작업이 완료된 후, 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 17½ 인치 바닥 개구 어셈블리를 만들고, 상기 어셈블리를 선택된 제1차 또는 주 관형 어드밴싱 스테이션(160)이 갑판내에 상기 어셈블리를 설치시키는데 이용된다.
도 13에서 상기 주 관형 어드밴싱 스테이션(160)은 전에는 보조 유정 굴착 장치로 만들어졌던 17½ 인치 개구부의 바닥 개구 어셈블리(204)를 선택하고, 상기 부재 및 상기 개구에서 시추 파이프를 운전하여 17½ 인치부 시추를 시작하였다.
동시에 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)은 시추선 파이프 랙으로부터 13⅜인치 케이싱의 단일 조인트를 선택하고, 그것들을 125 피트 길이로 만들며, 13⅜인치 케이싱 행정에 대비하여 유정탑 덮개 내에서 상기 길이만큼 거리를 둔다.
도 14에서 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)이 17½ 인치 개구부의 시추를 완료하면 상기 시추 어셈블리는 그 후 문 풀(34)을 통하여 표면까지 되돌아가고, 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)이 그 후 굴착을 진행하여 전에 만들어져서 유정탑(40)내에 떨어져 있던 13⅜ 인치 케이싱 부분을 운전한다.
상기 웰헤드내에 상기 케이싱을 안착시킨 후 상기 굴착 장치는 상기 케이싱을 적소에 고정시키고, 동시에 상기 제2 관형 어드벤싱 스테이션(162)은 시추선의 파이프 랙으로부터 9⅝인치 케이싱의 단일 조인트를 선택하여 그것들을 세 개로 만들어서 그 후에 9⅝인치 케이싱 행정에 대비하여 유정탑 관 조작 덮개 내에서 간격을 두고 떨어져 있게 한다.
도 15에서 상기 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)은 13⅜ 인치 봉합 어셈블리를 설정한 후 분출 방지용 스택(200)을 시험하고, 상기 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)은 저부 개구 어셈블리를 17½ 인치에서 12¼ 인치로 변경시킨다.
상기 12¼ 인치 어셈블리는 그 후 유정탑 도관 조작 덮개 내에 제1 관형 어드밴싱 스테이션(162)으로부터 들어올려질 수 있는 위치로 놓여진다.
도 16에서 상기 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)은 상기 개구에서 12¼ 인치 바닥 개구 어셈블리(204)와 함께 상기 개구에서 운전하는데 사용되고, 상기 12¼ 인치 개구부 시추를 시작한다.
동시에 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 9⅝ 인치 케이싱 운전 도구를 만들고 헤드를 접합시킨 후 9⅝ 인치 케이싱 행정에 대비하여 관 수용부 덮개 내에 상기 전체 어셈블리를 떨어져 있게 한다.
도 17에서 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)이 12¼ 인치 개구부의 시추를 완료하는데 이용되고, 12¼ 인치 어셈블리를 상기 표면으로부터 간격을 두어 위치하게 한다.
상기 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)이 그 후 개구내에서 굴착하여 9⅝ 인치 케이싱을 운전하여 상기 케이싱을 적소에 고정시킨다.
동시에 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 바닥 개구 어셈블리(204)를 12¼ 인치로부터 8½ 인치까지 변경시키고, 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)에 의해 선택되는 상기 유정탑(40) 내의 상기 8½ 어셈블리를 떨어져 있게 한다.
도 18은 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)이 8½ 인치 시추 어셈블리와 함께 개구내에서 운전되는 것을 도시하고, 제1 탑 드라이브 장치(182)로 8½ 인치 개구가 시추되기 시작한다.
상기 작업 중에 상기 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)은 케이싱 절단기의 제작을 개시한다.
도 19에서 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)은 8¼ 인치 개구부의 시추를 완료하고, 상기 시추 어셈블리를 표면으로 되돌아가게 하며, 상기 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)은 그 후 라이저의 굴착을 진행시키고, 분출 방지용 스택(200)의 회수를 개시한다.
도 20에 도시되어 있는 바와 같이 일단 분출 방지용 스택(200)이 구조물로부터 제거되면, 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 개구내에서 케이싱 절단기(210)와 함께 작동하여 케이싱을 절단한다.
도 21에서 상기 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)은 상기 분출 방지용 스택(200)을 계속 회수하는데 사용되고, 상기 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)은 상기 웰헤드(212)를 회수하는데 사용된다.
도 22에서 상기 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)은 상기 시추선을 이동시킬 준비를 하고, 상기 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)은 상기 작업을 돕는다.
도 23a는 종래의 시추 작업에 따른 근해 유정에서의 전형적인 시추 작업의 시간표를 도시한 것으로서, 짙은 수평 선(bar)은 횡축을 따라 시간을 나타내고, 관작업은 종축을 따라 나타나 있다.
초기 작업에서 8시간(선 220 참조)이 파이프를 선택하는데 소요되고, 그 후 30 인치 케이싱을 제 위치에 분사 시추하는데 27시간이 필요하다.
그 후 바닥 개구 어셈블리(204) 및 주행 도구를 만들고 배치하는데 3시간(시간 선 224 참조)이 들고, 그 후 20 인치 케이싱을 시추하고 고정하는데에는 44½ 시간(선 226 참조)이 들며, 분출 방지용 스택(200)을 운전하고 시험하는데 68시간(선 228 참조)이 필요하고, 바닥 개구 어셈블리(204) 및 주행 도구를 만들고 배치하는데 3시간(시간 선 234 참조)이 걸린다.
다음으로 연속적으로 13⅜ 인치 케이싱을 운전하고 고정하는데 9시간(선 234 참조) 및 21시간(선 236 참조)이 소요되고, 바닥 개구 엇메블리(204) 및 주행도구를 만들고 배치하는데 4⅜ 시간(선 238 참조)이 걸리고, 분출 방지용 스택(200)을 시험하는데 10½ 시간(선 240 참조)이 걸린다.
다음으로 12¼ 인치 시추 스트링을 설치하는데 81½ 시간(선 242 참조)이 들고, 9⅝ 인치 케이싱을 운전하고 고정하는데 22시간 (선 244 참조)이 필요하며, 그 후 바닥 개구 어셈블리(204) 및 주행 도구를 만들고 배치하는데 2⅔시간(선 246 참조)이 요구된다.
8½ 인치 개구를 시추하는데 14시간(선 248 참조)이 걸리고, 다음 분출 방지용 스택(200)을 회수하는데 30½ 시간(선 250 참조)이 소비되며, 구조물을 운전하고 회수하는데 17시간(선 252 참조)이 소비되고, 마지막으로 시추 파이프를 배치하는데 8시간(선 254 참조)이 요구된다.
종래의 시추 시퀸스와는 달리 본 발명에 따른 도 23b의 시간표에 나와 있는 바와 같이 제1 관형 어드벤싱 스테이션(160) 및 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 이용되어 총 시추 시간을 현저하게 줄이므로 시추 작업의 효율을 향상시킨다.
더욱 상세하게는 주 시추 작업이 제1 관형 어드벤싱 스테이션(160)을 통하여 수행될 수 있고, 시추 선서의 주요 경로가 짙은 선으로 도시되어 있는 반면 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)을 통한 보조 작업이 빗금칭ㄴ 선으로 도시되어 있다.
초기 바닥 개구 어셈블리(204)를 굴착하고 파이프를 선택하는데 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)에 의해 8½ 시간(선 260 참조)이 들고, 다음 분출 방지용 스택(200)이 그 위치까지 미끄러져 들어가 시험하는데 12시간(선 262 참조)이 들며, 그 후 해저까지 상기 분출 방지용 스택(200)을 운전하는데 42시간(선 264 참조)이 걸리고, 상기 분출 방지용 스택(200)을 안착시키고 시험하는데 15시간(선 266 참조)이 걸린다.
다음 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160) 및 로터리 테이블에 의하여 시추하는데 17½ 인치 개구가 39시간(선 268 참조)동안 천공되며, 다음으로 13⅜인치 케이싱을 운전하고 제 위치에 고정되는데 14시간(선 270 참조)이 걸린다.
다음으로 선 272에 의해 나타난 것처럼 상기 분출물 방지용 스택(200)을 시험하는데 10½ 시간이 걸리고, 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160) 및 로터리 테이블이 12¼인치 개구를 시추하는데 선 274에 도시한 바와 같이 81½시간이 걸린다.
선 278에 나타낸 바와 같이 9⅝인치 케이싱을 운전하고 고정하는데 12시간이 걸리고, 8½인치 시추 개구에 그 후 선 278에 도시한 바와같이 14시간이 걸리며, 마지막으로 선 280에 도시한 바와 같이 주 굴착 장치가 분출 방지용 스택(200)을 회수하는데 30½ 시간을 사용한다.
이러한 동시 시퀸스 동안에 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)이 사용되어, 빗금친 선(282)으로 표시되어 있는 바와 같은 21.5시간 동안 30인치 유정을 제트 시추한다.
이후 선 284로 표시되어 있는 44.5시간 동안 20인치 유정이 시추되고, 보조 장비가 5시간 동안 사용되어 바닥 개구 어셈블리(204)를 만들어 바닥에 장치하고, 선 286에 나타난 바와 같은 5시간 동안 도구를 작동한다.
선 288에 나타난 바와 같이 13⅜인치의 두 파이프를 다시 내려놓는데 8½ 시간이 필요하고, 선 290은 바닥 개구 어셈블리(204) 및 주행 도구를 만들고 배치하는데 4¼시간이 소요됨을 나타내며, 선 292이 나타내고 있는 바와 같이 9⅝ 인치의 두 파이프를 다시 내려 놓는데 10시간이 필요하다.
그 후 선 300에서 나타난 바와 같이 바닥 개구 어셈블리(204) 및 주행 도구를 만들고 배치하는데 4시간이 걸리고, 그 후 케이싱 절단기를 만들고 운전하는데 선 302에 타나난 바와 같이 9½ 시간이 걸리며, 그 후 상기 구조물을 회수하는데 선 304에 나타난 바와 같이 6½ 시간이 걸리고, 마지막으로 선 206에 나타난 바와 같이 상기 시추 스트링을 배치하는데 8시간이 걸린다.
본 발명의 다중-작업 시추 방법 및 장치에 대한 종래 시추작업의 경우에 있어서 동일한 시퀸스를 비교해 볼 때, 중요한 경로가 사실상 감소된다는 것을 알 수 있다.
탐사 시추 작업의 이러한 특정예에 있어서 시추작업용 시간이 29% 감소됨으로써 시간이 절약된다.
다른 예에서 또는 수심에 따라 이 시간 시퀸스는 수심에 따라 더 길어지거나 짧아질 수 있다.
그러나 당해 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자라면 수심이 증가될수록 본 발명에 따른 방법 미치 장치의 이점도 증대된다는 사실을 인식할 수 있을 것이다.
상기 실시예는 탐사 시추 프로그램에 대한 예시이고, 실제적으로 20개 이상의 탐사정을 포함하는 개발 시추가 요구될 수도 있으며, 이러한 경우에 본 발명은 복수개의 탐사정에서 동시에 다수 유정 개발 시추 작업 또는 재작업을 수행하는데 효과적이며, 또한 시추선이 시추 장소에 정착하기 위해 필요한 시간을 감소시킬 수 있다.
[발명의 효과]
본 발명에 의한 방법 및 장치의 모든 특징 및 장점들을 설명하지 않고도 본 발명의 최소한 장점들이 본 발명의 구성 사항들을 도시하고 있는 도 23a 및 도 23b에서 비교 도시되고 있으며, 개발 시추 또는 작업 중 유정의 보수작업에 있어서 보다 많은 시간적 효율성이 실현될 것이다.
주 시추 작업이 유정탑(40) 내에서 이루어지고, 동시에 유정탑으로부터 그리고 동일의 문 풀(34)을 경유하여 수행되므로서 시추 시간이 개선되고 비용이 절감된다.
유정탑(40)은 이중 회전 스테이션들을 구비하며, 바람직한 실시예에서 탑 드라이브 장치(182)(183) 및 이중 파이프 핸들링 장치(164)(166)을 구비하고 있다.
복수개의 관형 단벽 덮개(170)(172)(174)들은 제 1,2 관형 어드밴싱 스테이션 (160)(162) 근처에 위치하며, 제1 및 제2 파이프 핸들링 장치(164)(166)들은 제1 및 제2 관형 어드밴싱 스테이션(160)(162)들 및 관형 단벽 덮개(170)(172)(174)들 중 어떤 것 사이에 라이저 구역, 케이싱 및 시추 파이프 어셈블리들을 이동시킨다.
상기 이중 유정탑 드로우 워크(140)(142)들은 부속 작동들이 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162) 및 문 풀(34)을 경유하여 동시에 수행되는 동안에 독립적인 작업들이 문 풀(34)을 경유하여 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)에 의하여 동시에 수행될 수 있도록 상기 유정탑(40)이 시추 플로워(114) 상에 설치된 동일한 시추장치 콘솔(158)들에 의하여 각각 독립적으로 제어된다.
다중 스테이션 유정탑(40)은 분출 방지 및 라이저 러닝, 주 회전 어셈블리로 시추작업을 하는 동안의 바닥 개구 어셈블리(204)를 조립하거나 보조회전으로 실시하는 기구들의 작동, 주 회전 어셈블리로 시추하는 동안의 보조 회전을 이용하여 케이싱을 조립하거나 떨어지게 하는 작업, 테스트 운전, 주 시추작업을 계속하는 동안의 측정작업 그리고 주 리그(rig)시간의 고압의 제2 스택/라이저의 배치와 같은 중요 경로(path)에서 많은 회전 작업들을 생략할 수 있게 해준다.
나아가 본 발명은 주 회전 스테이션으로 정상적인 작업을 수행하는 동안에 또한 라이저 작동을 완료하고 동시에 두 개의 해저 트리, 베이스 등을 동시에 작동시키는 동안에 보조 회전 스테이션을 이용하여 저부로 해저 트리를 구동시키는 동안에 보조 회전 스테이션을 이용하여 트리들을 작동시키기 위하여 작동자가 리그-업 할 수 있도록 한다.
상기에 설명한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예 및 예시된 장점들에 대하여 설명하였다.
특히 본 발며으이 바람직한 일실시예에 따라 거대한 크기의 탱크 시추선(30)이 구체적으로 기술되었다.
본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 다중 회전 구조를 구비하는 본 발명의 당일 유정탑(40)은 잭-업, 반잠수, 장력 교각 플랫폼, 고정 타워 등과 같은 다른 근해 플랫폼 장치에 의하여 통상의 지식을 가진 사람들에 의하여 적절히 이용될 수 있다.
당업자 및 본 발명에 개시된 기술에 정통한 자는 본 발명의 요지 및 청구범위 내에서 추가, 삭제, 수정, 대체 및/또는 다른 변경을 가하는 것도 가능하다.

Claims (22)

  1. 뱃머리, 선미 및 상기 뱃머리와 선미 사이의 중간 문 풀(34)을 가지고, 상기 문 풀(34)을 통하여 수역 해저에서의 근해 시추 작업을 수행하기에 적합한 시추선(30)으로,
    상기 시추선(30)의 하부 구조상에 위치하고, 상기 문 풀(34) 위로 연장하여 동시에 시추 작업 및 상기 문 풀(34)을 통한 시추 작업을 보조하는 작업을 지지하기 위한 유정탑(40)과;
    상기 유정탑(40)과 연결되어 관 부재를 상기 문 풀(34)을 통하여 수역의 해저까지 전진시키기 위한 전진용 제1수단과;
    상기 전진용 제1수단에 의해 상기 문 풀(34)을 통하여 상기 관 부재가 전진 할 때 상기 관 부재를 조작하기 위한 상기 유정탑(40)과 연결되는 제1수단과;
    상기 유정탑(40)과 연결되어 관 부재를 상기 문 풀(34)을 통하여 수역내로 해저까지 전진시키기 위한 전진용 제2수단과;
    상기 전진용 제2수단에 의해 상기 문 풀(34)을 통하여 상기 관 부재가 전진 할 때 상기 관 부재를 조작하기 위한 것으로, 상기 시추 작업에 보조적인 작업을 수행하기 위한 상기 유정탑(40)과 연결되는 제2수단;을 포함하고 여기서 시추 작업이 상기 전진용 제1수단 및 상기 관부재 조작용 제1수단에 의해 상기 유정탑(40)으로부터 행해질 수 있고, 보조적인 시추 작업이 동시에 상기 전진용 제2수단 및 상기 관부재 조작용 제2수단에 의해 상기 유정탑(40)으로부터 수행되는 것을 특징으로 하는 시추선.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 관 부재 전진용 제1 및 제2 수단은 각각 제 1 및 제 2 탑 드라이브 장치(182)(183)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시추선.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 관 부재 전진용 제1 및 제2 수단은 상기 유정탑(40)내에 위치하는 제1 및 제2 회전 테이블로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시추선.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유정탑(40)내에 위치하여 상기 관 부재 전진용 제1수단 및 상기 관 부재 전진용 제2수단 사이의 관 어셈블리를 이송시키기 위한 이송용 수단을 추가적으로 포함하므로서 시추 작업 및 상기 시추 작업에 보조적인 작업을 동시에 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 시추선.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 이송용 수단은 상기 관 부재 전진용 제1수단에 인접한 위치 및 상기 관 부재 전진용 제2수단에 인접한 위치 사이에서 작동 가능하게 연장하는 레일 어셈블리를 포함하고, 상기 관 부재 조작용 제1수단이 상기 레일을 가로지르도록 장착되어 도관 어셈블리는 상기 관 부재 이송용 제1수단 및 상기 관부재 전진용 제2수단 사이에서 작동 가능하게 이송될 수 있어서 시추 작업 및 상기 시추 작업에 보조적인 작업이 동시에 용이하게 되는 것을 특징으로 하는 시추선.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 관 부재 전진용 수단에 인접하게 위치한 제1 관 수용부 덮개와; 상기 제2 관 부재 전진용 수단에 인접하게 위치한 제2 관 수용부덮개를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 시추선.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1 관 수용부 덮개와 상기 제2 수용부 덮개의 사이에 제3 관 수용부 덮개를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 시추선
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제1 관 수용부 덮개와 상기 제2 관 수용부 덮개 및 상기 제1 관 부재 전진용 수단과 상기 제2 관 부재 전진용 수단사이에서 관부재의 이송을 위한 관 조작 장치를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 시추선.
  9. 수역의 해저 층으로 시추 작업을 수행하기 위한 수역 상의 위치에 작동 가능 하도록 지지된 다중 작업 시추 어셈블리로서,
    유정 시추 작업과 유정 시추 작업의 보조작업을 동시에 지지하기 위한 시추 갑판 위에 작동 가능하게 장착된 시추 상부 구조와;
    수역 해저로 관 부재를 전진시키기 위한 상기 시추 상부구조에 연결된 관 부재 전진용 제1수단과;
    상기 제1수단과 함께 관 부재를 해저를 향하여 수역으로 전진시키기 위한 상기 시추 상부구조에 연결된 관 부재 전진용 제2수단을 포함하며,
    상기 관 부재 전진용 제1수단에 의하여 상기 시추 상부구조로부터 유정 시추작업이 수행되고, 동시에 관 부재 전진용 상기 제2수단에 의하여 상기 시추 상부구조로부터 유정 보조 시추작업이 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 작업 시추 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 시추 작업과 동시에 수행되는 보조적인 시추작업을 용이하게 하기 위하여 관 부재 전진용 상기 제1수단과 관 부재 전진용 상기 제2수단 사이에서 관 어셈블리를 이송시키기 위한 관 부재 전진용 상기 제1 및 제2수단에 인접하게 위치한 이송수단들을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 다중작업 시추 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 판 부재 전진용 제1수단에 인접하게 위치한 상기 제1 관 부재 수용부와; 상기 관 부재 전진용 제2수단에 인접하게 위치한 제2 관 부재 수용부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 작업 시추 어셈블리.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 관 부재 전진용 제1 및 제2수단은 상기 시추 상부구조에 연결된 제1 및 제2 탑 드라이브 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중작업 시추 어셈블리.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 관 부재 전진용 제1 및 제2수단은 시추 갑판을 통하여 시추작업 수행에 대한 지원 및 동시에 시추 작업에 보조적인 작업 수행을 지원하기 위한 상기 시추 상부구조에 인접하게 위치한 제1 및 제2 회전 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 작업 시추 어셈블리.
  14. 수역의 해수면에 위치한 시추 갑판에 작동 가능하게 탑재된 다중 작업 시추 어셈블리로 근해 시추 작업을 수행하기 위한 방법으로서, 제1 관형 어드밴싱 스테이션(16) 및 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)을 구비하고,
    유정 시추작업을 수행하기 위하여 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)으로부터 수역 해저로 관 부재를 전진시키는 단계와;
    유정 시추작업에 보조 작업을 수행하기 위하여 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)으로부터 해저로 관 부재를 전진시키는 단계와;
    상기 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)과 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)사이에서 관 부재를 이송시키는 단계를 포함하며,
    주 시추작업은 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)으로부터 관 부재를 전진시키므로서 수행되고, 유정에 대한 보조 시추 작업은 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)으로부터 관 부재를 전진시키므로서 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 근해 시추 작업 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)으로부터 관 부재를 전진시키기 위한 상기 단계 중에 직립형 상부구조로부터 지지된 제1 탑 드라이브 장치(182)로 관 부재를 회전시키는 단계를 포함하는 근해 시추 작업 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 제2 관형 어드밴싱 스테이션(162)으로부터 관 부재를 전진시키기 위한 상기 단계는,
    직립형의 상부구조로부터 지지되는 제2 탑 드라이브 장치(183)로 관 부재를 회전시키는 단계를 포함하는 근해 시추 작업 방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 관형 어드밴싱 스테이션(160)(162)으로부터 관 부재를 전진시키는 상기 단계는,
    제1 회전 테이블로 상기 제1 관형 어드밴싱 스테이션(160)에서 관 부재를 회전시키는 단계와;
    제2 회전 테이블로 상기 제2 관형 어드벤싱 스테이션(162)에서 관 부재를 회전시키는 단계를 포함하는 근해 시추 작업 방법.
  18. 단일 유정에서 수역 해수면에 작동 가능하게 위치한 시추 갑판으로부터 수역의 해저로 근해 시추 작업을 수행하기 위한 방법으로서, 관 부재 전진용 제1 스테이션과 관 부재 전진용 제2 스테이션으로부터 수행되며,
    (a)관 부재 전진을 위한 제1 스테이션으로부터 수역 해저로 하나 이상의 유정 개구를 포함하여 유정 시굴 개구를 천공하는 단계와;
    (b)관 부재 전진용 제1 스테이션으로부터 복수의 케이싱을 복수의 유정 개구부로 이동시키는 단계와;
    (c)동시에(a) 및 (b) 단계를 수행하기 위하여 소요되는 한 시간 이상의 시간 동안에 분출 방지용 스택(200) 및 라이저를 관 부재 전진용 제 스테이션으로부터 해저의 하나의 유정 개구에 근접한 위치를 향하여 수역내로 이동시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 근해 시추 작업 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 수역의 해면에 작동 가능하게 위치한 단일 유정용 시추갑판으로부터 수역으로 근해 시추 작업을 수행하기 위한 방법으로서,
    관 부재 전진용 제1 스테이션으로부터 상기 단계(b)에서 언급된 단일 유정개구의 복수의 부분으로 케이싱을 배치하는 작업과, 관 부재 전진용 제2 스테이션 으로부터 단계(c)에서 언급된 라이저와 분출 방지용 스택(200)을 배치하는 것을 포함하는 단계(a)부터(b)까지의 일련의 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 근해시추 작업 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 수역의 해수면 위에 위치하도록 작동 가능한 시추 갑판으로부터 단일 유정을 위하여 수역의 해저로 근해 시추작업을 수행하기 위한 방법으로서,
    (d)관 부재 전진용 제2 스테이션과 분출 방지용 스택(200) 및 라이저가 복수의 유정 개구를 포함하는 유정 시추공 위에 위치할 때까지 시추 갑판의 위치를 측면으로 바꾸는 (a)부터 (c)까지 일련의 단계를 완성하는 작업과;
    (e)분출 방지용 스택과 라이저를 해저에 근접한 위치에서 제2 관상 스테이션으로부터 복수의 유정 개구를 포함하는 유정 시추공 안의 복수의 케이싱 위로 연장하여 연결하는 작업을 포함하는 근해 시추 작업 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 수역의 해수면 위체 위치하도록 작동 가능한 시추갑판으로부터 단일 유정을 위하여 수역의 해저로 근해 시추작업을 수행하기 위한 방법으로서,
    (f)관 부재 전진용 제1 스테이션에서 관 부재를 늘리도록 조립하는 단계와;
    (g)관 부재 전진용 제1 스테이션에서 조립된 길이가 연장된 관 부재를 관부재 전진용 제2 스테이션으로 나르는 단계와;
    (h)관 부재 전진용 제1 스테이션에서 조립된 길이가 연장된 관 부재를 라이저와 동일 축상으로 관 부재 전진용 제2 스테이션으로부터 단일 유정 개구로 시추작업을 수행하는데 사용하는 단계를 추가적으로 포함하는 근해 시추 작업 방법.
  22. 제 20항에 이어서, 수역의 해수면 위에 위치하도록 작동 가능한 시추갑판으로부터 단일 유정을 위하여 수역의 해저로 근해 시추 작업을 수행하기 위한 방법으로서,
    부유하는 배 위에 장착된 상기 시추 갑판은 관 부재 전진용 제2 스테이션이 복수의 유정 개구를 포함하는 유정 시추공 위에 위치할 때까지 상기 시추갑판의 위치를 측면방향으로 이동시키는 상기 단계(d)가 시추 갑판을 지지하는 수형의 해수면에 부유하는 배를 측면방향으로 위치 이동시키는 단계를 포함하는 근해 시추 작업 방법
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