KR100568622B1 - 시추선의 전력 조정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시추선의 전력 조정 장치에 관한 것으로, 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체의 위치변화를 최소화시킬 수 있도록 복수 개의 제너레이터로부터 전력을 공급받아 구동되는 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터와, 해저의 지하에 존재하는 석유 및 가스를 시추하는 시추장비를 갖춘 제 1 시추 시스템 및 제 2 시추 시스템을 포함하여 이루어진 시추선의 전력 조정 장치에 있어서, 상기 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터로부터 요구되는 전력정보를 파악한 후 상호 보충 및 교환하여 신속한 구동을 이룰 수 있도록 상기 다수 개의 제너레이터의 전력을 조정 배분하는 좌현 전력 조정부 및 센터 전력 조정부, 우현 전력 조정부와, 상기 제 1 시추 시스템 및 제 2 시추 시스템으로부터 요구되는 전력정보를 파악하여 상기 좌현 전력조정부 및 우현 전력조정부로부터 상기 제너레이터의 전력을 공급받아 신속히 제공하는 제 1 시추 제어부 및 제 2 시추 제어부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 따라서, 조류에 의하여 선체가 크게 흔들릴 경우 구동되는 자기위치 제어용 쓰러스터의 급격한 부하요구나 제 1 시추 시스템 및 제 2 시추 시스템의 시추 작업중에 발생되는 급격한 부하요구에 더욱 능동적으로 전력량을 배분할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Description

시추선의 전력 조정 장치{Power management device of drilling ship}
본 발명은 시추선의 전력 조정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의한 선체의 위치변화에 의하여 구동되는 자기위치 제어용 쓰러스터의 급격한 부하요구나, 제 1 시추 시스템 및 제 2 시추 시스템의 시추 작업중에 발생될 수 있는 급격한 부하요구에 보다 능동적으로 전력량을 배분할 수 있도록 구성된 시추선의 전력 조정 장치에 관한 것이다.
근래에 국제적으로 급격한 산업화 현상 및 공업발전 추이에 따라 한정된 지구 자원은 점차 바닥을 내보이고 있으며 이에 따른 원유의 안정적인 생산 및 공급은 대단히 중요한 사안이 되고 있다. 따라서, 최근에는 해저에 있는 석유 채굴기술의 발달과 더불어 대형 석유회사들은 지금까지 경제성을 상실했던 군소 한계유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선의 필요성을 절실히 느끼고 있고, 이에 대한 개발을 적극 모색하고 있는 현실이다.
이러한 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 시추선은 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 흔들림이나 위치변화가 적을수록 보다 안정한 유정 개발을 이룰 수 있고, 제너레이터(generator)로부터 양산된 전력의 균등한 배분을 통하여 시추작업을 지속적으로 수행할 수 있게 된다.
이때, 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체가 흔들리거나 위치가 변화되는 현상은 해수 속을 360°회전하면서 선체를 역추진 또는 좌우방향으로 추진시키는 자기위치 제어용 쓰러스터(thruster)에 의하여 해소될 수 있고, 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등은 선체의 문풀(moonpool)에 장착된 시추 파이프를 비롯한 시추 시스템에 의하여 굴착되어지게 된다.
여기서, 상기 자기위치 제어용 쓰러스터 및 시추 시스템에 전력을 배분하는 종래 기술에 따른 시추선의 전력 조정 장치를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 시추선의 전력 조정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 시추선의 전력 조정 장치는, 복수 개의 제너레이터(G)로부터 전력을 공급받아 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11)를 제어하는 좌현 배전반(12)과, 복수 개의 제너레이터(G)로부터 전력을 공급받아 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21)를 제어하는 센터 배전반(22)과, 복수 개의 제너레이터(G)로부터 전력을 공급받아 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)를 제어하는 우현 배전반(32)과, 상기 좌현 배전반(12)을 통하여 상기 복수 개의 제너레이터(G)의 전력을 공급받아 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하는 제 1 시추 시스템(41)을 제어하는 제 1 시추 배전반(42)과, 상기 우현 배전반(32)을 통하여 상기 복수 개의 제너레이터(G)의 전력을 공급받아 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하는 제 2 시추 시스템(51)을 제어하는 제 2 시추 배전반(52)으로 이루어진다.
상기 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 시추선의 전력 조정 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
복수 개의 제너레이터(G)로부터 양산된 전력은 선체의 자기위치 제어용 쓰러스터 및 시추 시스템의 시추 작업용으로 크게 대별되어 사용되는데, 선체 주변의 외부 환경(파도, 풍향, 풍속, 유속 등)의 변화에 따른 급격한 전력 부하변동 요구와, 시추 작업시 필요한 전력 요구에 따라 적절히 공급되어 사용되어지게 된다.
즉, 제 1 시추 시스템(41)을 통하여 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하고자 할 경우에는 복수 개의 제너레이터(G)의 전력을 좌현 배전반(12)을 통하여 공급받는 제 1 시추 배전반(42)의 제어에 의하여 그 시추 작업이 이루어지게 되는데, 이때, 상기 좌현 배전반(12) 및 센터 배전반(22), 우현 배전반(32)에 공급된 복수 개의 제너레이터(G)의 전력은 파도 및 풍향, 풍속에 의하여 변화되는 선체의 위치를 정확하게 제어하기 위하여 항상 준비되어 있어야 한다.
만약, 파도 및 풍향, 유속에 의하여 선체의 위치가 갑자기 크게 변화될 경우에는 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11) 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)가 동시에 구동되면서 선체의 위치를 정위치시키기 위하여 큰 전력을 요구하게 되는데, 이때에는 좌현 배전반(12) 및 센터 배전반(22), 우현 배전반(32)에 각각 접속된 복수 개의 제너레이터(G)로부터 전력을 공급받아 그 부하를 충족시키게 된다.
그런데, 종래 기술에 따른 시추선의 전력 조정 장치는, 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하는 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)의 드릴링 작업 중 예기치 않는 큰 부하의 변동이 발생될 경우, 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11)를 비롯한 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)를 각각 제어하고 있는 좌현 배전반(12) 및 센터 배전반(22), 우현 배전반(32)으로부터 공급된 복수 개의 제너레이터(G)의 전력이 일시에 사용되어지므로 인하여 상기 좌현 배전반(12) 및 센터 배전반(22), 우현 배전반(32)에 정전현상을 유발시켜 선체의 자기위치를 정확히 유지시키지 못하고, 결국, 대형사고를 일으키는 커다란 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터, 제 1 시추 시스템, 제 2 시추 시스템으로부터 각각 요구되는 전력정보를 통합 조정시스템의 커뮤니케이션 네트워크를 통하지 않고 별도 신호라인을 사용하여 파악한 후 신속히 전력량을 보충 및 교환할 수 있도록 구성하여 시추선의 시추작업을 지속적이고 안정되게 진행시킬 수 있도록 한 시추선의 전력 조정 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체의 위치변화를 최소화시킬 수 있도록 구동되는 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11), 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31);
상기 좌현, 센터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(11,21,31)로부터 요구되는 전력정보를 파악한 후 전력을 상호 보충 및 교환하여 상기 좌현, 센터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(11,21,31)의 신속한 구동이 이루어 질 수 있도록 하는 좌현전력 조정부(10) 및 센터 전력 조정부(20), 우현 전력 조정부(30);
상기 좌현, 센터, 우현 전력 조정부(10,20,30)와 연결되어, 상기 좌현, 센터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(11,21,31)의 구동에 소요되는 전력을 생산하는복수 개의 제너레이터(G);
해저에 매설되어 있는 석유 및 가스를 시추하는 시추장비를 포함하는 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51); 및
상기 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)으로부터 요구되는 전력정보를 파악하여 상기 좌현 전력조정부(10) 및 우현 전력조정부(30)로부터 상기 제너레이터(G)의 전력을 공급받아 신속히 공급하는 제 1 시추 제어부(40) 및 제 2 시 추 제어부(50)를 포함하는 시추선의 전력 조정 장치에 있어서,
상기 좌현, 센터, 우현 전력 조정부(10,20,30)는 상호 연동하여, 각각의 조 정부와 연결된 복수의 제너레이터(G)로부터 공급되는 전력을 전력 소모량의 비율에 따라 조정, 배분하여, 좌현, 센터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(11,21,31), 제1,2 시추 제어부(40,50)로 공급하며,
상기 제 1,2 시추 제어부(40,50)를 통하여 전력을 공급받는 제1,2 시추 시스템(41,51)은 초과 전력의 공급이 요구되는 경우, 총 전력량(a) 중 시추 작업에 소요될 수 있도록 초기 배정된 일정 전력량(b)을 사용하여 시추 작업을 진행할 수 있으며 ,
상기 좌현, 센터, 우현 전력 조정부(10,20,30)와 연결된 복수의 제너레이터(G)는 위치 제어시 필요한 전력량(c)과 시추 작업시 소비되는 전력량(d)을 포함하는 실제 소비 전력량(f) 외에 시추 작업시 예비적으로 요구되는 전력량(b-d)을 포함하는 가용 전력량(e)을 생산하는 것을 특징으로 하는 시추선의 전력 조정 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 시추선의 전력 조정 장치의 바람직한 실시예를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 시추선의 전력 조정 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 시추선의 전력 조정 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체의 위치변화를 최소화시킬 수 있도록 복수 개의 제너레이터(G)로부터 전력을 공급받아 구동되는 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11) 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)와; 해저의 지하에 존재하는 석유 및 가스를 시추하는 시추장비를 갖춘 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)과; 상기 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11) 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)로부터 요구되는 전력정보를 파악한 후 상호 보충 및 교환하여 신속한 구동을 이룰 수 있도록 상기 다수 개의 제너레이터(G)의 전력을 조정 배분하는 좌현 전력 조정부(10) 및 센터 전력 조정부(20), 우현 전력 조정부(30)와; 상기 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)으로부터 요구되는 전력정보를 파악하여 상기 좌현 전력조정부 및 우현 전력조정부로부터 상기 제너레이터(G)의 전력을 공급받아 신속히 제공하는 제 1 시추 제어부(40) 및 제 2 시추 제어부(50)로 이루어진다.
상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 시추선의 전력 조정 장치의 작용 및 동작을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 시추선의 전력 조정 장치를 설명하기 위한 전력량을 나타내는 다이어그램으로, 도면 중 부호 a는 상기 복수 개의 제너레이터(G)로부터 양산되는 총 전력량을 나타내고, 부호 b는 상기 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)의 시추작업시 필요한 전력량을 나타내고, 부호 c는 상기 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11) 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)의 구동시 소비 전력량을 나타내고, 부호 d는 상기 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)의 시추작업시 소비 전력량을 나타내고, 부호 e는 가용 전력량을 나타내고, 부호 f는 상기 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51), 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11), 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)의 구동시 사용되는 실제 전력량을 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이 선체의 위치변화가 거의 없는 상태에서 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)이 정상적으로 시추작업을 할 경우에는 좌현 전력 조정부(10) 및 센터 전력 조정부(20), 우현 전력 조정부(30) 그리고 제 1 시추 제어부(40) 및 제 2 시추 제어부(50)에서는 도면 중 부호 f의 실제 전력량을 파악하여 적절히 배분하게 되고, 만약, 상기 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)으로부터 갑자기 큰 부하가 요구될 경우에는 상기제 1 시추 제어부(40) 및 제 2 시추 제어부(50)는 상기 좌현 전력 조정부(10) 및 우현 전력 조정부(30)로부터 제너레이터(G)의 전력을 더 요구하여 도면 중 부호 b와 같은 시추 작업시 필요한 전력량을 배분받아 동작되어질 수 있도록 하여 다른 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11) 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)의 동작에 어떠한 영향도 끼치지 않도록 한다.
이때, 상기 복수 대의 제너레이터(G)로부터 양산된 총 전력량 a에서 실제 사용되는 전력량인 f를 제외한 나머지의 가용 전력량 e는 상기 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51) 또는 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11) 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31)의 부하요구에 언제든지 제공될 수 있는 전력량으로 각각 좌현 전력 조정부(10) 및 센터 전력 조정부(20), 우현 전력 조정부(30)에 의하여 적절히 배분되도록 하여 일부 부하요구의 큰 변동에 의한 선체의 정전현상을 미연에 방지할 수 있는 작용을 하게 됨을 알 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 시추선의 전력 조정 장치에 의하면, 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터 및 센터 자기위치 제어용 쓰러스터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터, 제 1 시추 시스템, 제 2 시추 시스템으로부터 요구되는 전력정보를 파악한 후 상호 보충 및 교환하여 신속한 구동을 이룰 수 있도록 상기 다수 개의 제너레이터의 전력을 조정 배분하는 좌현 전력 조정부 및 센터 전력 조정부, 우현 전력 조정부, 제 1 시추 제어부, 제 2 시추 제어부를 구비시키므로써, 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체가 크게 흔들려 위치변화가 발생될 경우 구동되는 자기위치 제어용 쓰러스터의 급격한 부하요구나 제 1 시추 시스템 및 제 2 시추 시스템의 시추 작업중에 발생되는 급격한 부하요구에 보다 능동적으로 전력량을 배분할 수 있게 되어 일부 부하요구의 큰 변동에 의한 선체의 정전현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 전력 소비량을 최소화시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 시추선의 전력 조정 장치를 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 시추선의 전력 조정 장치를 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 시추선의 전력 조정 장치를 설명하기 위한 전력량을 나타내는 다이어그램.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 좌현 전력 조정부 11 : 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터
20 : 센터 전력 조정부 21 : 센터 자기위치 제어용 쓰러스터
30 : 우현 전력 조정부 31 : 우현 자기위치 제어용 쓰러스터
40 : 제 1 시추 제어부 41 : 제 1 시추 시스템
50 : 제 2 시추 제어부 51 : 제 2 시추 시스템
G : 제너레이터

Claims (1)

  1. 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체의 위치변화를 최소화시킬 수 있도록 구동되는 좌현 자기위치 제어용 쓰러스터(11), 센터 자기위치 제어용 쓰러스터(21), 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(31);
    상기 좌현, 센터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(11,21,31)로부터 요구되는 전력정보를 파악한 후 전력을 상호 보충 및 교환하여 상기 좌현, 센터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(11,21,31)의 신속한 구동이 이루어 질 수 있도록 하는 좌현전력 조정부(10) 및 센터 전력 조정부(20), 우현 전력 조정부(30);
    상기 좌현, 센터, 우현 전력 조정부(10,20,30)와 연결되어, 상기 좌현, 센터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(11,21,31)의 구동에 소요되는 전력을 생산하는 복수 개의 제너레이터(G);
    해저에 매설되어 있는 석유 및 가스를 시추하는 시추장비를 포함하는 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51); 및
    상기 제 1 시추 시스템(41) 및 제 2 시추 시스템(51)으로부터 요구되는 전력정보를 파악하여 상기 좌현 전력조정부(10) 및 우현 전력조정부(30)로부터 상기 제너레이터(G)의 전력을 공급받아 신속히 공급하는 제 1 시추 제어부(40) 및 제 2 시 추 제어부(50)를 포함하는 시추선의 전력 조정 장치에 있어서,
    상기 좌현, 센터, 우현 전력 조정부(10,20,30)는 상호 연동하여, 각각의 조정부과 연결된 복수의 제너레이터(G)로부터 공급되는 전력을 전력 소모량의 비율에따라 조정, 배분하여, 좌현, 센터, 우현 자기위치 제어용 쓰러스터(11,21,31), 제1,2 시추 제어부(40,50)로 공급하며,
    상기 제 1,2 시추 제어부(40,50)를 통하여 전력을 공급받는 제1,2 시추 시스템(41,51)은 초과 전력의 공급이 요구되는 경우, 총 전력량(a) 중 시추 작업에 소요될 수 있도록 초기 배정된 일정 전력량(b)을 사용하여 시추 작업을 진행할 수 있으며,
    상기 좌현, 센터, 우현 전력 조정부(10,20,30)와 연결된 복수의 제너레이터(G)는 위치 제어시 필요한 전력량(c)과 시추 작업시 소비되는 전력량(d)을 포함하는 실제 소비 전력량(f) 외에 시추 작업시 예비적으로 요구되는 전력량(b-d)을 포함하는 가용 전력량(e)을 생산하는 것을 특징으로 하는 시추선의 전력 조정 장치.
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