KR101258916B1

KR101258916B1 - 시추선

Info

Publication number: KR101258916B1
Application number: KR1020110034749A
Authority: KR
Inventors: 정호현
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2013-04-29
Also published as: KR20120117163A

Abstract

시추선이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 시추선은 선체와, 상기 선체에 복수개로 배치되고 상기 선체의 수직방향으로 설치된 신장형 다리부와, 상기 선체를 기반으로 상기 다리부를 승하강시키고 상기 다리부의 길이를 수축 또는 확장시키는 텔레스코픽 잭업 장치를 포함한다.

Description

시추선{DRILLSHIP}

본 발명은 선박 형태의 시추 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시추선에 관한 것이다.

일반적으로, 시추선 또는 드릴쉽은 해상플랫폼 설치가 불가능한 깊은 수심의 해역이나 파도가 심한 해상에서 원유와 가스를 시추할 수 있는 선박 형태의 시추설비로, 선박의 기동성과 심해 시추능력을 겸비함으로써 조선과 해양플랜트 기술이 복합된 고기술 고부가가치선박일 수 있다.

그러나, 종래 기술의 시추선은 바다 위에서 해저까지 드릴장비로 파내려 가면서 시추 작업을 할 때, 수십 미터의 파도와 강풍 속에서도 자세를 유지할 수 있도록 복수개의 선회식 추진기(azimuth thruster)와 동적위치제어시스템(dynamic positioning system, DPS)을 이용하고 있다.

여기서, DPS는 여러 지점에서 동시에 측정한 위성위치확인시스템(GPS) 정보와 선박 아랫부분에 장착된 음파송수신기로 위치를 파악하되, 유정(油井) 주변에 음파송수신기로 음파를 쏜 후 그 음파가 반사되는 정보를 분석해 제자리를 찾을 수 있는 제어 신호를 각각의 선회식 추진기에 하달하고, 선회식 추진기가 360도로 제각기 회전하면서 자세 제어를 수행하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 선박 형태의 시추선은 대부분 심해를 목적으로 하고 있고, 앞서 언급한 선회식 추진기와 동적위치제어시스템만으로는 천해 또는 극지의 해상 환경에 적극적으로 대처하여 자세 제어를 하기 어렵거나, 자세 제어 효율이 심해에 비해 상대적으로 떨어지는 단점이 있다.

즉, 종래의 시추선은 천해에서 시추 작업을 위해 자세 제어를 하기 위해서 DPS만으로는 부족하고 터릿 계류(turret mooring)와 DSP를 연계하여 구성해야 하나, 터릿 계류를 위한 터릿 구조물의 설치 비용이 과도하고, 시추 작업이 터릿 문풀(turret moon pool)의 내부 공간을 통해 이루어져야 함으로 운용에 있어 제약이 많이 따르는 단점이 있다.

또한, 종래의 시추선은 극지에서의 빙산(iceberg) 출현 또는 내습에 대처할 수 있는 수단을 가지고 있지 않는 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 신장형 다리부로 선체를 지지하여 시추 작업을 안정되게 할 수 있으면서, 빙산 출현시 신속하게 다리부를 들어 올려 피항 할 수 있음에 따라, 심해를 비롯하여 천해와 극지에서 다목적으로 운용될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체와, 상기 선체에 복수개로 배치되고 상기 선체의 수직방향으로 설치된 신장형 다리부와, 상기 선체를 기반으로 상기 다리부를 승하강시키고 상기 다리부의 길이를 수축 또는 확장시키는 텔레스코픽 잭업 장치를 포함하는 시추선이 제공될 수 있다.

또한, 다리부는 상기 선체에 복수개로 형성된 수직구멍에 각각 삽입되고, 제1 저부 내측 걸림턱이 저부 내주면을 따라 형성된 제1 칼럼부와, 상기 제1 저부 내측 걸림턱 내경에 삽입되고, 제1 상부 외측 걸림턱이 상부 외주면을 따라 형성되고, 제2 저부 내측 걸림턱이 저부 내주면을 따라 형성된 제2 칼럼부와, 상기 제2 저부 내측 걸림턱 내경에 삽입되고, 제2 상부 외측 걸림턱이 상부 외주면을 따라 형성된 제3 칼럼부를 포함할 수 있다.

또한, 다리부는 상기 제1 칼럼부의 상부에 형성된 기계실과, 상기 제3 칼럼부의 저부 끝단에 힌지 결합된 발판부와, 상기 발판부의 위쪽에서 상기 제3 칼럼부의 내주면에 설치되고 움직 도르래를 구비하여, 도르래 장치의 케이블의 장력을 상기 제3 칼럼부에 인가하기 위한 도르래 브래킷을 포함할 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치는 제1 칼럼부의 외주면에 설치된 랙과, 상기 랙과 치합되고 모터에 의해 회전되도록 상기 선체의 수직구멍에 설치된 피니언과, 상기 제1 칼럼부의 기계실과 상기 제3 칼럼부의 도르래 브래킷 사이에 설치된 도르래 장치와, 상기 도르래 장치에 체결되고 일측 단부를 상기 기계실의 저면에 고정한 케이블과, 상기 케이블의 타측 단부와 연결되고 상기 기계실에 설치된 호이스트를 포함할 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치는 상기 다리부의 제1 또는 제2 칼럼부의 저부 내측 걸림턱에 형성된 제1 체결구멍과, 상기 다리부의 제2 또는 제3 칼럼부의 상부 외측 걸림턱 하부에 형성된 제2 체결구멍과, 상기 제2 칼럼부와 상기 제3 칼럼부에 설치되어, 상기 제1 체결구멍 또는 상기 제2 체결구멍의 구멍 위치가 상호 일치될 때, 상기 제1 체결구멍과 상기 제2 체결구멍에서 작동암을 직선 왕복 운동시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치는 상기 다리부 길이의 확장 또는 수축 완료를 체크하는 위치감지센서와, 상기 위치감지센서에 의해 식별되고, 다리부의 확장 완료 지점 또는 수축 완료 지점에 설치된 센서용 마크를 더 포함할 수 있다.

또한, 다리부에는 상기 다리부의 길이 수축을 가속시키기 위해 부력장치가 설치될 수 있다.

또한, 부력장치는 상기 다리부의 저부 외주면에 복수개로 설치된 튜브하우징과, 상기 튜브하우징 내부에 마련되고 압축공기의 충진에 따라 팽창되는 튜브와, 상기 튜브의 팽창시 개방되도록 튜브 하우징의 측면에 설치된 도어와, 상기 튜브의 내표면에 와이어의 일측 끝단을 연결시키고, 상기 와이어의 타측 끝단에 연결되어 상기 와이어를 감거나 풀도록 상기 튜브 하우징 내부에 설치된 와인더를 포함하는 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 천해 또는 극지에서 시추 작업시 신장형 다리부로 해저면에 선체를 지지시킴에 따라 안정되게 자세를 취할 수 있고, 빙산 출현 등과 같이 피항이 요구될 때, 신속하게 다리부를 들어 올려 피항 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 신장형 다리부를 들어 올리거나, 다리부의 길이를 수축시켜서 심해로 이동할 수 있음에 따라, 천해 또는 극지뿐만 아니라 심해에서도 시추 작업을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 원통형의 신장형 다리부를 제공하여, 유빙 또는 빙산 등의 횡하중 또는 충격하중에 강한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 텔레스코픽 잭업 장치로 다리부를 들어 올리면서도 다리부의 길이를 수축시켜, 시추선의 이동시의 수면 밑 해수의 저항과, 수면 위 바람의 저항을 모두 최소화시킴에 따라, 시추선의 기동성을 향상시켜서 상대적으로 피항을 신속하게 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 다리부의 저부 외주면에 부력장치를 더 구비하여 보다 신속한 피항이 요구되는 비상 사태시 부력장치로 다리부의 길이를 더욱더 신속하게 수축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 시추선의 텔레스코픽 잭업 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 다리부의 길이 수축에 대한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 다리부의 길이 확장에 대한 단면도이다.
도 5와 도 6은 도 1에 도시된 다리부의 부력장치의 작동방법을 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시추선의 텔레스코픽 잭업 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 측면도이다.

도 1 또는 도 2를 참조하면, 본 실시예는 심해, 천해, 극지 등을 운항하면서 해양 시추 작업을 하기 위한 선체(100)와, 신장형 다리부(200)와, 텔레스코픽 잭업 장치(300)를 포함할 수 있다.

선체(100)는 해양 시추를 위한 상부측 드릴장비, 오일 처리장비, 숙소, 작업장, 컨트롤 설비, 타워 칼럼(tower column), 시추탑(derrick) 등의 상부설비(topside)와, 통상 해수면 아래에 설치된 하부설비(hullside)와, 이들을 상호 연결시켜주는 인터페이스설비(interface)를 포함할 수 있다.

신장형 다리부(200)는 복수개로 선체(100)에 배치되고 선체(100)의 높이방향 또는 수직방향으로 수직구멍(110)에 삽입되어 설치될 수 있다. 여기서, 수직구멍(110)은 복수개로써 각각 수직구멍(110)의 수직방향을 따라 연장되고, 선체(100)의 선수와 선미 주변에 배치되어 있을 수 있다.

신장형 다리부(200)는 원통형의 제1, 제2, 제3 칼럼부(210, 220, 230)로 구성되어서, 일반적인 트러스 구조의 기둥 구조보다 유빙 또는 빙산 등에 의한 횡하중 또는 충격하중에 강할 수 있다.

신장형 다리부(200)는 중공형 단면을 갖고 직경 사이즈가 점차적으로 축소되는 원통형 붐(boom)과 같은 구조로서, 예컨대 다리부(200)의 길이가 수축 또는 확장될 수 있도록 텔레스코픽 구조로 결합된 제1, 제2, 제3 칼럼부(210, 220, 230)를 포함할 수 있다.

텔레스코픽 잭업 장치(300)는 선체(100)를 기반으로 다리부(200)의 길이를 미리 정해진 제1 스트로크 거리(S1)에 대응하게 수축 또는 확장시키고 다리부(200)를 미리 정해진 제2 스트로크 거리(S2)에 대응하게 승하강시키는 역할을 담당한다.

텔레스코픽 잭업 장치(300)의 내부 기자재들은 방수형 타입으로 제작되어 있을 수 있다.

즉, 도 1을 참조하면, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 다리부(200)의 길이를 확장시키도록 제1 칼럼부(210)로부터 제2 칼럼부(220)와 제3 칼럼부(230)가 하향으로 이동함으로써, 결국 발판부(250)를 해저면(M)까지 하강시킬 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 하기에 설명할 바와 같이 다리부(200)의 내부에 설치된 복수개의 액추에이터와 작동암을 이용하여 제1, 제2, 제3 칼럼부(210, 220, 230)의 길이 확장 상태를 유지시킬 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 다리부(200)의 제1 칼럼부(210)의 외주면에 설치된 랙(310)과, 이런 랙(310)과 치합되고, 선체(100)의 수직구멍(110)에 배치되고, 선체(100)의 구조물에 지지되도록 설치된 모터와 기어박스(도시 안됨)에 의해 회전되도록 기어박스의 출력샤프트에 연결된 피니언(320)을 포함할 수 있다.

이런 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 피니언(320)의 정회전시, 해저면(M)에 닿은 다리부(200) 전체를 하강시키려는 힘을 발생시키고, 그 힘의 반발력에 의해, 결국 다리부(200)를 기반으로 선체(100)를 수면(L) 위로 들어 올리는 역할을 담당할 수 있다.

이런 텔레스코픽 잭업 장치(300)의 개수는 본 실시예의 이해를 도모하기 위해 최소 개수로 도 1 또는 도 2에 도시되어 설명되어 있으나, 이에 한정되지 않고 선체(100)의 중량을 고려하여 복수개로 설치될 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 해양구조물 권양 또는 대블록 리프팅(lifting)에 사용되는 스트랜드 잭(strand jack)과 와이어번들(wire bundle) 및 잭킹 레그(jacking leg)를 응용하여 선체(100)를 기반으로 다리부(200)를 들어 올리거나 반대로 하강시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 도 1의 좌측에 도시된 다리부(200)를 참조하면, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 수축된 상태의 다리부(200)를 승강시킴으로, 다리부(200) 자체의 권양 거리를 앞서 언급한 제2 스트로크 거리(S2)와 같이 짧게 가져갈 수 있어, 신속하게 다리부(200)를 들어 올릴 수 있다.

이렇게 상대적으로 신속하게 들어 올려 진 다리부(200)의 상부가 선체(100)의 상부측으로 과도하게 상향 돌출되거나, 또는 다리부(200)의 하부가 선체(100)의 저부측으로 과도하게 하향 돌출되지 않게 함으로써, 결국 본 실시예에 따른 시추선의 이동시의 수면(L) 밑 해수의 저항과, 수면(L) 위 바람의 저항을 모두 최소화시킬 수 있게 할 수 있어, 본 실시예에 따른 시추선의 기동성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 다리부의 길이 수축에 대한 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 다리부의 길이 확장에 대한 단면도이다.

도 3 또는 도 4를 참조하면, 각각의 다리부(200)는 앞서 설명한 선체에 형성된 수직구멍에 각각 삽입되고, 제1 저부 내측 걸림턱(211)이 저부 내주면을 따라 형성된 제1 칼럼부(210)을 포함할 수 있다.

또한, 다리부(200)는 상기 제1 저부 내측 걸림턱(211) 내경에 삽입되고, 제1 상부 외측 걸림턱(221)이 상부 외주면을 따라 형성되고, 제2 저부 내측 걸림턱(222)이 저부 내주면을 따라 형성된 제2 칼럼부(220)을 포함할 수 있다.

또한, 다리부(200)는 제2 저부 내측 걸림턱(222) 내경에 삽입되고, 제2 상부 외측 걸림턱(231)이 상부 외주면을 따라 형성된 제3 칼럼부(230)를 포함할 수 있다.

여기서, 제2 칼럼부(220)의 상부 내주면에는 제3 칼럼부(230)의 제2 상부 외측 걸림턱(231)과 접촉하여, 제3 칼럼부(230)가 하기의 도르래 장치(330), 케이블(340), 호이스트(350)에 의해 상승될 때, 제2 칼럼부(220)를 들고 올라 갈 수 있는 용도의 지지턱(223)이 더 형성될 수 있다.

호이스트(350)는 통상적으로 작동 상태를 임시 정지 또는 회전 가능하게 조절하는 브레이크장치(미 도시)를 더 구비하고 있을 수 있다.

또한, 다리부(200)는 제1 칼럼부(210)의 상부에 형성된 기계실(240)과, 제3 칼럼부(230)의 저부 끝단에 힌지 결합된 발판부(250)와, 발판부(250)의 위쪽에서 제3 칼럼부(230)의 내주면에 설치되고 움직 도르래를 움직 도르래를 구비하여, 도르래 장치(330)의 케이블(340)의 장력을 제3 칼럼부(230)에 인가하기 위한 도르래 브래킷(260)을 포함할 수 있다.

여기서, 도르래 브래킷(260)은 제3 칼럼부(230)의 하단 내주면에 고정 설치되어서, 복수개의 움직 도르래를 회전 가능하게 제3 칼럼부(230)에 지지하는 역할을 담당할 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 앞서 언급한 피니언용 랙(310)을 이용하여 다리부(200) 전체를 승강 또는 하강시킬 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 제1 칼럼부(210)의 랙(310)과 도 2의 선체(100) 쪽 피니언(320)에 치합되고, 피니언(320)용 모터 및 기어박스의 작동 상태에 따라 랙(310)과 피니언(320)을 임시 고착 상태로 유지할 수 있다.

피니언(320)용 머티 및 기어박스에는 통상적으로 작동 상태를 임시 정지 또는 회전 가능하게 조절하는 브레이크장치(미 도시)를 더 구비하고 있을 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 호이스트(350)의 작동 또는 액추에이터(370, 371) 등을 제어할 수 있는 적절한 형태의 제어기에 의해, 케이블(340)이 호이스트(350)으로부터 풀려나가고, 도르래 장치(330)의 움직 도르래, 고정 도르래, 케이블 고정부에 걸려 있던 케이블(340)의 장력이 느슨하게 될 수 있다.

이런 경우, 발판부(250)와 제2 칼럼부(220) 및 제3 칼럼부(220, 230)는 자신의 중량, 즉 자중에 의해 다리부(200)의 길이를 신장시킬 수 있도록 제1 칼럼부(210)로부터 하향으로 이동할 수 있다.

이렇게 하향 이동하는 도중, 제2 칼럼부(220)의 제1 상부 외측 걸림턱(221)이 제1 칼럼부(210)의 제1 저부 내측 걸림턱(211)과 접촉하여 정지될 수 있고, 이에 따라 발판부(250) 및 제2 칼럼부(220)의 하향 이동이 정지될 수 있다.

반면, 발판부(250)와 제3 칼럼부(230)는 자중에 의해 다리부(200)의 길이를 더 신장시킬 수 있도록 제2 칼럼부(220)로부터 하향으로 이동할 수 있다.

결국, 제3 칼럼부(230)의 제2 상부 외측 걸림턱(231)이 제2 칼럼부(220)의 제2 저부 내측 걸림턱(222)과 접촉하여 정지될 수 있고, 이에 따라 발판부(250) 및 제3 칼럼부(230)의 하향 이동이 정지될 수 있다.

반대로, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 호이스트(350)로부터 케이블(340)이 감기게 될 경우, 케이블(340)에 장력이 걸려 제3 칼럼부(230)을 상향으로 이동시킬 수 있다.

상향으로 이동 도중, 제3 칼럼부(230)의 제2 상부 외측 걸림턱(231)은 제2 칼럼부(220)의 지지턱(223)과 접촉하여, 결국 제2 칼럼부(220)와 함께 동반 상승할 수 있게 된다.

이렇게 동반 상승된 제3 칼럼부(230) 및 제2 상부 외측 걸림턱(231)는 제1 칼럼부(210)의 내부 공간으로 복귀될 수 있다.

도르래 장치(330)는 제1 칼럼부(210)의 기계실(240)과 제3 칼럼부(230)의 도르래 브래킷(260) 사이에 설치될 수 있다. 여기서, 도르래 장치(330)는 제3 칼럼부(230)의 도르래 브래킷(260)에 마련된 복수개의 움직 도르래와, 기계실(240) 주변에 설치된 복수개의 고정 도르래와, 케이블의 일측 단부를 기계실(240)의 저면에 고정시키기 위한 러그 형태의 케이블 고정부를 포함할 수 있다.

케이블(340)은 그의 일측 단부를 앞서 언급한 케이블 고정부를 이용하여 기계실(240)의 저면에 고정되고, 앞서 언급한 움직 도르래와 고정 도르래를 경유하듯이 도르래 장치(330)에 체결될 수 있다. 이런 케이블(340)의 타측 단부는 기계실(240)에 설치된 호이스트(350)에 연결, 즉 호이스트(350)의 권양 드럼에 연결될 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 다리부(200)의 제1 칼럼부(210)와 제2 칼럼부(220)의 저부 내측 걸림턱(211, 222)에 형성된 제1 체결구멍(211a, 222a)을 포함할 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 제2 칼럼부(220)와 제3 칼럼부(230)의 상부 외측 걸림턱(221, 231) 하부에 형성된 제2 체결구멍(221a, 231a)을 포함할 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 제2 칼럼부(220)와 제3 칼럼부(230)에 설치되어, 다리부(200) 길이의 확장이 완료되어 제1 체결구멍(211a, 222a) 또는 제2 체결구멍(221a, 231a)의 구멍 위치가 상호 일치될 때, 상기 제1 체결구멍(211a, 222a)과 상기 제2 체결구멍(221a, 231a)에서 작동암(360, 361)을 직선 왕복 운동시키는 액추에이터(370, 371)를 포함할 수 있다.

텔레스코픽 잭업 장치(300)는 다리부(200) 길이의 확장 또는 수축 완료를 체크하는 위치감지센서(380, 381)를 더 포함할 수 있다.

텔레스코픽 잭업 장치(300)는 다리부(200)의 확장 완료 지점 또는 수축 완료 지점에 대응하여 상기 위치감지센서(380, 381)에 의해 식별되는 센서용 마크(390, 391)를 더 포함할 수 있다.

이러한 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 위치감지센서(380, 381)와 센서용 마크(390, 391)를 통해 더욱 정밀한 다리부(200) 길이의 확장 또는 수축을 제어할 수 있게 된다.

도 5와 도 6은 도 1에 도시된 다리부(200)의 부력장치의 작동방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 다리부(200)의 제3 칼럼부(230)의 저부 주변에는 다리부(200)의 길이 수축을 가속시키기 위해 부력장치(400)가 더 설치되어 있을 수 있다.

부력장치(400)는 다리부(200)의 제3 칼럼부(230)의 저부 외주면에 복수개로 설치된 튜브하우징(410)과, 이런 튜브하우징(410) 내부에 마련되고 압축공기의 충진에 따라 팽창되는 튜브(420)와, 이런 튜브(420)의 팽창시 개방되도록 튜브 하우징(410)의 측면에 설치된 도어(430)와, 튜브(420)의 내표면에 와이어(440)의 일측 끝단을 연결시키고, 와이어(440)의 타측 끝단에 연결되어 와이어(440)를 감거나 풀어 튜브(420)의 회수에 이용되도록, 튜브 하우징(410) 내부에 설치된 와인더(450)를 포함할 수 있다.

여기서, 도어(430)는 에어백 커버 타입, 러버재질의 도어 타입 등으로 구성될 수 있다.

예컨대, 만일 도어(430)가 에어백 커버 타입으로 형성될 경우, 튜브(420)의 팽창 또는 팽출에 따른 튜브팽출압력으로 도어(430)에 미리 마련된 절취선이 절개되어 개방될 수 있다.

또한, 도어(430)가 러버재질의 도어 타입으로 구성될 경우, 튜브하우징(410)에 튜브팽출압력에 의해 개폐 가능하게 결합되어 있을 수 있다.

그 외에도 힌지식 도어 타입 등 다양한 타입의 도어가 적용 될 수 있다.

부력장치(400)는 튜브(420)의 내부에 압축공기를 충진하도록 공급하거나 튜브(420)의 회수를 위해 압축공기를 밖으로 빼내도록, 연결관부재(461) 및 튜브 주입구(421)를 통해 튜브(420)에 결합된 압축공기 공급회수기(460)를 더 포함할 수 있다. 압축공기 공급회수기(460)로서 고용량 압축기를 사용할 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 시추선의 작동방법에 대해서 설명하고자 한다.

본 실시예의 시추선은 심해에서 사용될 수 있다.

이를 위해서 시추선은 도 3에 도시된 바와 같이 다리부(200)의 길이를 수축한 상태에서 심해의 유정 대상지역으로 이동한다. 이후, 시추선은 선회식 추진기, 동적위치제어시스템, 음파송수신기를 이용하여 자세 제어를 수행하면서 심해의 바다 위에서 드릴장비로 파내려 가면서 시추 작업을 한다.

이런 본 실시예의 시추선은 다리부(200)가 도 1의 좌측에 도시된 바와 같이, 텔레스코픽 잭업 장치(300)에 의해 수축된 상태로 선체(100)에 보관됨에 따라, 이동시의 수면(L) 밑 해수의 저항과, 수면(L) 위 바람의 저항을 모두 최소화시킬 수 있어 상대적으로 뛰어난 기동성을 확보할 수 있다.

한편, 본 실시예의 시추선은 천해 또는 극지에서 사용될 수 있다.

천해 또는 극지의 유정 대상지역으로 이동한 시추선은 텔레스코픽 잭업 장치(300)의 피니언(320)을 회전시켜 랙(310)을 하강시킴에 따라, 랙(310)에 연결된 다리부(200)의 일부분이 수중으로 들어가기 시작할 수 있다.

도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 케이블(340)이 풀려 나가도록 호이스트(350)의 권양 드럼을 회전시킬 수 있다.

이에 따라, 제1 칼럼부(210)로부터 제2, 제3 칼럼부(220, 230)가 자중에 의해 하강할 수 있다.

이후, 위치감지센서(380, 381)가 해당 센서용 마크(390, 391)를 식별할 때, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 호이스트(350)의 작동을 정지시킬 수 있다.

이때, 다리부(200) 길이의 확장이 완료될 수 있고, 제1 칼럼부(210)의 제1 체결구멍(211a)과 제2 칼럼부(220)의 제2 체결구멍(221a)의 구멍 위치가 상호 일치될 수 있고, 또한, 제2 칼럼부(210)의 제1 체결구멍(222a)과 제3 칼럼부(230)의 제2 체결구멍(231a)의 구멍 위치가 상호 일치될 수 있다.

이런 상태일 때, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 액추에이터(370, 371)의 모든 작동암(360, 361)을 전진시켜 작동암(360, 361)의 끝단이 상호 일치된 상태의 제1 체결구멍(211a, 222a)측으로 각각 들어가 제1, 제2, 제3 칼럼부(210, 220, 230)를 상호 결속시킴에 따라, 결과적으로 다리부(200)의 길이 확장 상태를 유지시킬 수 있다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 피니언(320)을 더 회전시켜서 랙(310)을 더욱 하강시킴에 따라, 랙(310)에 연결된 확장 상태를 유지한 다리부(200)의 발판부(250)를 천해 또는 극지의 해저면(M)에 접촉시킨다.

텔레스코픽 잭업 장치(300)는 피니언(320)을 더욱 더 회전시켜서 랙(310)을 더욱 하강시킴에 따라, 결국, 다리부(200)를 기반으로 선체(100)를 수면(L) 위로 들어 올릴 수 있다.

이후, 시추선은 천해 또는 극지의 시추 작업에 대응하게 드릴장비로 파내려 가면서 시추 작업을 할 수 있다.

한편, 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 시추 작업도중 빙산의 출현 또는 내습이 발생되어 급히 시추선을 피항하여야 할 경우가 발생 될 수 있다.

이런 경우, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 피니언(320)을 반대로 회전시켜서 선체(100)를 수면(L)에 내려 놓는다.

또한, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 액추에이터(370, 371)를 제어하여 그의 모든 작동암(360, 361)의 끝단이 제1 체결구멍(211a, 222a)으로부터 빠져나와 제1, 제2, 제3 칼럼부(210, 220, 230)의 상호 결속을 해제시킬 수 있다.

이런 다음, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 호이스트(350)를 제어하여 케이블(340)을 회수함에 따라, 제3 칼럼부(230)가 상향으로 이동하면서 제2 칼럼부(220)를 제1 칼럼부(210)의 안쪽으로 밀어 올리고, 결과적으로 제3 칼럼부(230)도 제2 칼럼부(220)의 안쪽으로 들어갈 수 있다.

부력장치(400)는 와인더(450)의 와이어(440)를 풀면서 튜브(420)의 내부에 압축공기를 충진시킴에 따라, 튜브(420)를 팽창시킬 수 있다. 팽창된 튜브(420)는 제3 칼럼부(230)를 들어 올리는 방향으로 부력을 작용하여, 결과적으로 다리부(200)의 수축 작동을 더욱 가속시킬 수 있다.

이런 다음 다리부(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 수축 상태로 되돌아 올 수 있다.

이후, 부력장치(400)는 튜브(420)의 압축공기를 회수하면서, 와인더(450)의 와이어(440)를 감아 튜브(420)를 부피를 축소시킨다.

최종적으로, 텔레스코픽 잭업 장치(300)는 계속해서 피니언(320)을 반대로 회전시켜 다리부(200) 전체를 상승시켜 원래 위치로 복귀될 수 있다.

특히, 본 실시예는 텔레스코픽 잭업 장치(300)가 피니언(320)을 회전시키는 것과 호이스트(350)를 제어하는 것이 동시에 수행될 수 있으므로, 상대적으로 다리부(200)를 선체 쪽으로 복귀시키는 것을 신속하게 하여, 결과적으로 빙산 내습 상황에서 상대적으로 신속하게 피항할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예들에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

100 : 선체 110 : 수직구멍
200 : 신장형 다리부 210 : 제1 칼럼부
220 : 제2 칼럼부 230 : 제3 칼럼부
240 : 기계실 250 : 발판부
300 : 텔레스코픽 잭업 장치 400 : 부력장치

Claims

선체와,
상기 선체에 복수개로 배치되고 상기 선체의 수직방향으로 설치된 신장형 다리부와,
상기 선체를 기반으로 상기 다리부를 승하강시키고 상기 다리부의 길이를 수축 또는 확장시키는 텔레스코픽 잭업 장치를 포함하고,
상기 다리부는,
상기 선체에 복수개로 형성된 수직구멍에 각각 삽입되고, 제1 저부 내측 걸림턱이 저부 내주면을 따라 형성된 제1 칼럼부;
상기 제1 저부 내측 걸림턱 내경에 삽입되고, 제1 상부 외측 걸림턱이 상부 외주면을 따라 형성되고, 제2 저부 내측 걸림턱이 저부 내주면을 따라 형성된 제2 칼럼부;
상기 제2 저부 내측 걸림턱 내경에 삽입되고, 제2 상부 외측 걸림턱이 상부 외주면을 따라 형성된 제3 칼럼부;
상기 제1 칼럼부의 상부에 형성된 기계실;
상기 제3 칼럼부의 저부 끝단에 힌지 결합된 발판부; 및
상기 발판부의 위쪽에서 상기 제3 칼럼부의 내주면에 설치되고 움직 도르래를 구비하여, 도르래 장치의 케이블의 장력을 상기 제3 칼럼부에 인가하기 위한 도르래 브래킷을 포함하는
시추선.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 텔레스코픽 잭업 장치는,
상기 제1 칼럼부의 외주면에 설치된 랙;
상기 랙과 치합되고 모터에 의해 회전되도록 상기 선체의 수직구멍에 설치된 피니언;
상기 제1 칼럼부의 기계실과 상기 제3 칼럼부의 상기 도르래 브래킷 사이에 설치된 도르래 장치;
상기 도르래 장치에 체결되고 일측 단부를 상기 기계실의 저면에 고정한 케이블; 및
상기 케이블의 타측 단부와 연결되고 상기 기계실에 설치된 호이스트를 포함하는
시추선.
제1항에 있어서,
상기 텔레스코픽 잭업 장치는
상기 다리부의 제1 또는 제2 칼럼부의 저부 내측 걸림턱에 형성된 제1 체결구멍과,
상기 다리부의 제2 또는 제3 칼럼부의 상부 외측 걸림턱 하부에 형성된 제2 체결구멍과,
상기 제2 칼럼부와 상기 제3 칼럼부에 설치되어, 상기 제1 체결구멍 또는 상기 제2 체결구멍의 구멍 위치가 상호 일치될 때, 상기 제1 체결구멍과 상기 제2 체결구멍에서 작동암을 직선 왕복 운동시키는 액추에이터를 포함하는
시추선.
제1항에 있어서,
상기 텔레스코픽 잭업 장치는
상기 다리부 길이의 확장 또는 수축 완료를 체크하는 위치감지센서와,
상기 위치감지센서에 의해 식별되고, 다리부의 확장 완료 지점 또는 수축 완료 지점에 설치된 센서용 마크를 더 포함하는
시추선.
제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다리부에는
상기 다리부의 길이 수축을 가속시키기 위해 부력장치가 설치되는
시추선.
제7항에 있어서,
상기 부력장치는
상기 다리부의 저부 외주면에 복수개로 설치된 튜브하우징과,
상기 튜브하우징 내부에 마련되고 압축공기의 충진에 따라 팽창되는 튜브와,
상기 튜브의 팽창시 개방되도록 튜브 하우징의 측면에 설치된 도어와,
상기 튜브의 내표면에 와이어의 일측 끝단을 연결시키고, 상기 와이어의 타측 끝단에 연결되어 상기 와이어를 감거나 풀도록 상기 튜브 하우징 내부에 설치된 와인더를 포함하는
시추선.