KR101259466B1 - System and method for detecting set-up error of drilling apparatus - Google Patents

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Abstract

시추장비의 설치오차 검출 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 시스템은, 시추선의 드릴플로어 상에 설치되는 시추장비의 설치상태를 계측하는 계측부; 시추장비의 설계데이터에 기초한 정규데이터를 생성하고, 시추선의 웰센터와 수직한 상부 중심점을 연결하는 중심선분을 기준으로 좌표계를 정규 데이터에 설정하는 정규데이터 생성부; 계측부로부터 수집되는 계측데이터를 분석하고, 이를 토대로 시추장비의 설치상태정보를 생성하는 계측정보 처리부; 및 시추장비의 정규데이터와 대응되는 계측데이터를 비교하여 좌표계에 기초한 오차 값을 산출하고, 산출된 오차 값을 토대로 시추장비의 보정량을 산출하는 보정량 산출부를 포함한다.Disclosed are an installation error detection system and method for drilling equipment. Installation error detection system of the drilling equipment according to an embodiment of the present invention, the measurement unit for measuring the installation state of the drilling equipment installed on the drill floor of the drilling vessel; Normal data generation unit for generating the normal data based on the design data of the drilling equipment, and setting the coordinate system to the normal data based on the center line segment connecting the well center of the drilling line and the vertical upper center point; A measurement information processing unit for analyzing measurement data collected from the measurement unit and generating installation state information of the drilling rig based on this; And a correction amount calculating unit comparing the normal data of the drilling rig with corresponding measurement data to calculate an error value based on the coordinate system, and calculating a correction amount of the drilling rig based on the calculated error value.

Description

시추장비의 설치오차 검출 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING SET-UP ERROR OF DRILLING APPARATUS}Installation error detection system and method of drilling equipment {SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING SET-UP ERROR OF DRILLING APPARATUS}

본 발명은 시추선의 드릴플로어에 설치되는 시추장비의 설치오차 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an installation error detection system and method for drilling equipment installed on the drill floor of the drilling vessel.

해저자원개발 기술이 발달하면서 최근에는 시추장비를 탑재하고 자체 동력으로 항해할 수 있는 시추선(Drill ship)이 개발되어 해저 시추 및 자원탐사에 활용되고 있다.With the development of undersea resource development technology, a drill ship that can be equipped with drilling equipment and sail on its own power has recently been developed and used for underwater drilling and resource exploration.

도 1은 일반적인 시추선의 구조를 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view schematically showing the structure of a general drilling line.

도 1에 도시된 바와 같이, 시추선은 시추작업이 이루어지는 드릴 플로어(Drill floor)의 상부에 시추탑(Derrick)(110)이 형성되고, 하부의 문풀(120)을 통해 시추용 드릴 파이프(drill pipe)(130)를 해저 바닥으로 내려 보냄으로써, 해저 바닥 깊은 곳의 유정에 저장되어 있는 해저 자원을 시추할 수 있다.As shown in FIG. 1, the drilling line has a drilling tower 110 formed on an upper portion of a drill floor in which drilling is performed, and a drill pipe for drilling through a door pool 120 at a lower portion thereof. By sending the 130 to the bottom of the seabed, it is possible to drill seabed resources stored in the well deep below the seabed.

일반적으로 시추선의 드릴플로어(Drill floor)(140)의 상부에 형성되는 시추탑(110) 내에는 시추에 필요한 각종 장비(이하, "시추장비"라 명명함)들이 설치된다.In general, in the drilling tower 110 formed on the drill floor 140 of the drilling vessel, various equipment necessary for drilling (hereinafter, referred to as "drilling equipment") are installed.

시추탑(110)부분에 설치되는 시추장비들로는 예컨대, 트래블링 블록(Travelling Block), 탑드라이브(Top drive), 돌리 시스템(Retractable Dolly), 가이드 트랙(Guide Track, Dolly Track), 수직형 파이프 이송장치, 수평형 파이프 이송장치, 파이프 저장장치 및 CMC(Crown Mounted Compensator) 블록과 같은 모션 보상 장치(Motion Compensator) 등을 들 수 있다.Drilling equipment installed in the drilling tower 110, for example, Traveling Block (Top Traveling Block), Top Drive (Retractable Dolly), Guide Track (Guide Track, Dolly Track), Vertical pipe transport Devices, horizontal pipe feeders, pipe storage devices and motion compensators such as Crown Mounted Compensator (CMC) blocks.

이러한 시추장비들이 설치되기 위해서는 먼저 드릴플로어(140) 상에 시추탑(110)을 탑재하고, 시추탑(110) 내에 시추장비들이 각각 설치되는데, 이 때의 시추장비들은 시추용 드릴 파이프를 수 킬로미터(Km) 깊이까지 수직 하강시키기 위해 연동될 수 있도록 설계도면에 맞춰 정확한 위치에 설치하는 것이 매우 중요하다.In order to install these drilling equipment, first, the drilling tower 110 is mounted on the drill floor 140, and the drilling equipment is installed in the drilling tower 110, and the drilling equipment at this time drills the drilling pipe for several kilometers. (Km) It is very important to install it in the correct position according to the design drawing so that it can be interlocked to descend vertically to the depth.

그러나, 실제 시추장비들을 설치함에 있어서 설치오차가 발생되어 설계도면에 맞게 정확하게 설치하는 것이 거의 불가능하다. 따라서, 시추장비들을 일정 허용 오차(Tolerance) 이내로 정도(installation accuracy) 관리하기 위한 계측과 보정 작업이 반복적으로 수행되는 번거로움이 있다. However, installation errors occur in the installation of actual drilling equipment, it is almost impossible to install correctly according to the design drawings. Therefore, it is cumbersome to repeatedly perform measurement and calibration operations to manage the drilling equipment installation accuracy within a certain tolerance.

또한, 시추장비의 설치시 설계도면상에는 이상적인 설계상태만 기술되어 있어 시추장비들간의 유기적인 오차범위를 산정하는데 어려움이 있으며, 오차범위의 산정에 있어서도 계측데이터의 신뢰성과 그 기준점이 분명치가 않아 보정작업이 원활히 이루어지지 못하거나 그 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.In addition, it is difficult to calculate the organic error range between drilling equipments because only the ideal design state is described on the design drawing when installing the drilling equipment.In the calculation of the error range, the reliability of the measurement data and its reference point are not clear, so it is corrected There is a problem that the work is not performed smoothly or the reliability is low.

본 발명의 실시 예는 시추선의 드릴플로어에 설치되는 시추장비들에 대한 설치오차를 자동으로 검출하는 시추장비의 설치오차 검출 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an installation error detection system and method of the drilling equipment for automatically detecting the installation error for the drilling equipment installed on the drill floor of the drilling vessel.

본 발명의 일 측면에 따르면, 시추선의 드릴플로어 상에 설치되는 시추장비의 설치상태를 계측하는 계측부; 상기 시추장비의 설계데이터에 기초한 정규데이터를 생성하고, 상기 시추선의 웰센터와 수직한 상부 중심점을 연결하는 중심선분을 기준으로 좌표계를 상기 정규 데이터에 설정하는 정규데이터 생성부; 상기 계측부로부터 수집되는 계측데이터를 분석하고, 이를 토대로 상기 시추장비의 설치상태정보를 생성하는 계측정보 처리부; 및 상기 시추장비의 정규데이터와 대응되는 계측데이터를 비교하여 상기 좌표계에 기초한 오차 값을 산출하고, 산출된 상기 오차 값을 토대로 상기 시추장비의 보정량을 산출하는 보정량 산출부를 포함하는 시추장비의 설치오차 검출 시스템이 제공된다.According to an aspect of the invention, the measurement unit for measuring the installation state of the drilling equipment is installed on the drill floor of the drilling vessel; A normal data generation unit generating normal data based on design data of the drilling rig, and setting a coordinate system to the normal data based on a center line segment connecting the well center of the drilling line and an upper center point perpendicular to the drilling center; A measurement information processing unit for analyzing measurement data collected from the measurement unit and generating installation state information of the drilling equipment based on the measurement data; And comparing a measurement data corresponding to the normal data of the drilling rig to calculate an error value based on the coordinate system, and calculating a correction amount calculating unit calculating a correction amount of the drilling rig based on the calculated error value. A detection system is provided.

또한, 상기 시추장비를 설치하기 위한 상기 설계데이터를 가지는 설계부; 상기 계측부로부터 상기 계측데이터를 수신하는 통신부; 상기 시추장비의 설치오차를 검출하기 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하는 데이터베이스부; 및 상기 시추장비의 설치오차가 반영된 보정량을 데이터화하여 저장하고, 상기 보정량을 작업자의 단말로 전송하는 제어부를 더 포함할 수 있다. In addition, the design unit having the design data for installing the drilling equipment; A communication unit which receives the measurement data from the measurement unit; A database unit for storing various programs and data for detecting installation errors of the drilling rig; And a controller for storing data of the correction amount reflecting the installation error of the drilling rig and transmitting the correction amount to a terminal of an operator.

또한, 상기 시추장비는 트래블링 블록(travelling block), 탑드라이브(top drive), 돌리 시스템(retractable dolly), 가이드 트랙(guide track), 드릴 파이프 저장장치, 드릴파이프 이송장치, 모션보상장치(motion compensator) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In addition, the drilling equipment is a traveling block, a top drive, a dolly system, a guide track, a drill pipe storage device, a drill pipe feeder, a motion compensation device compensator).

또한, 상기 계측데이터는, 상기 시추장비의 식별정보와 계측이 필요한 목표부위인 계측원점에 대한 실 계측좌표인 계측점 정보를 포함할 수 있다. The measurement data may include identification information of the drilling rig and measurement point information which is actual measurement coordinates of a measurement origin, which is a target portion requiring measurement.

또한, 상기 계측정보 처리부는, 상기 설치상태정보를 표시하는 제1 도형과, 상기 웰센터와 상기 웰센터의 상부 중심점을 기준으로 상기 정규데이터를 표시하는 제2 도형을, 겹쳐지게 표시할 수 있다. The measurement information processing unit may overlap the first figure displaying the installation state information and the second figure displaying the normal data based on the upper center point of the well center and the well center. .

또한, 상기 보정량 산출부는, 상기 계측데이터의 변환에 필요한 변환 행렬식을 반영하여 대응되는 계측원점의 상대적인 보정량을 산출할 수 있다. The correction amount calculator may calculate a relative correction amount of a corresponding measurement origin by reflecting a conversion matrix required for converting the measurement data.

본 발명의 다른 측면에 의하면, a) 시추선의 드릴플로어 상에 설치되는 시추장비의 설계데이터에 기초한 정규데이터를 생성하고, 상기 시추선의 웰센터와 수직한 상부 중심점을 연결하는 중심선분을 기준으로 상기 정규데이터에 좌표계를 설정하는 단계; b) 상기 시추장비의 설치상태를 계측하여 계측데이터를 수집하는 단계; c) 상기 계측데이터를 분석하고, 이를 토대로 상기 시추장비의 설치상태정보를 생성하는 단계; 및 d) 상기 시추장비의 정규데이터와 대응되는 계측데이터를 비교하여 상기 좌표계에 기초한 오차 값을 산출하고, 산출된 상기 오차 값을 토대로 상기 시추장비의 보정량을 산출하는 단계를 포함하는 시추장비의 설치오차 검출 방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, a) generating the normal data based on the design data of the drilling rig is installed on the drill floor of the drilling vessel, and based on the center line segment connecting the upper center point perpendicular to the well center of the drilling vessel Setting a coordinate system in the normal data; b) collecting the measurement data by measuring the installation state of the drilling equipment; c) analyzing the measurement data and generating installation state information of the drilling rig based on the measurement data; And d) comparing the measurement data corresponding to the normal data of the drilling rig to calculate an error value based on the coordinate system, and calculating a correction amount of the drilling rig based on the calculated error value. An error detection method may be provided.

또한, 상기 d) 단계 이후에, 상기 오차량이 설정 허용치를 초과하면 상기 오차량에 따른 설치 위치를 보정하는 단계; 및 상기 설치 위치 보정에 따른 상기 시추장비의 설치상태를 재 계측하여 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다. Further, after the step d), if the error amount exceeds a setting allowance, correcting the installation position according to the error amount; And re-measuring and verifying the installation state of the drilling rig according to the installation position correction.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 시추장비의 설치오차가 반영된 상기 보정량을 작업자의 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the step d) may include transmitting the correction amount reflecting the installation error of the drilling equipment to the terminal of the operator.

또한, 상기 a) 단계는, 드릴플로어상의 가상공간을 설정하기 위하여 시추탑을 지지하는 스툴(Stool)을 계측하여 평면을 생성하는 단계; 보조 웰센터와 메인 웰선터의 중심점을 계측하고, 상기 보조 웰센터와 메인 웰센터의 두 중심점을 연결하여 하부 중심점인 메인 웰센터의 평면좌표(x,y)를 생성하는 단계; 상기 시추탑의 중앙에 위치한 미리 설정된 상부 중심점을 계측하고, 하부 중심점인 메인 웰센터에서 상부 중심점으로 수직 연결되는 z축을 생성하는 단계; 및 상기 메인 웰센터를 중심으로 정규데이터와 실측 데이터를 매칭하여 정규데이터를 기준으로 하여 상기 시추탑 및 시추장비의 설치오차를 검출하기 위한 좌표계를 설정하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the step a), the step of generating a plane by measuring a stool (Stool) for supporting the drilling tower to set the virtual space on the drill floor; Measuring a center point of an auxiliary well center and a main well sunter, and connecting two center points of the auxiliary well center and the main well center to generate plane coordinates (x, y) of the main well center as a lower center point; Measuring a preset upper center point located at the center of the drilling tower, and generating a z-axis vertically connected to the upper center point at a main well center, which is a lower center point; And setting a coordinate system for detecting installation errors of the drilling tower and drilling equipment based on the normal data by matching normal data with actual data based on the main well center.

본 발명의 실시 예는 웰센터와 상부 중심점을 연결하는 선분을 기준으로 시추장비들에 대한 설치오차를 자동으로 검출할 수 있는 효과가 있다.Embodiment of the present invention has the effect of automatically detecting the installation error for the drilling equipment based on the line segment connecting the well center and the upper center point.

또한, 검출되는 시추장비의 오차량을 현장의 작업자에게 전송하고 오차량에 맞게 정확히 보정 및 검증을 수행하여 작업의 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that can increase the efficiency of the operation by transmitting the error amount of the drilling equipment detected to the operator in the field and performing the correction and verification accurately according to the error amount.

도 1은 일반적인 시추선의 구조를 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시추탑내에 설치되는 일부 시추장비를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 시스템을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비에 대한 정규데이터 생성 예를 보여준다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 시추탑의 설치상태정보를 생성하는 방법을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 정규데이터의 좌표계 설정방법을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
1 is a partial cross-sectional view schematically showing the structure of a general drilling line.
2 shows some drilling equipment installed in a drilling tower according to an embodiment of the present invention.
3 is a structural diagram schematically showing a system for detecting installation error of drilling equipment according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 shows an example of generating regular data for a drilling rig according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 illustrate a method of generating installation state information of a drilling tower according to an embodiment of the present invention.
7 illustrates a method of setting coordinate systems of normal data according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method for detecting an installation error of drilling equipment according to an exemplary embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, the installation error detection system and method for drilling equipment according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 실시 예에 따른 시추장비 설치오차 검출 시스템을 설명하기에 앞서 도 1 및 도 2를 통해 시추장비에 대한 설명을 한다.Prior to explaining the drilling equipment installation error detection system according to an embodiment of the present invention will be described for the drilling equipment through Figures 1 and 2.

다시 도 1을 참조하면, 시추탑(110)은 시추 작업이 이루어지는 드릴 플로우(Drill Floor) 상에 설치되어 드릴 스트링(Drilling String)과 같은 각종 시추장비들의 전체 무게를 지탱하고, 시추 시 발생하는 동적 하중(Dynamic Load)을 견디도록 설계된 철탑 형상의 구조물을 의미한다.Referring back to FIG. 1, the drilling tower 110 is installed on a drill floor in which drilling work is performed to support the entire weight of various drilling equipments such as a drill string, and generates dynamics when drilling. It refers to a steel tower-shaped structure designed to withstand dynamic loads.

시추탑(110)은 최근 시추 깊이가 증가함에 따라 시추 작업의 효율성을 높이기 위해 보조 시추탑(Auxiliary Derrick)(111) 및 메인 시추탑(Main Derrick)(112)을 포함하는 듀얼 시추탑 구조를 갖는다. The drilling tower 110 has a dual drilling tower structure including an auxiliary drilling tower 111 and a main drilling tower 112 in order to increase the efficiency of drilling operations as the drilling depth is recently increased. .

한편, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시추탑내에 설치되는 일부 시추장비를 나타낸다.On the other hand, Figure 2 shows some of the drilling equipment installed in the drilling tower according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 2를 참조하면, 시추탑(110)내에 설치되는 핵심적인 시추장비로는 드릴 파이프(130)을 수직으로 내려 보내기 위해 상하 수직운동을 하는 장비들로 트래블링 블록(Travelling Block)(150), 탑드라이브(Top drive)(160), 돌리 시스템(Retractable Dolly)(170), 가이드 트랙(Guide Track, Dolly Track)(180)이 포함된다. Referring to FIG. 2, key drilling equipment installed in the drilling tower 110 includes a traveling block 150 that vertically moves to vertically move the drill pipe 130 downward. ), A top drive (160), a dolly system (Retractable Dolly) 170, a guide track (Guide Track, Dolly Track) 180 is included.

트래블링 블록(150)은 탑드라이브(160)의 상부에 연결되어 드로우웍(Drawwork) 또는 실린더(Cylinder)와 같은 장치를 통해 탑드라이브(160)가 상하로 움직일 수 있도록 한다. The traveling block 150 is connected to the top of the top drive 160 to allow the top drive 160 to move up and down through a device such as a drawwork or a cylinder.

탑드라이브(160)는 시추작업을 위한 핵심장비로 수직으로 하강하면서 드릴 파이프(130)를 회전시켜 시추작업을 진행하도록 한다.Top drive 160 is a key equipment for drilling work while vertically descending while rotating the drill pipe 130 to proceed with the drilling work.

돌리 시스템(170)은 탑드라이브(160)의 측면에 결합되어 가이드 트랙(180)의 안내에 따라 탑드라이브(160)를 수직으로 정확하게 움직일 수 있도록 잡아주며, 탑드라이브(160)와 함께 상하로 움직인다.Dolly system 170 is coupled to the side of the top drive 160 to hold the top drive 160 to move vertically and accurately according to the guide of the guide track 180, and moves up and down with the top drive 160 .

가이드 트랙(180)은 드릴플로어(140)의 평면으로부터 수직한 길이방향으로 형성되는 레일시스템의 일종으로 마주보는 형태의 'H'형 가이드 홈(181)이 형성되고, 여기에 돌리 시스템(170)의 바퀴부(171)가 삽입되어 상하운동을 할 수 있도록 안내 한다. 이러한, 가이드 트랙(180)은 돌리 트랙(Dolly Track)이라고도 불리우며 탑드라이브(160)가 수직 방향으로 정확히 드릴 파이프(130)를 하강시켜 시추작업을 수행하도록 안내하는 만큼 설계도면의 드릴플로어(140)의 평면으로부터 수직하게 설치되는 것이 이상적이다.Guide track 180 is a kind of rail system formed in the longitudinal direction perpendicular to the plane of the drill floor 140 is formed with a 'H' shaped guide groove 181 facing each other, the dolly system 170 The wheel part 171 of the guide is inserted to allow the vertical movement. The guide track 180 is also called a dolly track (Dolly Track) and the drill drive 140 of the design drawing as much as to guide the top drive 160 to perform the drilling operation by lowering the drill pipe 130 exactly in the vertical direction Ideally, it is installed perpendicularly from the plane of the.

이 밖에도 도면에서는 생략되었으나 드릴 파이프(130)를 저장하는 파이프 저장장치, 드릴 파이프(130)의 이송을 위한 수직형 파이프 이송장치 및 수평형 파이프 이송장치와 모션 보상 장치(Motion Compensator) 등을 더 포함한다.In addition, although omitted in the drawings, the pipe storage device for storing the drill pipe 130, a vertical pipe feeder for the transfer of the drill pipe 130, a horizontal pipe feeder and a motion compensator (Motion Compensator), etc. do.

상기 모션 보상 장치는 상하 요동 보정 장치라고도 불리며 시추 작업 중 시추선과 리그(Rig)의 상하 요동(Heave)으로부터 드릴 스트링(Drill String)을 보정할 뿐만 아니라, BOP 등의 해저(Subsea) 장비를 해저면에 설치할 때에도 사용된다. 이러한 모션 보정 장치는, CMC(Crown Mounted Compensator), AHC(Active Heave Compensator), DLC(Direct Line Compensator) 또는 DSC(Drill String Compensator)로 분류할 수 있다.The motion compensation device is also called a vertical oscillation compensation device, and not only corrects a drill string from a vertical rock of a drilling line and a rig during drilling, but also subsea equipment such as a BOP. It is also used when installing on. Such a motion compensation apparatus may be classified into a crown mounted compensator (CMC), an active heave compensator (AHC), a direct line compensator (DLC), or a drill string compensator (DSC).

이들 중 본 발명의 실시 예에서는 상하 모션 보상 장치로 편의상 CMC를 예로 하여 설명하기로 한다. CMC는 수동 요동 보정 장치(Passive Heave Compensator)로, 시추탑 상부에 설치되어 시추선과 리그(Rig)의 상하 운동(Heave motion)에 따른 드릴 파이프(130)의 상대적 위치를 고정시킨다. Among these, embodiments of the present invention will be described with reference to CMC as an example of the vertical motion compensation device. CMC is a passive heave compensator, which is installed on the top of the drilling tower to fix the relative position of the drill pipe 130 according to the vertical motion of the drilling line and the rig.

한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 시스템을 개략적으로 나타낸 구조도이다.On the other hand, Figure 3 is a schematic diagram showing the installation error detection system of the drilling equipment according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 시스템(200)은 계측부(210) 및 설치오차 검출 서버(220, 이하 서버로 표기함)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the installation error detection system 200 for drilling equipment according to an embodiment of the present invention includes a measurement unit 210 and an installation error detection server 220 (hereinafter referred to as a server).

계측부(210)는 드릴플로어(140)상에 설치되는 시추탑 및 시추장비들의 설치상태를 계측하여 서버(220)으로 전송한다. 이러한, 계측부(210)는 계측을 위해 광파기 및 IGPS(Indoor Global Positioning System)와 같은 3차원 위치측정장치를 포함할 수 있다.The measuring unit 210 measures the installation state of the drilling tower and the drilling equipment installed on the drill floor 140 and transmits it to the server 220. Such a measurement unit 210 may include a three-dimensional position measuring device such as an optical wave and an IGPS (Indoor Global Positioning System) for the measurement.

예컨대, 계측부(210)는 시추탑(110)을 지지하는 스툴의 4점과 보조 시추탑(111) 및 메인 시추탑(112)의 웰센터(Well Center, 2 point)를 각각 측정하고, 보조 시추탑(111)의 보조 웰센터와 메인 시추탑(112)의 메인 웰센터로부터 각각 수직 선상에 위치하는 CMC 블록의 두 중심점(2 point)을 계측한다. 상기 보조 웰센터와 메인 웰센터는 드릴 파이프(130)가 문풀쪽으로 관통되는 관통구의 중심점(센터좌표)을 의미한다. 이하, 설명에 있어서 상기 메인 웰센터와 보조 웰센터의 중심점을 하부 중심점이라고, 각각 수직 선상에 위치하는 CMC 블록의 두 중심점을 상부 중심점이라 명명한다.  For example, the measurement unit 210 measures the four points of the stool supporting the drilling tower 110 and the well centers (Well Center, 2 points) of the auxiliary drilling tower 111 and the main drilling tower 112, respectively, and the auxiliary drilling Two center points (2 points) of the CMC block located on the vertical line are measured from the auxiliary well center of the tower 111 and the main well center of the main drilling tower 112, respectively. The auxiliary well center and the main well center mean a center point (center coordinate) of the through hole through which the drill pipe 130 penetrates toward the door pool. In the following description, the center points of the main well center and the auxiliary well center are referred to as the lower center point, and two center points of the CMC block respectively located on the vertical line are referred to as the upper center point.

그리고, 상기 상부 중심점은 설계데이터상에 메인 웰센터와 보조 웰센터의 수직선상에 위치하는 CMS 블록의 하측면 두 지점을 계측하는 것으로 이에 한정되지 않으며, 설계데이터상으로 상기 메인 웰센터와 보조 웰센터의 수직선상에 위치하는 시추탑의 꼭대기와 같은 다른 시설물이나 장치의 두 지점을 계측원점(계측이 필요한 목표부위)으로 설정하여 계측할 수도 있다.In addition, the upper center point is not limited to measuring two points on the lower side of the CMS block located on the vertical line of the main well center and the auxiliary well center on the design data, and the main well center and the auxiliary well on the design data. Measurements may be made by setting two points of other facilities or devices, such as the top of a drilling tower, located on the vertical line of the center, to the measurement origin (target area where measurement is required).

또한, 계측부(210)는 각 시추장비들에 대해서도 미리 설정된 적어도 하나이상의 계측원점에 대한 위치를 센싱하고, 이에 따라 계측되는 계측데이터를 서버(220)로 전달한다. 상기 계측데이터에는 시추장비정보와 계측이 필요한 목표부위인 계측원점에 대한 실 계측좌표인 계측점 정보가 포함될 수 있다.In addition, the measurement unit 210 senses the position of at least one or more preset measurement origins for each drilling equipment, and transmits the measurement data measured accordingly to the server 220. The measurement data may include drilling equipment information and measurement point information which is actual measurement coordinates for the measurement origin, which is a target portion requiring measurement.

서버(220)는 통신부(221), 설계부(222), 정규데이터 생성부(223), 계측정보 처리부(224), 보정량 산출부(225), 데이터베이스부(226) 및 제어부(227)를 포함한다.The server 220 includes a communication unit 221, a design unit 222, a regular data generation unit 223, a measurement information processing unit 224, a correction amount calculation unit 225, a database unit 226, and a control unit 227. .

통신부(221)는 계측부(210)와 통신하여 드릴플로어(140)상에 설치되는 구조물 및 시추장비에 대한 계측데이터를 수신한다.The communication unit 221 communicates with the measurement unit 210 and receives measurement data about the structure and the drilling equipment installed on the drill floor 140.

설계부(222)는 드릴플로어(140)상에 시추장비를 설치하기 위한 설계데이터를 가지며, 상기 설계데이터는 드릴플로어(140)상에 설치되는 각 시추장비들간의 유기적 동작을 위한 위치, 치수 값 및 설치간격 등과 같은 이상적인 세팅정보를 포함한다. 이러한 설계 데이터는 캐드(CAD)와 같은 설계 프로그램 파일 형태로 저장될 수 있다.The design unit 222 has design data for installing the drilling rig on the drill floor 140, the design data is the position, dimension value and for the organic operation between the drilling equipment installed on the drill floor 140 Includes ideal setting information such as installation intervals. Such design data may be stored in the form of a design program file such as a CAD.

정규데이터 생성부(223)는 상기 설계부(222)에서 시추장비들의 설계를 위한 설계데이터를 추출하여 정규데이터를 자동으로 생성한다. 이 때, 정규데이터 생성부(223)는 메인 웰센터와 그 상부 중심점을 기준으로 하여 각 시추장비들의 설치오차를 검출하기 위한 좌표계를 설정할 수 있다.The normal data generator 223 automatically extracts design data for designing the drilling rigs from the design unit 222 and automatically generates normal data. In this case, the regular data generator 223 may set a coordinate system for detecting installation errors of the respective drilling rigs based on the main well center and its upper center point.

일반적으로 설계도면에는 시추탑을 비롯한 모든 시추장비의 위치 정보가 표시되어 있다. 일반적으로 작업자들이 설계도면을 확인하여 시추장비의 위치를 파악하는데, 이때 도면에는 어떤 점을 기준으로 좌표가 표시되어 있는 것이 아니라 상대적인 거리만 표시되어 있다. In general, the design drawings show the location of all drilling equipment, including the drilling tower. In general, workers check the design drawings to determine the location of the drilling rig. At this time, the coordinates are not displayed based on a certain point, but only relative distances are displayed.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 시추장비의 계측이 필요한 계측원점의 좌표를 미리 설정한 기준으로 하는 좌표계로 변환하여 계산한 후 저장한다. 여기서 좌표계는 메인 웰센터와 그 상부 중심점을 기준으로 좌표가 변환된 값이다. Therefore, in the exemplary embodiment of the present invention, the coordinates of the measurement origin, which require measurement of the drilling equipment, are converted into a coordinate system based on a preset reference, calculated, and stored. Here, the coordinate system is a value in which coordinates are converted based on a main well center and an upper center point thereof.

한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비에 대한 정규데이터 생성 예를 보여준다. On the other hand, Figure 4 shows an example of generating regular data for the drilling equipment according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 4를 참조하면, 시추장비 중의 하나인 가이드 트랙(180)에 대한 설계데이터를 가져와서 메인 웰센터의 위치를 기준으로 하는 정규데이터를 생성한다. 이 때, 설계데이터의 각 치수(예; D01~D06)를 이용하여 사용자가 이용할 수 있도록 점, 직선, 곡선 등의 입체도형으로 표시할 수 있다. 또한, 정규데이터생성 탭을 이용하여 가이드 트랙(180)의 의장품에 대한 치수가 초기 설계 치수에서 변경되었을 경우 사용자가 직접 값을 변경할 수 있다. Referring to FIG. 4, the design data for the guide track 180, which is one of the drilling rigs, is taken to generate regular data based on the position of the main well center. In this case, each dimension (eg, D01 to D06) of the design data may be displayed in a three-dimensional shape such as a point, a straight line, or a curve so as to be used by a user. In addition, when the dimension of the design of the guide track 180 is changed from the initial design dimension by using the regular data generation tab, the user can directly change the value.

계측정보 처리부(224)는 통신부(221)를 통해 수집되는 계측데이터를 토대로 드릴플로어(140) 상에 실제 설치되는 시추탑(110)과 시추장비들의 설치상태정보를 생성한다. The measurement information processing unit 224 generates the installation state information of the drilling tower 110 and the drilling equipment actually installed on the drill floor 140 based on the measurement data collected through the communication unit 221.

이 때, 계측정보 처리부(224)는 시추장비의 계측데이터를 분석하여 이를 토대로 실제 드릴플로어(140)상에 설치된 시추장비들의 설치상태정보를 그 위치 값뿐 아니라 가상의 도형으로 생성할 수 있다.At this time, the measurement information processing unit 224 analyzes the measurement data of the drilling equipment based on this can generate the installation state information of the drilling equipment installed on the actual drill floor 140, as well as the position value of the virtual figure.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 시추탑의 설치상태정보를 생성하는 방법을 나타낸다.5 and 6 illustrate a method of generating installation state information of a drilling tower according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 5를 참조하면, 계측정보 처리부(224)는 스툴의 4점을 연결하여 평균평면을 생성하고, 보조 웰센터와 메인 웰센터의 두 중심점을 이용하여 시추선의 선수방향으로 연결되는 x축을 생성한다. 그리고, 평균평면상의 메인 웰센터 x축과 평면의 직각을 이루는 방향은 y축으로 결정된다.Referring to FIG. 5, the measurement information processor 224 connects four points of the stool to generate an average plane, and uses the two center points of the auxiliary well center and the main well center to connect the x-axis connected in the bow direction of the drilling line. Create In addition, a direction perpendicular to the main well center x-axis on the average plane and the plane is determined by the y-axis.

또한, 첨부된 도 6을 참조하면, 4개의 스툴에는 시추탑이 탑재되며 보조 웰센터와 메인 웰센터의 두 중심점에서 수직한 z축을 생성하되, z축은 웰센터의 상부에 위치한 CMC 블록의 상부 중심점에 연결된다. 이 때, 메인 웰센터와 CMC 블록의 상부 중심점이 연결되는 중심선은 시추장비의 세팅을 위한 기준선으로 시추장비의 설치이전에 평면과 정확히 수직을 이루도록 한다.In addition, referring to the accompanying FIG. 6, four stools are equipped with a drilling tower and generate a vertical z axis at two center points of the auxiliary well center and the main well center, wherein the z axis is the upper center point of the CMC block located at the top of the well center. Is connected to. At this time, the center line connecting the main center of the main well center and the upper center of the CMC block is a reference line for setting up the drilling rig so that it is exactly perpendicular to the plane before the installation of the drilling rig.

계측정보 처리부(224)는 정규데이터에 설치상태정보를 나타낸 도형을 메인 웰센터와 상부 중심점을 기준으로 겹쳐지게 표시하여 사용자가 설치오차를 직관적으로 확인할 수 있도록 할 수도 있다.The measurement information processing unit 224 may display the figure showing the installation state information in the regular data so as to overlap the main well center and the upper center point so that the user may intuitively check the installation error.

보정량 산출부(225)는 시추장비의 정규데이터와 대응되는 실제 계측데이터를 비교하여 기설정된 좌표계에 기초한 오차 값을 산출하고, 산출된 오차 값을 토대로 시추장비의 설치위치의 보정 정도를 나타내는 보정량을 산출한다.The correction amount calculating unit 225 calculates an error value based on a preset coordinate system by comparing the actual measurement data corresponding to the normal data of the drilling rig, and calculates a correction amount indicating the correction degree of the installation position of the drilling rig based on the calculated error value. Calculate.

보정량 산출부(225)는 메인 웰센터와 연결되는 상부 중심점의 오차를 0으로 세팅하고, 계측데이터에 변환에 필요한 변환 행렬식을 반영하여 대응되는 계측원점에 상대적인 보정량(보정 값)을 산출한다. 이 때, 상기 상부 중심점의 오차를 0로 세팅하는 것이 이상적이나 x, y 방향으로 허용치 오차가 있는 경우 이를 반영하여 계측원점에 상대적인 보정량을 산출할 수도 있다.The correction amount calculating unit 225 sets the error of the upper center point connected to the main well center to 0, and calculates a correction amount (correction value) relative to the corresponding measurement origin by reflecting the conversion determinant required for conversion in the measurement data. In this case, it is ideal to set the error of the upper center point to 0, but if there is an allowable error in the x and y directions, the correction amount relative to the measurement origin may be calculated.

데이터베이스부(225)는 시추장비의 설치오차를 검출하는 서버(220)를 구동하기 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하고, 그 구동에 의해 생성되는 데이터를 기록 저장한다.The database unit 225 stores various programs and data for driving the server 220 for detecting installation error of the drilling rig, and records and stores data generated by the driving.

제어부(227)는 서버(220)의 구동을 위한 상기 각부의 동작을 제어한다.The controller 227 controls the operation of each unit for driving the server 220.

제어부(227)는 시추장비 별로 설치오차가 반영된 보정량을 데이터화하여 저장하고, 시추장비의 보정에 직접 적용할 수 있도록 현장에 있는 작업자의 단말로 전송할 수 있다.The controller 227 may store and store the data of the correction amount reflecting the installation error for each drilling rig, and transmit the data to the terminal of the operator in the field so as to directly apply the correction to the drilling rig.

한편, 본 발명의 실시 예에 따르면 메인 웰센터의 상부 중심점에 해당하는 곳에 CMC 블록이 설치되어 있고, CMC 블록의 상부 중심점은 설계상으로 메인 웰센터의 수직 선상에 존재하게 된다. 즉, 수직운동을 위한 모든 시추장비들이 CMC 블록의 상부 중심점과 메인 웰센터 사이를 움직이게 되고, 따라서 상부 중심점과 메인 웰센터 간의 선분을 기준으로 시추장비를 설치하는 것이 장비를 운용함에 있어서의 이상적인 세팅(Setting)이 된다.Meanwhile, according to the exemplary embodiment of the present invention, the CMC block is installed at a position corresponding to the upper center point of the main well center, and the upper center point of the CMC block is present on a vertical line of the main well center by design. In other words, all the drilling equipment for vertical movement moves between the upper center point and the main well center of the CMC block, so installing the drilling equipment based on the line segment between the upper center point and the main well center is the ideal setting for operating the equipment. It becomes (Setting).

그러므로, 이하 시추장비의 설치오차 검출 방법을 설명하되, 먼저 도 7을 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 시스템(200)이 정규데이터에 메인 윌센터와 상부 중심점의 수직선분을 기준으로 하는 좌표계를 설정하는 방법을 설명한다.Therefore, the installation error detection method of the drilling rig will be described below. First, the installation error detection system 200 of the drilling rig according to the embodiment of the present invention uses the vertical segment of the main wheel center and the upper center point in the regular data through FIG. 7. A method of setting a reference coordinate system will be described.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 정규데이터의 좌표계 설정방법을 나타낸다.7 illustrates a method of setting coordinate systems of normal data according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 시스템(200)은 드릴플로어(140) 상에 설치되는 시추탑과 시추장비들의 설계데이터의 치수정보를 이용하여 정규데이터를 자동으로 생성한다(S101).Referring to FIG. 7, the installation error detection system 200 for drilling equipment according to an exemplary embodiment of the present invention is normally installed by using dimension information of design data of a drilling tower and drilling equipment installed on the drill floor 140. Automatically generate data (S101).

시추장비의 설치오차 검출 시스템(200)은 드릴플로어(140)상의 가상공간을 설정하기 위하여 시추탑을 지지하는 스툴(Stool)의 4점을 계측하고(S102), 계측된 4점을 연결하여 사각의 평면을 생성한다(S103). The installation error detection system 200 of the drilling equipment measures four points of a stool supporting a drilling tower in order to set a virtual space on the drill floor 140 (S102), and connects the measured four points to a square Create a plane of (S103).

그리고, 보조 웰센터와 메인 웰선터의 중심점을 계측하여(S104), 메인 웰센터를 기준으로 하는 하부 중심점을 생성하고(S105), 보조 웰센터와 메인 웰센터의 두 중심점을 연결하여 x축을 생성한다(S106). And, by measuring the center point of the secondary well center and the main wellster (S104), to generate a lower center point based on the main well center (S105), connecting the two center points of the secondary well center and the main well center to generate the x-axis (S106).

또한, 설치된 시추탑에서 미리 설정된 CMC 블록의 상부 중심점을 계측하고(S107), 하부 중심점인 메인 웰센터에서 상부 중심점으로 수직 연결되는 z축을 생성한다(S108). In addition, the upper center point of the preset CMC block is measured in the installed drilling tower (S107), and a z-axis is vertically connected to the upper center point in the main well center, which is the lower center point (S108).

시추장비의 설치오차 검출 시스템(200)은 메인 웰센터를 중심으로 정규데이터와 실측 데이터를 매칭하여 정규데이터를 기준으로 하여 시추탑 및 시추장비의 설치오차를 검출하기 위한 좌표계를 설정한다(S109). The installation error detection system 200 of the drilling equipment sets the coordinate system for detecting the installation error of the drilling tower and the drilling equipment based on the normal data by matching the regular data and the measured data with respect to the main well center (S109). .

시추장비의 설치오차 검출 시스템(200)은 정규데이터의 z축 값을 기준으로 계측된 상부 중심점의 z축 오차 값이 산출되면, 산출된 오차 값을 토대로 정규데이터의 z축에 맞게 이동시키기 위한 보정량을 산출한다(S110). 그리고, 상기 상부 중심점의 x, y방향을 조절하여 정규데이터의 z와 계측된 상부 중심점(z)의 차이가 0이 되도록 보정하거나 허용 오차범위 내에서 일치하도록 보정한다(S111). 이 때, 시추탑은 조립제작이 완성된 상태에서 스툴상에 탑재되기 때문에 스툴의 4지점의 높이를 조절하여 상기 상부 중심점을 x, y 방향으로 보정할 수 있다.When the installation error detection system 200 of the drilling equipment calculates the z-axis error value of the upper center point measured based on the z-axis value of the normal data, the amount of correction for moving the z-axis of the normal data based on the calculated error value To calculate (S110). Then, by adjusting the x and y directions of the upper center point, the difference between z of the normal data and the measured upper center point z is corrected to be 0 or corrected to coincide within an allowable error range (S111). At this time, since the drilling tower is mounted on the stool in the state of assembly fabrication completed, the upper center point can be corrected in the x and y directions by adjusting the height of four points of the stool.

이러한 상부 중심점의 z축에 대한 보정이 완료되면 메인 웰센터와 상부 중심점을 잇는 선분을 기준으로 상대적인 위치에 존재하는 시추장비들의 설치오차를 검출할 수 있는 환경이 만들어진다(S112). When the correction on the z-axis of the upper center point is completed, an environment for detecting installation errors of the drilling rigs existing at relative positions based on the line connecting the main well center and the upper center point is created (S112).

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 설치오차 검출 시스템(200)은 CMC 블록의 상부 중심점으로 삼는 포인트를 설치오차 이내로 보정을 완료하면, 그 상부 중심점을 (0,0,z1)으로 리셋(reset)한 좌표계를 토대로 나머지 시추장비들의 설치오차를 검출할 수 있다.As such, when the installation error detection system 200 according to the embodiment of the present invention completes the correction of the point that is the upper center point of the CMC block within the installation error, the upper center point is reset to (0,0, z1). The installation error of the remaining drilling equipment can be detected based on the coordinate system.

한편, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 시추장비의 설치오차 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.On the other hand, Figure 8 is a flow chart illustrating a mounting error detection method of drilling equipment according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 8을 참조하면, 도 7을 통해 설정된 시추장비의 설치오차를 검출하기 위한 환경에서 시추장비의 설치오차 검출 시스템(200)은 적어도 하나의 시추장비를 선택한다(S201). 이하, 설명에서는 편의상 가이드 트랙(180)을 선택한 것으로 가정하여 설명한다.Referring to FIG. 8, the installation error detection system 200 of the drilling equipment selects at least one drilling equipment in an environment for detecting an installation error of the drilling equipment set through FIG. 7 (S201). In the following description, it is assumed that the guide track 180 is selected for convenience.

시추장비의 설치오차 검출 시스템(200)의 서버(220)에서 가이드 트랙(180)이 선택되면, 계측부(210)는 미리 설정된 계측원점의 위치를 계측하여 계측데이터를 서버(220)로 전송한다(S202).When the guide track 180 is selected in the server 220 of the installation error detection system 200 of the drilling equipment, the measurement unit 210 measures the position of a preset measurement origin and transmits the measurement data to the server 220 ( S202).

서버(220)는 계측데이터를 분석하여 시추장비의 설치상태정보를 표시하고(S203), 정규데이터를 기준으로 계측데이터를 비교하여 시추장비의 오차 값을 자동으로 산출한다(S204). 이 때, 서버(220)는 가이드 트랙(180)의 계측점을 대응되는 정규데이터의 계측원점으로 이동하는 변환 행렬을 계산하고, 계측점에 상기 변환 행렬을 곱하여 보정량을 자동으로 산출할 수 있다.The server 220 analyzes the measurement data to display the installation state information of the drilling equipment (S203), and compares the measurement data based on the regular data and automatically calculates an error value of the drilling equipment (S204). In this case, the server 220 may calculate a conversion matrix for moving the measurement point of the guide track 180 to the measurement origin of the corresponding regular data, and multiply the measurement point by the conversion matrix to automatically calculate the correction amount.

서버(220)는 산출된 오차 값이 기 설정된 허용치를 초과하면(S205; 아니오), 상기 보정량에 따른 설치위치를 보정하고(S206), 보정상태를 검증하기 위해 가이드 트랙(180)을 재 계측하는 상기 S202 단계로 돌아간다.If the calculated error value exceeds the preset tolerance (S205; No), the server 220 corrects the installation position according to the correction amount (S206), and re-measures the guide track 180 to verify the correction state. Return to step S202.

반면, 서버(220)는 오차량이 허용치 이내인 것으로 판단되면(S205; 예), 다음 설치오차검출장비가 존재하는지 여부를 파악하여(S207), 존재하는 경우 S201 단계로 돌아가거나 존재하지 않으면 시추장비의 설치오차 검출 작업을 종료한다.On the other hand, if the server 220 determines that the error amount is within the allowable value (S205; Yes), to determine whether the next installation error detection equipment exists (S207), if present, return to step S201 or if not present drilling End the installation error detection of the equipment.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 시추선의 드릴플로어에 설치되는 시추장비들의 설계정보를 정규데이터로 생성하고 실제 계측데이터를 가공하여 상기 정규데이터를 기준으로 하는 설치상태정보를 실시간으로 파악할 수 있는 효과가 있다. 또한, 정규데이터를 기준으로 시추장비들의 설치오차를 계산하고, 그에 따른 보정량을 자동으로 산출하여 작업자에게 제공함으로써 시추장비의 설치작업에 있어서의 정확성과 업무효율을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the design information of the drilling equipment installed in the drill floor of the drilling vessel is generated as regular data, and the actual measurement data is processed to grasp the installation state information based on the regular data in real time. It works. In addition, it is possible to expect the effect of improving the accuracy and work efficiency in the installation work of the drilling equipment by calculating the installation error of the drilling equipment based on the regular data, and automatically calculate and provide the correction amount accordingly.

또한, 검출되는 시추장비의 오차량을 현장의 작업자에게 전송하고 오차량에 맞게 정확히 보정 및 검증을 수행하여 작업의 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that can increase the efficiency of the operation by transmitting the error amount of the drilling equipment detected to the operator in the field and performing the correction and verification accurately according to the error amount.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

110: 시추탑 120: 문풀
130: 드릴 파이프 140: 드릴플로어
150: 트래블링 블록 160: 탑드라이브
170: 돌리 시스템 180: 가이드 트랙
200: 설치오차 검출 시스템 210: 계측부
220: 서버 221: 통신부
222: 설계부 223: 정규데이터 생성부
224: 계측정보 처리부 225: 보정량 산출부
226: 데이터베이스부 227: 제어부
110: drilling tower 120: moon grass
130: drill pipe 140: drill floor
150: Traveling Block 160: Top Drive
170: dolly system 180: guide track
200: installation error detection system 210: measurement unit
220: server 221: communication unit
222: design unit 223: regular data generation unit
224: measurement information processing unit 225: correction amount calculation unit
226: database unit 227: control unit

Claims (10)

시추선의 드릴플로어 상에 설치되는 시추장비의 설치상태를 계측하는 계측부;
상기 시추장비의 설계데이터에 기초한 정규데이터를 생성하고, 상기 시추선의 웰센터와 수직한 상부 중심점을 연결하는 중심선분을 기준으로 좌표계를 상기 정규 데이터에 설정하는 정규데이터 생성부;
상기 계측부로부터 수집되는 계측데이터를 분석하고, 이를 토대로 상기 시추장비의 설치상태정보를 생성하는 계측정보 처리부; 및
상기 시추장비의 정규데이터와 대응되는 계측데이터를 비교하여 상기 좌표계에 기초한 오차 값을 산출하고, 산출된 상기 오차 값을 토대로 상기 시추장비의 보정량을 산출하는 보정량 산출부를 포함하되,
상기 계측정보 처리부는, 상기 설치상태정보를 표시하는 제1 도형과, 상기 웰센터와 상기 웰센터의 상부 중심점을 기준으로 상기 정규데이터를 표시하는 제2 도형을 겹쳐지게 표시하는 것을 특징으로 하는 시추장비의 설치오차 검출 시스템.
A measurement unit for measuring an installation state of drilling equipment installed on the drill floor of the drilling vessel;
A normal data generation unit generating normal data based on design data of the drilling rig, and setting a coordinate system to the normal data based on a center line segment connecting the well center of the drilling line and an upper center point perpendicular to the drilling center;
A measurement information processing unit for analyzing measurement data collected from the measurement unit and generating installation state information of the drilling equipment based on the measurement data; And
Comparing the measurement data corresponding to the normal data of the drilling equipment to calculate an error value based on the coordinate system, and based on the calculated error value includes a correction amount calculation unit for calculating the correction amount of the drilling equipment,
The measurement information processing unit is configured to display a first figure displaying the installation state information and a second figure displaying the normal data on the basis of an upper center point of the well center and the well center so as to overlap each other. Equipment installation error detection system.
제 1 항에 있어서,
상기 시추장비를 설치하기 위한 상기 설계데이터를 가지는 설계부;
상기 계측부로부터 상기 계측데이터를 수신하는 통신부;
상기 시추장비의 설치오차를 검출하기 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하는 데이터베이스부; 및
상기 시추장비의 설치오차가 반영된 보정량을 데이터화하여 저장하고, 상기 보정량을 작업자의 단말로 전송하는 제어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시추장비의 설치오차 검출 시스템.
The method of claim 1,
A design unit having the design data for installing the drilling rig;
A communication unit which receives the measurement data from the measurement unit;
A database unit for storing various programs and data for detecting installation errors of the drilling rig; And
Control unit for storing the correction amount reflecting the installation error of the drilling equipment to the data and transmitting the correction amount to the terminal of the worker
Installation error detection system of the drilling rig further comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 시추장비는
트래블링 블록(travelling block), 탑드라이브(top drive), 돌리 시스템(retractable dolly), 가이드 트랙(guide track), 드릴 파이프 저장장치, 드릴파이프 이송장치, 모션보상장치(motion compensator) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시추장비의 설치오차 검출 시스템.
The method of claim 1,
The drilling equipment
At least one of a traveling block, a top drive, a dolly system, a guide track, a drill pipe storage device, a drill pipe feeder, and a motion compensator Installation error detection system of a drilling rig comprising a.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계측데이터는,
상기 시추장비의 식별정보와 계측이 필요한 목표부위인 계측원점에 대한 실 계측좌표인 계측점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 시추장비의 설치오차 검출 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The measurement data,
The installation error detection system of the drilling equipment, characterized in that it comprises the identification information of the drilling equipment and the measurement point information, which is the actual measurement coordinates for the measurement origin that is a target portion that requires measurement.
삭제delete 제 4 항에 있어서,
상기 보정량 산출부는,
상기 계측데이터의 변환에 필요한 변환 행렬식을 반영하여 대응되는 계측원점의 상대적인 보정량을 산출하는 것을 특징으로 시추장비의 하는 설치오차 검출 시스템.
The method of claim 4, wherein
The correction amount calculation unit,
Installation error detection system of the drilling equipment, characterized in that for calculating the relative correction amount of the corresponding measurement origin by reflecting the conversion matrix required for the conversion of the measurement data.
a) 시추선의 드릴플로어 상에 설치되는 시추장비의 설계데이터에 기초한 정규데이터를 생성하고, 상기 시추선의 웰센터와 수직한 상부 중심점을 연결하는 중심선분을 기준으로 상기 정규데이터에 좌표계를 설정하는 단계;
b) 상기 시추장비의 설치상태를 계측하여 계측데이터를 수집하는 단계;
c) 상기 계측데이터를 분석하고, 이를 토대로 상기 시추장비의 설치상태정보를 생성하는 단계; 및
d) 상기 시추장비의 정규데이터와 대응되는 계측데이터를 비교하여 상기 좌표계에 기초한 오차 값을 산출하고, 산출된 상기 오차 값을 토대로 상기 시추장비의 보정량을 산출하는 단계를 포함하되,
상기 d) 단계는, 상기 설치상태정보를 표시하는 제1 도형과, 상기 웰센터와 상기 웰센터의 상부 중심점을 기준으로 상기 정규데이터를 표시하는 제2 도형을 겹쳐지게 표시하는 것을 특징으로 하는 시추장비의 설치오차 검출 방법.
a) generating normal data based on design data of the drilling rig installed on the drill floor of the drilling line, and setting a coordinate system to the normal data based on the center line segment connecting the well center of the drilling line and the upper center point perpendicular to the drilling line; ;
b) collecting the measurement data by measuring the installation state of the drilling equipment;
c) analyzing the measurement data and generating installation state information of the drilling rig based on the measurement data; And
d) calculating the error value based on the coordinate system by comparing the measurement data corresponding to the normal data of the drilling equipment, and calculating the correction amount of the drilling equipment based on the calculated error value;
In the step d), the first figure displaying the installation state information and the second figure displaying the normal data on the basis of the upper center point of the well center and the well center are overlapped. How to detect installation error of equipment.
제 7 항에 있어서,
상기 d) 단계 이후에,
상기 오차 값이 설정 허용치를 초과하면 상기 오차 값에 따른 설치 위치를 보정하는 단계; 및
상기 설치 위치 보정에 따른 상기 시추장비의 설치상태를 재 계측하여 검증하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시추장비의 설치오차 검출 방법.
The method of claim 7, wherein
After the step d)
Correcting an installation position according to the error value if the error value exceeds a set tolerance value; And
Re-measuring and verifying the installation state of the drilling equipment according to the installation position correction
Installation error detection method of the drilling rig further comprising a.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 시추장비의 설치오차가 반영된 상기 보정량을 작업자의 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시추장비의 설치오차 검출 방법.
9. The method according to claim 7 or 8,
Step d),
And transmitting the correction amount reflecting the installation error of the drilling rig to the terminal of the operator.
제 7 항에 있어서,
상기 a) 단계는,
드릴플로어상의 가상공간을 설정하기 위하여 시추탑을 지지하는 스툴(Stool)을 계측하여 평면을 생성하는 단계;
보조 웰센터와 메인 웰선터의 중심점을 계측하고, 상기 보조 웰센터와 메인 웰센터의 두 중심점을 연결하여 하부 중심점인 메인 웰센터의 평면좌표(x,y)를 생성하는 단계;
상기 시추탑의 중앙에 위치한 미리 설정된 상부 중심점을 계측하고, 하부 중심점인 메인 웰센터에서 상부 중심점으로 수직 연결되는 z축을 생성하는 단계; 및
상기 메인 웰센터를 중심으로 정규데이터와 실측 데이터를 매칭하여 정규데이터를 기준으로 하여 상기 시추탑 및 시추장비의 설치오차를 검출하기 위한 좌표계를 설정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 시추장비의 설치오차 검출 방법.
The method of claim 7, wherein
The step a)
Generating a plane by measuring a stool supporting a drilling tower to set a virtual space on a drill floor;
Measuring a center point of an auxiliary well center and a main well sunter, and connecting two center points of the auxiliary well center and the main well center to generate plane coordinates (x, y) of the main well center as a lower center point;
Measuring a preset upper center point located at the center of the drilling tower, and generating a z-axis vertically connected to the upper center point at a main well center, which is a lower center point; And
The step of setting the coordinate system for detecting the installation error of the drilling tower and drilling equipment based on the normal data by matching the normal data and the measurement data around the main well center.
Installation error detection method of a drilling rig comprising a.
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JP2005220627A (en) * 2004-02-06 2005-08-18 Enzan Kobo:Kk Boring positioning control method in rock drill mounted carriage

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