KR101529063B1 - 잭-업 시추 굴착기의 다리부에 의해 제공되는 측방향 지지를 개선하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키는 방법에 관한 것으로, 이는 적어도 하나의 잭-업 다리부에 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부를 부착하는 단계를 포함하고, 잭-업 다리부는 고정되고 격자 골격을 구비한다. 또한, 본 발명은 격자 골격을 구비한 지지 부재의 전복 모멘트 저항을 증가시키기 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다.

Description

잭-업 시추 굴착기의 다리부에 의해 제공되는 측방향 지지를 개선하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVING THE LATERAL SUPPORT PROVIDED BY THE LEGS OF A JACK-UP DRILLING RIG}

본 출원은 그 전문이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 2008년 5월 23일자로 출원된 미국 가출원 제61/055,752호의 이득을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 근해 시추 장비에 관한 것으로, 특히, 본 발명은 주변 토양들 내에서의 이동에 대한 잭-업 시추 굴착기의 다리부들의 측방향 저항을 개선시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 추가적으로, 본 발명은 지지 부재의 외부면들, 내부면들 및/또는 정점들(vertices)에 측방향 지지 판들을 부착함으로써 지지 부재의 측방향 저항을 증가시키는 장치들 및 방법들을 제공한다.

최근, 근해 위치로부터 추가적 원유, 가스 및 기타 광물 자원들에 대한 요구로 인해 근해 위치들로부터 이런 자원들을 탐사 및 회수하는 활동을 증가시키고 있다. 필요한 탐사 시추, 생산 시추를 수행하기 위해서, 그리고, 일부 예들에서는, 석유화학 처리를 위해서, 이런 활동들이 수행될 수 있는 안정적인 플랫폼 구조체를 제공할 필요가 있다. 작거나, 생산성이 별로 없는 근해 원전(reservoir)들을 갖는 위치들에서, 광물을 회수하기 위해 단일 플랫폼 구조체가 다수의 연속적 원전들에서 사용될 수 있게 하는 이동형 근해 잭-업 플랫폼을 건설하는 접근법이 이루어지고 있다.

통상적 잭-업 유닛은 부양성 선체를 구비하고, 이송 동안 선체로부터 상방으로 돌출하는 별개의 지지 다리부들을 구비한다. 유닛이 원하는 위치에 도달되고 나면, 지지 다리부들은 해저에 접촉하도록 하강되고, 유닛이 수면 위의 소정 레벨로 상승된다. 특정 위치에서 작업들이 완료되면, 구조체는 다른 장소로 이동될 수 있다.

근해 위치들로부터의 원유 및 가스의 탐사 및 회수 활동의 증가와, 잭-업 시추기들의 이동성은 근해 시추 장소들의 증가를 초래하였다. 이러한 근해 시추 위치들의 증가는 특히, 동남아시아 및 멕시코의 걸프만 같은 끊임없는 열대성 폭풍들이 발생하는 영역들에서, 환경적 요인들에 기인하여 근해 시추 장비가 손상될 가능성을 증가시킨다.

잭-업 유닛은 세 가지 주요한 유형들의 가능한 사고들에 의해 소실 또는 손상받을 수 있으며, 이들은 (1) 유닛의 중량이 환경적 부하들에 기인한 전복 모멘트를 균형화(counterballance)할 수 없는 경우의 전복, (2) 바람이 가려지는 쪽의 다리부가 갑작스럽게 땅속으로 파고들어가거나(펀치쓰루) 또는 낮은 초기 스퍼드 캔(spud can)(또는 매트) 매설깊이에 기인한 바람이 불어오는쪽 다리의 미끄러짐으로부터 초래되는 다리부 아래의 토양 파괴 및/또는 (3) 다리부/선체 연결부에서 임계 영역에서 일반적으로 발생하는 다리부 손상을 포함한다.

이들 세 가지 유형의 사고들은 종종 밀접하게 연계되어 있다. 잭-업 모드의 유닛의 다리부들 및 데크 상에 인가되는 본질적인 수평 환경적 부하들(파도, 바람 및 해류에 기인)은 구조체를 전복시키려는 경향의 모멘트를 발생시킨다. 부가적으로, 과도한 전복 모멘트는 다리부가 갑작스럽게 땅속으로 파고들어가게 할 수 있으며 이는 일반적으로 다리부에 손상을 초래한다.

깊은 스퍼드 캔 매설깊이로 토양 내에 매설된 다리부 부재들은 적절한 정도의 측방향 기부(foundation) 저항을 갖는다. 예로서, 적어도 60 피트의 매설깊이를 갖는 영역들에서 전복 모멘트 용량의 증가는 40%에 달할 수 있다. 이러한 전복 모멘트의 증가는 주변 토양 내에서의 이동에 대한 현(chord)들 및 버팀대(brace)들의 측방향 저항에 기인한다. 측방향 기부 저항이 증가되면 잭-업 굴착기의 생존성이 향상된다. 이러한 증가된 생존성은 동남아시아 및 멕시코의 걸프만 같은 끊임없는 열대성 폭풍들이 발생하는 영역들에서 특히 유익하다.

따라서, 주변 토양들 내에서의 이동에 대해 개방된 격자 구조를 갖는 지지 부재들의 측방향 저항을 증가시킬 필요가 있다. 특히, 잭-업 시추 굴착기의 다리부들의 전복 모멘트 저항을 개선시킬 필요가 있다.

본 발명은 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키기 위한 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다. 일반적으로, 본 발명은 적어도 하나의 잭-업 다리부에 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부를 부착함으로써 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키는 방법을 제공하며, 여기서, 잭-업 다리부는 고정되어 있고, 개방 격자 골격을 갖는다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부는 잭-업 다리부의 외부면, 잭-업 다리부의 내부면 및/또는 잭-업 다리부의 정점에 부착된다. 일부 경우들에서, 잭-업 다리부는 그에 부착된 스퍼드 캔을 구비한다. 다른 경우들에서, 잭-업 다리부는 스퍼드 캔이 부착되어 있지 않으며, 잭-업 다리부는 소정의 다른 등가 수단에 의해 해저에 고정된다.

특정 예들에서, 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부가 스퍼드 캔에 부착된다. 일부 실시예들에서, 측방향 다리부 지지부가 부분적으로 토양 내에 매설되도록 스퍼드 캔이 토양 내에 매설된다. 다른 실시예들에서, 측방향 다리부 지지부가 실질적으로 토양 내에 매설되도록 스퍼드 캔이 토양 내에 매설된다.

추가적으로, 본 발명은 시추 플랫폼을 포함하는 시추 시스템을 제공하며, 적어도 하나의 다리부가 시추 플랫폼을 지지한다. 다리부는 개방 격자 골격을 가지며, 시추 플랫폼 아래로 해저내로 연장하며, 적어도 하나의 측방향 지지 부재가 다리부의 수직 길이를 따라 부착된다. 일부 실시예들에서, 측방향 지지 부재는 다리부의 외부면, 다리부의 내부면 및/또는 다리부의 정점에 부착된다. 추가적 실시예들에서, 측방향 지지 부재는 부분적으로 해저 내에 묻혀진다. 대안적 실시예들에서, 측방향 지지 부재는 전체적으로 해저 내에 묻혀진다.

또한, 본 발명은 상단 베이스 및 저부 베이스를 구비하는 본체와, 저부 베이스에 부착된 스퍼드 캔과, 스퍼드 캔 위에서 본체의 수직 길이를 따라 부착된 적어도 하나의 측방향 지지 판을 구비하는 시추 플랫폼의 다리부를 제공한다. 일부 실시예들에서, 측방향 지지 판은 다리부의 적어도 하나의 내부면, 적어도 하나의 외부면 및/또는 적어도 하나의 정점에 부착된다. 일부 경우들에서, 스퍼드 캔이 해저에 매설될 때 측방향 지지 판이 부분적으로 묻혀진다. 다른 경우들에서, 스퍼드 캔이 해저에 매설될 때 측방향 지지 판이 완전히 묻혀진다.

추가적으로, 본 발명은 개방 격자 골격을 구비한 지지 부재의 전복 모멘트 저항을 증가시키기 위한 장치를 제공하며, 이는 복수의 수직 부재들을 포함하고, 복수의 수직 부재들은 서로 평행하고, 측방향으로 이격 배치되어 지지 부재들이 그 내부에 구성되는 다면체의 에지들을 형성한다. 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부는 지지 부재의 수직 길이를 따라 부착되고, 지지 부재는 고정되고, 개방 격자 골격을 형성하는 복수의 수직 지지 부재들, 복수의 수평 지지 부재들 및/또는 복수의 대각선 지지 부재들을 특징으로 한다. 복수의 수직 부재들은 한 쌍의 수직 부재들 사이에서 연장하여 표면을 형성하는 복수의 수평 지지 부재들에 의해 상호연결된다. 복수의 수직 부재들은 복수의 대각선 지지 부재들에 의해 추가로 상호연결된다. 일부 경우들에서, 다면체는 프리즘이다. 특정 예들에서, 프리즘(prism)은 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개 또는 10개 에지들을 구비한다. 일부 추가적 및/또는 대안적 실시예들에서, 복수의 지지 부재들은 내부면들의 시스템을 형성하며, 측방향 지지 부재가 적어도 하나의 내부면에 부착된다. 일부 추가적 및/또는 대안적 실시예들에서, 복수의 지지 부재들은 외부면들의 시스템을 형성하고, 측방향 지지 부재는 적어도 하나의 외부면에 부착된다. 일부 추가적 및/또는 대안적 실시예들에서, 측방향 지지 부재는 지지 부재의 적어도 하나의 정점들에 부착된다.

일부 예들에서, 적어도 하나의 측방향 지지 부재는 부분적으로 및/또는 완전히 해저에 매설된다. 특정 실시예들에서, 적어도 두 개의 측방향 지지 부재들의 조합이 지지 부재에 부착되며, 적어도 하나의 측방향 지지 부재는 측방향 지지 부재의 길이 전반에 걸쳐 다양한 수평 폭들을 갖는다.

상술한 바는 후속하는 상세한 설명을 보다 양호하게 이해할 수 있게 하기 위해 본 발명의 특징들 및 기술적 장점들을 매우 개괄적으로 개요설명하는 것이다. 본 발명의 추가적 특징들 및 장점들이 이하에 설명될 것이며, 이들은 본 발명의 청구범위의 주제를 형성한다. 본 기술 분야의 숙련자들은 개시된 개념 및 특정 실시예가 본 발명의 동일한 목적들을 수행하기 위한 다른 구조체들을 변경 또는 설계하기 위한 토대로서 쉽게 활용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 기술 분야의 숙련자들은 이런 등가의 구성들이 첨부된 청구범위에 기술된 바와 같은 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 추가적 목적들 및 장점들과 함께 본 발명의 조직 및 동작 방법 양자 모두에 대하여 본 발명에 특징적인 것으로 믿어지는 신규한 특징들은 첨부 도면들과 연계하여 고려할 때 하기의 설명으로부터 더 양호하게 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 도면들 각각은 단지 예시 및 설명의 목적으로 제공된 것이며, 본 발명의 한계들을 규정하는 것은 아니라는 것을 명확히 이해하여야 한다.

본 발명의 더 완전한 이해를 위해, 이제, 첨부 도면과 연계하여 이루어지는 하기의 설명들을 참조한다.
도 1a는 다리부의 정점들에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 구비한 4개 현 잭-업 다리부의 평면도를 도시한다.
도 1b는 다리부의 정점들에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 구비한 4개 현 잭-업 다리부의 부분 측면도를 도시한다.
도 2a는 다리부의 외부면들에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 구비하는 4개 현 잭-업 다리부의 상면도를 도시한다.
도 2b는 측방향 지지 부재의 수직 길이 전반에 걸쳐 다양한 수평 폭들을 갖는 측방향 지지 부재들을 구비하는 4개 현 잭-업 다리부의 부분 측면도를 도시한다.
도 3a는 다리부의 내부면들에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 구비한 4개 현 잭-업 다리부의 평면도를 도시한다.
도 3b는 다리부의 내부면들에 부착된 측방향 지지 부재들의 조합을 갖는 4개 현 잭-업 다리부의 부분 측면도를 도시한다.
도 4a는 다리부의 내부면들에 부착된 복수의 측방향 다리부 지지 부재들을 갖는 4개 현 잭-업 다리부의 상면도를 도시한다.
도 4b는 잭-업 다리부의 내부면들에 부착된 다양한 수평 폭들을 갖는 측방향 지지 부재들의 조합의 부분 측면도를 도시한다.
도 5a는 잭-업 다리부의 정점들에 부착된 복수의 측방향 다리부 지지 부재들을 갖는 4개 현 잭-업 다리부의 상면도를 도시한다.
도 5b는 잭-업 다리부의 정점들에 부착된 다양한 수평 폭들을 갖는 보강된 측방향 지지 부재들의 조합의 부분 측면도를 도시한다.
도 6a는 잭-업 다리부의 정점들에 부착된 복수의 측방향 다리부 지지 부재들을 갖는 3개 현 잭-업 다리부의 평면도를 도시한다.
도 6b는 잭-업 다리부의 수직들에 부착된 다양한 수평 폭들을 갖는 측방향 지지 부재들의 조합의 부분 측면도를 도시한다.
도 7a는 다리부의 각각의 외부면에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 갖는 3개 현 잭-업 다리부의 평면도를 도시한다.
도 7b는 3개 현 잭-업 다리부의 적어도 하나의 면에 부착된 측방향 지지 부재의 부분 측면도를 도시한다.
도 8은 플랫폼 및 잭-업 다리부들을 포함하는 시추 시스템을 예시한다.
도 9는 다리부의 내부면들에 부착된 복수의 측방향 다리부 지지 부재들을 갖는 원형 잭-업 다리부의 평면도를 도시한다.

다수의 서로 다른 잭-업 플랫폼들이 오늘날 사용되고 있다. 잭-업 플랫폼들 또는 유닛들은 다리부들 및 기부의 구조에 따라 두 가지 주요 부류들로 분할된다. 첫 번째 부류는 모든 다리부들을 함께 연결하는 매트 발부(mat footing) 상에 배치되어 있는 매트 지지식 잭-업들이다. 두 번째 부류는 스퍼드 캔들 상에 지지된 독립적 격자 다리부 잭-업 유닛들이다. 일부 경우들에서, 몇몇 소형 유닛들의 다리부들은 스퍼드 캔들을 구비하지 않는다. 본 발명은 특히 스퍼드 캔들 상에 지지되어 있는 격자 다리부 잭-업 유닛들에 관한 것이다.

종래 기술 잭-업형 근해 플래폼들은 통상적으로 삼각형의 트러스형 다리부 구조체 또는 다른 다각형 단면의 구성들을 사용한다. 다리부 구조체는 복수의 원통형 및 비 원통형 컬럼 부재들을 포함하며, 이들은 서로 평행하고 측방향으로 이격 배치되어 다리부 구조체가 내부에 구성되는 기하학적 형상의 코너들을 형성한다. 컬럼 부재들은 인접한 컬럼 부재들 사이에서 연장하는 횡단버팀대(crossbracing)에 의해 상호연결되어 다리부를 단일체형 구조체가 되게 한다.

본 명세서에서 사용될 때 "일(부정관사)"은 하나 이상을 의미한다. 청구항(들)에서 사용될 때, 단어 "포함하는"과 연계하여 사용되면, 단어 "일(부정관사)"은 하나 이상을 의미한다. 본 명세서에서 사용될 때 "다른"은 적어도 두 번째 것 또는 그 이상의 것을 의미한다.

용어 "다면체" 및/또는 "다각형"은 본 명세서에서 사용될 때 평탄한 면들 및 직선 에지들을 구비한 기하학적 대상물을 지칭한다. 일반적으로, 잭-업 굴착기의 지지 부재들은 다면체, 특히, 개방 격자 구조를 갖는 프리즘의 기하학적 형상으로 이루어진다. 그러나, 본 발명은 원형 다리부들을 포함하는 모든 다리부 형상들에 적용된다.

본 명세서에서 사용될 때, 용어 "프리즘"은 베이스들 또는 단부들이 동일한 크기 및 형상을 가지고, 서로 평행한 형상을 지칭하며, 프리즘의 측면들 각각은 평행사변형이다. 예로서, 삼각형 프리즘은 삼각형의 형상의 베이스를 가지고, 직사각형 프리즘은 직사각형 형상의 베이스를 가지며, 오각형 프리즘은 오각형 형상의 베이스를 갖는 등등이다. 대부분의 경우들에서, 지지 부재들은 삼각형, 직사각형 또는 정사각형 프리즘들이다.

프리즘의 에지들은 지지 구조체의 현들에 대응한다. 지지 구조체의 현들은 서로 평행하고, 지지 구조체의 뼈대 골격에 측방향으로 이격 배치되어 있는 수직 부재들이다.

지지 구조체의 버팀대들은 하나의 현을 다른 현에 연결하는 수평 및 대각선 지지 부재들이다. 함께, 복수의 수직 부재들, 복수의 수평 지지 부재들 및/또는 복수의 대각선 지지 부재들은 지지 구조체의 개방 격자 골격을 형성한다.

본 명세서에서 사용될 때, 용어 "면(face)"은 지지 구조체의 두 개의 현들에 의해 생성된 평면을 지칭한다. 용어 "외부면"은 본 명세서에서 사용될 때 두 개의 인접 현들에 의해 생성된 장소를 지칭한다. 용어 "내부면"은 본 명세서에서 사용될 때 두 개의 비인접 현들에 의해 생성된 평면을 지칭한다.

용어 "격자"는 본 명세서에서 사용될 때 규칙적, 일반적으로는 열십자 패턴으로 중첩되거나 겹쳐 배설되어 있는 금속, 나무 또는 유사 재료의 스트립들로 이루어진 개방 골격을 지칭한다.

용어 "정점" 및/또는 "정점들"은 본 명세서에서 사용될 때, 하나 이상의 면들의 교차점 또는 코너를 지칭한다.

일반적으로, 본 발명은 지지 부재의 전복 모멘트 저항을 증가시키기 위한 방법, 시스템 및 장치를 제공한다. 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키기 위한 방법은 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부를 적어도 하나의 잭-업 다리부에 부착하는 단계를 포함하며, 잭-업 다리부는 고정되고, 개방 격자 골격을 구비한다. 본 방법은 또한 잭-업 다리부의 외부면, 잭-업 다리부의 내부면 및/또는 잭-업 다리부의 정점에 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부를 부착하는 단계를 더 포함한다. 잭-업 다리부에는 스퍼드 캔이 부착되어 있을 수 있으며, 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부는 스퍼드 캔에 부착된다.

본 발명의 시추 시스템은 시추 플랫폼 및 시추 플랫폼을 지지하는 적어도 하나의 다리부를 포함하고, 다리부는 개방 격자 골격을 가지며, 상기 시추 플랫폼 아래로, 해저 내로 연장한다. 적어도 하나의 측방향 지지 부재가 다리부의 수직 길이를 따라 부착된다. 측방향 지지 부재는 다리부의 외부면, 다리부의 내부면 및/또는 다리부의 정점에 부착된다. 측방향 지지 부재는 해저 내에 부분적으로 묻혀질 수 있거나, 측방향 지지 부재는 완전히 해저에 묻혀질 수 있다.

개방 격자 구조를 갖는 지지 부재의 예는 잭-업 시추 굴착기의 다리부이다. 개방 격자 구조체가 토양 내에 매설될 때, 현들 또는 버팀대들은 주변 토양들 내에서의 이동에 대한 소정의 저항을 제공한다. 측방향 다리부 지지부가 지지 부재에 부착되고 나면, 돌출된 측방향 영역의 증가로부터 초래되는 주변 토양들 내에서의 이동에 대한 측방향 저항의 증가가 존재하게 된다. 이러한 주변 토양들 내에서의 측방향 이동에 대한 저항의 증가는 대응하는 전복 모멘트 저항을 증가시킨다.

일반적으로, 측방향 다리부 지지부들은 앵글 스티프너들(stiffeners)로 보강 또는 강화된 판들로 구성된다. 예로서, 판들은 강철 판들 또는 적절한 재료로 이루어진 주름 시트들일 수 있으며, 토양 부하들을 견딜만큼 강인할 수 있다. 측방향 다리부 지지부들은 그후 지지 부재의 격자 구조체에 부착된다. 일부 경우들에서, 측방향 다리부 지지부들은 격자 구조체에 용접된다. 다른 경우들에서, 측방향 다리부 지지부들은 브래킷들을 사용하여 부착된다.

전복 모멘트 저항은 지지 부재들의 길이를 따라 임의의 장소에서 측방향 지지 부재를 부착함으로써 증가될 수 있다. 측방향 지지 부재는 유효화되기 위해 적어도 부분적으로 매설되어야 한다. 그러나, 측방향 지지 부재들의 배치는 통상적으로 잭-업 유닛의 위치, 해저의 상태 및 다른 환경적 인자들에 기초한 설계 문제이다. 일부 경우들에서, 부착된 다리부 지지 부재는 다리부 지지 부재가 토양에 완전히 매설되도록 잭-업 다리부에 부착된다. 다른 경우들에서, 부착된 측방향 다리부 지지 부재는 다리부 지지 부재가 부분적으로 토양 내에 매설되도록 부착된다. 잭-업 다리부의 길이를 따라 부착된 하나보다 많은 측방향 다리부 지지 부재가 존재할 수 있다. 일부 예들에서, 측방향 다리부 지지 부재는 스퍼드 캔에 부착될 수 있다. 잭-업 다리부에 어떠한 스퍼드 캔도 부착되지 않는 경우에, 측방향 다리부 지지 부재는 잭-업 다리부의 고정 부분에 부착될 수 있다. 일부 예들에서, 다른 다리부들보다 하나의 다리부에 더 많은 지지 부재들이 배치된다. 예로서, 잭-업 유닛들이 주된 바람/파도 방향에 관하여 위치설정되는 경우들에서, 서로 다른 다리부들은 서로 다른 지지 부재/판 요구조건들을 가질 수 있다. 지지 부재들의 배치 각도들은 직각들 또는 경사각들일 수 있다. 어떤 각도가 사용되든, 지지 부재들은 모든 방향들로부터의 환경적 부하들에 저항하도록 대칭적 방식으로 위치된다. 지지 부재들의 최적의 위치설정은 유닛의 위치, 해저의 상태 및 다른 환경적 인자들에 의존하는 설계 문제이다.

특정 환경들에서, 측방향 다리부 지지 부재의 추가는 잭-업 다리부 또는 지지 부재에 측방향 부하를 부여할 수 있다. 측방향 다리부 지지 부재에 의해 부여되는 이러한 측방향 부하의 증가를 고려하기 위해, 추가적 보강을 위해 지지 부재에 추가적 현들 또는 버팀대들이 추가될 수 있다.

측방향 다리부 지지 부재들은 다양한 구성들로 부착될 수 있다. 본 명세서에 상세히 설명된 다양한 구성들은 예시적인 것이다. 다리부 지지 부재들은 잭-업 다리부들에 용접 또는 볼트결합될 수 있으며, 이들은 다리부들 상에 고정되거나 제거가능할 수 있다. 숙련자는 본 예들에 나열되지 않은 구성들 및 구성들의 다양한 조합이 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

도 1a는 다리부의 정점들(vertices)에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 갖는 4개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 비록, 도 1a가 모든 4개의 정점들에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들(101, 102)을 도시하지만, 측방향 다리부 지지 부재들을 정점들 모두에 부착하는 것은 필수적이지 않다. 본 발명의 일부 양태들에서, 측방향 다리부 지지 부재들(101, 102)은 적어도 하나의 정점에 부착되어 있다. 예로서, 정점은 수평 지지 부재들(108, 109)의 교차부에 형성되어 있다.

도 1b는 다리부의 정점들에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들(101, 102)을 구비한 4개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 측방향 지지 부재들은 적어도 두 개 이상의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐질 수 있다. 예로서, 측방향 지지 부재(102)는 수평 지지 부재(103)로부터 수평 지지 부재(106)까지 걸쳐지며, 측방향 지지 부재(101)는 수평 지지 부재(103)로부터 수평 지지 부재(105)까지에 걸쳐진다.

추가적으로, 도 1b에 도시된 바와 같이, 측방향 지지 부재는 다양한 수평 폭들에 걸쳐질 수 있다. 예로서, 수평 지지 부재들(103, 104) 사이의 측방향 지지 부재(102)는 수평 지지 부재들(104, 105) 사이의 동일 측방향 지지 부재의 폭에 비해 다른 수평 폭으로 이루어진다. 일부 경우들에서, 측방향 지지 부재의 수평 폭은 측방향 지지 부재의 전체 길이 전반에 걸쳐 동일하다. 또한, 도 1b는 다리부의 저부에 부착된 스퍼드 캔(107)을 구비한 잭-업 다리부의 일 예를 도시한다.

도 2a는 다리부의 외부면들에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 갖는 4개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 일반적으로, 측방향 지지 부재(201)는 잭-업 다리부의 적어도 하나의 면(202)에 부착된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 측방향 지지 부재(201)는 잭-업 다리부의 모든 4개 면들에 부착된다. 추가적으로, 도 2b는 수평 지지 부재(203)로부터 수평 지지 부재(206)까지 걸쳐지는 측방향 지지 부재를 구비한 4개 현 잭-업 다리부를 도시하며, 측방향 지지 부재는 측방향 지지 부재의 수직 길이 전반에 걸쳐 다양한 수평 폭들을 갖는다. 예로서, 수평 지지 부재들(203, 204) 사이의 측방향 지지 부재(201)는 수평 지지 부재들(204, 205) 사이의 동일한 측방향 지지 부재의 폭에 비해 다른 수평 폭으로 이루어진다. 일부 경우들에서, 측방향 지지 부재는 측방향 지지부의 수직 길이 전반에 걸쳐 동일한 수평 폭을 갖는다. 측방향 지지 부재들은 적어도 두 개 이상의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐질 수 있다.

도 3a는 다리부의 내부면들에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 구비한 4개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 잭-업 다리부의 내부면(302 또는 307)은 대각선 지지 부재들이 내부 평면을 형성할 때 생성된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 내부 평면(302)은 두 개의 인접한 외부 평면들(309, 310)을 실질적으로 양분하는 대각선 지지 부재들에 의해 생성된다. 또한, 본 예는 잭-업 다리부의 내부면(307)에 부착된 복수의 측방향 다리부 지지 부재들(301, 308)을 도시한다. 본 예에서, 각 내부면은 적어도 하나의 측방향 다리부 지지 부재를 포함한다. 측방향 지지 부재들은 적어도 두 개 이상의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐질 수 있다.

도 3b는 다리부의 내부면들에 부착된 측방향 지지 부재들의 조합을 구비한 4개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 일부 경우들에서, 지지 부재의 내부면에 부착된 측방향 지지 부재들의 조합은 실질적으로 내부면의 전체 폭에 걸쳐진다. 도 3b에서, 측방향 지지 부재(301)는 수평 지지 부재(303)로부터 수평 지지 부재(306)까지 걸쳐진다. 수평 지지 부재들(303, 304) 사이의 측방향 지지 부재(311)는 수평 지지 부재들(304, 305) 사이의 동일 측방향 지지 부재의 폭에 비해 다른 수평 폭으로 이루어진다. 측방향 지지 부재(301)는 측방향 지지부의 수직 길이 전반에 걸쳐 동일한 수평 폭을 갖는다. 측방향 지지 부재들은 적어도 두 개 이상의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐질 수 있다.

측방향 지지 부재는 적어도 두 개의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐진다. 일부 경우들에서, 측방향 지지 부재는 2와 4, 2와 5, 2와 6, 2와 7, 2와 8, 2와 9, 2와 10, 2와 15, 2와 20, 2와 25, 2와 30, 2와 40, 2와 50, 2와 75, 2와 100, 2와 150, 5와 10, 5와 15, 5와 20, 5와 25, 5와 30, 5와 40, 5와 50, 5와 60, 5와 75, 5와 100, 5와 125, 5와 150, 10과 15, 10과 25, 10과 40, 10과 50, 10과 75, 10과 100, 10과 125, 20과 30, 20과 40, 20과 50, 20과 60, 20과 75, 20과 100, 20과 125, 20과 150, 40과 50, 50과 60, 60과 70, 70과 80, 및/또는 80과 90 사이의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐진다. 그러므로, 상기 수치는 측방향 지지 부재가 걸쳐지는 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들의 숫자의 예들이다.

도 4a는 다리부의 내부면들에 부착된 복수의 측방향 지지 부재들을 구비하는 4개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 본 예에서, 다리부의 내부면(407)은 비인접 정점들을 양분하는 대각선 지지 부재들 또는 수평 지지 부재들에 의해 생성된다. 측방향 지지 부재(401)는 내부면(407)에 부착되고, 측방향 지지 부재(402)는 내부면(408)에 부착된다. 도 4b는 잭-업 다리부의 내부면에 부착된 다양한 수평 폭들을 구비한 측방향 지지 부재들의 조합을 도시한다. 수평 지지 부재들(403, 404) 사이의 측방향 지지 부재(402)는 수평 지지 부재들(404, 405) 사이의 동일 측방향 지지 부재(402)의 폭에 비해 다른 수평 폭으로 이루어진다. 수평 지지 부재(403)로부터 수평 지지 부재(406)까지에 걸쳐지는 측방향 지지 부재(401)는 측방향 지지부의 수직 길이 전반에 걸쳐 동일한 수평 폭을 갖는다. 측방향 지지 부재들은 적어도 두 개 이상의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐질 수 있다.

대안적으로, 도 9는 다리부의 내부면들에 부착된 복수의 측방향 다리부 지지 부재들을 구비하는 원형 잭-업 다리부를 도시한다. 본 예에서, 다리부의 내부면(907)은 비인접한 정점들을 양분하는 대각선 지지 부재들 또는 수평 지지 부재들에 의해 생성된다. 측방향 지지 부재(901)는 내부면(907)에 부착되고, 측방향 지지 부재(902)는 내부면(908)에 부착된다.

도 5a는 잭-업 다리부의 정점들에 부착된 복수의 측방향 다리부 지지 부재들을 구비한 4개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 정점은 수평 지지 부재(509)와 수평 지지 부재(508)의 교차부에 의해 생성된다. 측방향 지지 부재(501)는 수평 지지 부재들(508, 509)에 의해 생성된 정점에 부착된다. 측방향 다리부 지지부(501)는 수평 지지 부재 또는 대각선 지지 부재(510)에 의해 양분된다.

도 5b는 잭-업 다리부의 정점들에 부착된 다양한 수평 폭들을 구비한 보강된 측방향 지지 부재들의 조합을 도시한다. 수평 지지 부재들(503, 504) 사이의 측방향 지지 부재(502)는 수평 지지 부재들(504, 505) 사이의 동일 측방향 지지 부재(502)의 폭에 비해 다른 수평 폭으로 이루어진다. 수평 지지 부재(503)로부터 수평 지지 부재(506)까지에 걸쳐지는 측방향 지지 부재(501)는 측방향 지지부의 수직 길이 전반에 걸쳐 동일한 수평 폭을 갖는다.

도 6a는 잭-업 다리부의 정점들에 부착된 복수의 측방향 다리부 지지 부재들을 구비한 3개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 정점은 지지 부재들(603, 604)의 교차부에 생성된다. 측방향 지지 부재(601)는 지지 부재들(603, 604)에 의해 생성된 정점에 부착된다. 본 예에서, 측방향 다리부 지지 부재들은 모든 3개 정점들에 부착된다. 다른 경우들에서, 측방향 다리부 지지 부재는 적어도 하나의 정점에 부착된다. 측방향 지지 부재들은 적어도 두 개 이상의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐질 수 있다.

도 6b는 잭-업 다리부의 정점들에 부착된 다양한 수평 폭들을 구비한 측방향 지지 부재들의 조합을 도시한다. 수평 지지 부재(605)로부터 수평 지지 부재(607)까지 걸쳐지는 측방향 지지 부재(602)는 측방향 지지 부재의 길이 전반에 걸쳐 수평 폭이 변한다. 수평 지지 부재(605)로부터 수평 지지 부재(606)까지 걸쳐지는 측방향 지지 부재(601)는 측방향 지지 부재의 길이 전반에 걸쳐 수평 폭이 변하지 않는다. 측방향 지지 부재들(601, 602)은 서로에 관하여 길이 및 수평 폭이 변한다. 측방향 지지 부재들은 적어도 두 개 이상의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐질 수 있다.

도 7a는 다리부의 각각의 외부면에 부착된 측방향 다리부 지지 부재들을 갖는 3개 현 잭-업 다리부를 도시한다. 측방향 다리부 지지 부재(701)는 잭-업 다리부의 외부면(702)에 부착된다. 다른 예들에서, 측방향 다리부 지지 부재는 지지 부재의 적어도 하나의 외부면 및/또는 모든 외부면들에 부착된다. 다른 예들에서, 측방향 다리부 지지부는 3개 현들을 갖는 지지 부재의 적어도 하나의 내부면에 부착된다. 3개 현들을 갖는 지지 부재의 내부면들은 지지 부재의 두 개의 인접한 외부면들을 가로지르는 대각선 지지 부재들 및/또는 수평 지지 부재들을 사용하여 생성될 수 있다. 도 7b는 3개 현 잭-업 다리부의 적어도 하나의 면에 부착된 측방향 지지 부재를 도시한다. 수평 지지 부재(703)로부터 수평 지지 부재(704)까지 걸쳐지는 측방향 지지 부재(701)는 잭-업 다리부에 부착되며, 측방향 지지 부재의 길이 전반에 걸쳐 동일한 수평 폭을 갖는다. 일부 경우들에서, 측방향 지지 부재는 측방향 지지 부재의 길이 전반에 걸쳐 다양한 수평 폭들을 갖는다. 측방향 지지 부재들은 적어도 두 개 이상의 수평, 대각선 및/또는 수직 지지 부재들에 걸쳐질 수 있다.

도 8은 플랫폼(806)과 잭-업 다리부들을 포함하는 시추 시스템을 도시한다. 구체적으로, 도 8은 잭-업 다리부(802)의 본체의 일부가 해저에 매설되어 있는 잭다운 위치에서 잭-업 시추 굴착기를 도시한다. 잭-업 다리부의 본체는 상단 베이스(801)와 저부 베이스(803)에 의해 수직 길이가 제한되어 있으며, 상단 베이스 및 저부 베이스는 동일한 기하학적 형상을 갖는다. 일부 경우들에서, 저부 베이스는 부착된 스퍼드 캔을 구비한다. 다른 경우들에서, 저부 베이스는 스퍼드 캔이 부착되어 있지 않다. 추가적으로, 도 8은 복수의 측방향 지지 부재들(804, 805)을 도시한다. 측방향 지지 부재(804)는 해저에 부분적으로 매설되어 있으며, 측방향 지지 부재(805)는 해저에 완전히 매설되어 있다.

본 발명의 용례는 해양 구조체가 그 위에 지지되는 다리부들의 특정 수에 한정되지 않는다는 것을 주의하여야 한다. 비록, 대부분의 해양 구조체들이 3개 이상의 다리부들에 의해 지지되지만, 단일 다리부 구조체들도 존재한다.

비록 본 발명 및 그 장점들을 상세히 설명하였지만, 첨부된 청구범위에 규정된 바와 같은 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 본 명세서에 대한 다양한 변경들, 치환들 및 대안들이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 출원의 범주는 프로세스, 기계, 제조법, 물질 조성, 수단, 방법들 및 단계들의 특정 실시예들에 한정되지 않는다. 본 기술 분야의 통상적 지식을 가진 자가 본 발명의 내용으로부터 쉽게 인지할 수 있는 바와 같이, 본 명세서에 설명된 대응 실시예들과 실질적으로 동일한 결과를 달성하거나 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 현재 존재하는 또는 추후 개발될 프로세스들, 기계들, 제조법들, 물질 조성들, 수단들, 방법들 또는 단계들이 본 발명에 따라 활용될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 이런 프로세스들, 기계들, 제조법, 물질 조성들, 수단, 방법들 또는 단계들을 그 범주 내에 포함하고 있다.

Claims (22)

1. 격자 골격을 갖는 2개 이상의 잭-업 다리부들을 가지는 잭-업 시추 굴착기(jack-up drilling rig)의 전복 모멘트 저항(overturning moment resistance)을 증가시키는 방법으로서,
   상기 잭-업 다리부들의 측방향 저항을 각각 증가시키기 위해, 상기 잭-업 다리부들 중 적어도 두 개의 잭-업 다리부들의 하나 이상의 외부면, 또는 상기 적어도 두 개의 잭-업 다리부들의 하나 이상의 내부면, 또는 상기 적어도 두 개의 잭-업 다리부들의 하나 이상의 정점(vertex)에, 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부를 부착하는 단계를 포함하고,
   상기 측방향 다리부 지지부는 상기 적어도 두 개의 잭-업 다리부들의 수평면 또는 수직면에 부분적으로만 걸쳐지며,
   상기 측방향 다리부 지지부는 상기 부착된 잭-업 다리부들의 상단부보다는 상기 부착된 잭-업 다리부들의 바닥부에 더 가깝게 위치하는, 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키는 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 잭-업 다리부들은 상기 잭-업 다리부들 각각에 부착되는 스퍼드 캔을 구비하는, 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 측방향 다리부 지지부는 수평, 대각선 및 수직 지지 부재들 중 적어도 하나 이상에 걸쳐지는, 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 잭-업 시추 굴착기가 시추를 위해 위치되어 있을 때 상기 측방향 다리부 지지부는 토양 내에 부분적으로 매설되는, 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 잭-업 시추 굴착기가 시추를 위해 위치되어 있을 때 상기 측방향 다리부 지지부는 토양 내에 매설되는, 잭-업 시추 굴착기의 전복 모멘트 저항을 증가시키는 방법.
7. 시추 시스템(drilling system)으로서,
   시추 플랫폼과,
   상기 시추 플랫폼을 지지하는 적어도 두 개의 잭-업 다리부들로서, 상기 다리부들은 격자 골격을 가지는, 적어도 두 개의 잭-업 다리부들과,
   상기 다리부들 중 적어도 두 개의 수직 길이를 따라 부착되는, 상기 잭-업 다리부들의 측방향 저항을 증가시키기 위한 측방향 지지 부재를 포함하며,
   상기 측방향 지지 부재는 상기 다리부들의 하나 이상의 외부면, 또는 상기 다리부들의 하나 이상의 내부면, 또는 상기 다리부들의 하나 이상의 정점에 부착되고,
   상기 측방향 지지 부재는 상기 다리부들의 수평면 또는 수직면에 부분적으로만 걸쳐지며,
   상기 측방향 지지 부재는 상기 부착된 다리부들의 상단부보다는 상기 부착된 다리부들의 바닥부에 더 가깝게 위치하는, 시추 시스템.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서, 상기 측방향 지지 부재는 상기 잭-업 다리부들이 전개되어 있을 때 해저에 부분적으로 묻혀지는, 시추 시스템.
10. 제7항에 있어서, 상기 측방향 지지 부재는 상기 잭-업 다리부들이 전개되어 있을 때 해저에 전체적으로 묻혀지는, 시추 시스템.
11. 시추 플랫폼의 잭-업 다리부로서,
    상단 베이스와 저부 베이스를 갖는 본체와,
    상기 저부 베이스에 부착된 스퍼드 캔, 및
    상기 스퍼드 캔 위에서 상기 본체의 수직 길이의 일부를 따라 부착되는, 잭-업 다리부의 측방향 저항을 증가시키기 위한 적어도 하나의 측방향 지지 판을 포함하며,
    상기 측방향 지지 판은 상기 다리부의 하나 이상의 내부면, 또는 상기 다리부의 하나 이상의 외부면, 또는 상기 다리부의 하나 이상의 정점에 부착되고,
    상기 다리부는 격자 골격을 가지며,
    상기 측방향 지지 판은 상기 다리부의 수평면 또는 수직면에 부분적으로만 걸쳐지고,
    상기 측방향 지지 판은 상기 다리부의 상단부보다는 상기 다리부의 바닥부에 더 가깝게 위치하는, 시추 플랫폼의 잭-업 다리부.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서, 상기 다리부가 전개되고 상기 스퍼드 캔이 해저에 매설되어 있을 때 상기 측방향 지지 판은 부분적으로 묻혀지는, 시추 플랫폼의 잭-업 다리부.
14. 제11항에 있어서, 상기 다리부가 전개되고 상기 스퍼드 캔이 해저에 매설되어 있을 때 상기 측방향 지지 판은 완전히 묻혀지는, 시추 플랫폼의 잭-업 다리부.
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