KR101599393B1 - 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽 - Google Patents

드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽에 관한 것으로, 기관실(Machinery Space)에 배치되던 드릴 워터 탱크를 밸러스트 탱크의 위치에 배치함으로써, 드릴 워터 탱크에 저장된 워터는 머드 제조시에 사용하는 청수(Fresh Water)로서 선체 손상(Hull Damage) 시에 해양으로 유출이 되더라도 해양 오염에 대한 문제가 전혀 없으며, 기관실 공간을 추가로 확보하거나 선체의 길이방향 길이(Length)를 줄일 수 있으므로 건조비용을 낮추어 경쟁력을 높일 수 있고, 선체의 길이방향 감소로 인하여 선체의 점성저항을 줄여서 동적위치유지(Dynamic Positioning) 운전비용을 절감할 수 있다.

Description

드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽{ARRANGEMENT STRUCTURE OF DRILL WATER TANK AND DRILLSHIP HAVING THE STRUCTURE}
본 발명은 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 원가 절감 및 운용 비용을 줄이기 위하여 기존에 기관실(Machinery Space)에 배치되던 드릴 워터 탱크를 밸러스트 탱크의 위치에 배치함으로써, 기관실 공간을 추가로 확보할 수도 있고, 선체의 길이방향 길이를 줄일 수도 있는 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽에 관한 것이다.
일반적으로 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 군소의 한계 유전(Marginal Field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.
종래의 해저 시추에는, 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(Rig Ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 드릴 쉽(Drill Ship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.
군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 이런 드릴 쉽은 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 이러한 드릴 쉽, 드릴리그(Drill Rig) 등과 같은 해상구조물에는 드릴링 작업을 위한 각종 장비가 통과하는 문풀(Moonpool)이 설치된다.
문풀은 해상 구조물의 상부갑판과 바닥 사이를 상하방향으로 관통하도록 형성된 중공의 직육면체 혹은 원통 형상의 구조물이다.
그리고, 드릴 쉽에는 흘수와 트림(Trim)을 조정하기 위해 밸러스트수(Ballast Water)가 채워지는 밸러스트 탱크(Ballast Tank)가 설치되어 있다.
이러한 밸러스트 탱크는 선체의 균형 유지와 안정성을 높이는 기능을 수행함과 동시에 선체의 부력을 조정하여 선체를 안정화시키도록 한다.
드릴 쉽의 라이저 데크(Riser Deck)에는 드릴링 머드(Drilling Mud)를 이동시키기 위한 라이저가 선체의 길이 방향으로 적재되도록 구성된다.
라이저는 크레인에 의해 캣워크 상부의 컨베이어로 이송된 후, 탑 드라이브(Top Drive)에 의해 파지되어 문풀을 통해 해저로 내려진다.
라이저 및 드릴 파이프를 시추선의 문풀을 통해 하향 전진시킴으로써, 해저 (seabed) 아래의 암반에 위치하는 유정에 저장되어 있는 해저자원을 시추한다.
라이저는 드릴 파이프를 유정까지 전진시키기 전에 미리 해저까지 전진하는 부재로서 머드가 되돌아 오는 통로를 제공한다.
라이저가 설치되면 라이저 내부로 드릴 파이프가 해저지층을 통해 유정까지 하향 전진한다. 이와 같이 라이저를 해저까지 하향 전진시키거나, 드릴 파이프를 유정까지 전진시킬 경우, 길게 연결된 라이저나 드릴 파이프를 하향 전진시키는 것이 아니라, 짧은 길이의 라이저나 드릴 파이프를 서로 연결하여 하향 전진시킨다.
드릴링 시, 드릴비트가 땅을 뚫을 때 발생하는 열에 의해 드릴비트가 과열되는 것을 방지하고 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해서 드릴 파이프 속으로는 머드가 공급된다. 머드를 만들기 위해서는 청수를 필요로 하고, 청수는 드릴 워터 탱크에 저장된다.
도 1은 종래 드릴 쉽의 드릴 워터 탱크의 배치구조를 보인 평면도, 도 2는 종래 드릴 쉽의 드릴 워터 탱크의 배치구조를 보인 종단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 드릴 쉽(10)은 선체의 중앙 내부에 기관실(11)이 배치되고, 선체의 바닥과 측면으로 다수의 밸러스트 워터 탱크(13)가 배치된다.
상기 기관실(11)에는 엔진,발전기 등의 각종 장비(15)와 드릴 워터 탱크(17)가 설치된다. 상기 드릴 워터 탱크(17)의 상부에는 드릴링에 필요한 전장이나 배관라인이 통과하는 파이프 트렁크(19)가 설치된다.
그러나, 종래 드릴 쉽은, 엔진,발전기 등의 각종 장비(미도시)와 드릴 워터 탱크(17)가 기관실(11) 내에 모두 설치되므로, 기관실(11)의 확장으로 인하여 선체가 길이방향으로 길어지게 되고 선체 저항이 커져서 동적위치유지(Dynamic Positioning) 운전비용이 증가하는 문제가 있다.
공개번호 10-2013-0032793 공개번호 10-2013-0006060 공개번호 10-2014-0047242
최근 드릴 쉽의 설계는 라이저(Riser)를 선체에 배치하거나 선체 사이즈를 최소화하여 원가 절감 및 운용 비용을 줄이는 방향으로 진행되고 있는바, 발명은 원가 절감 및 운용 비용을 줄이기 위하여 기존에 기관실(Machinery Space)에 배치되던 드릴 워터 탱크를 밸러스트 탱크의 위치에 배치함으로써, 기관실 공간을 추가로 확보할 수 있거나 선체의 길이방향 길이를 줄여서 건조비용을 낮출 수 있으며, 선체의 점성저항을 줄여서 동적위치유지(Dynamic Positioning) 운전비용을 절감할 수 있는 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 드릴 워터 탱크의 배치구조는 드릴 쉽의 선체에 다수의 밸러스트 탱크가 설치되고, 상기 다수의 밸러스트 탱크 중에서, 적어도 어느 하나의 상기 밸러스트 탱크의 위치에 드릴 워터 탱크가 배치된다.
상기 드릴 워터 탱크는 선체의 양쪽 현에 각각 대향 배치된다.
기관실에 배치되던 상기 드릴 워터 탱크가 상기 밸러스트 탱크의 위치로 배치되어, 상기 드릴 쉽의 종 방향 선체 길이가 단축된다.
상기 드릴 워터 탱크의 상부에는 파이프 트렁크가 배치될 수 있다.
상기 드릴 워터 탱크는 상기 선체의 측면에 배치된다.
한편, 본 발명의 드릴 쉽은 선체에 다수의 밸러스트 탱크가 설치되고, 다수의 밸러스트 탱크 중에서, 적어도 어느 하나의 밸러스트 탱크의 위치에 드릴 워터 탱크가 배치된 구조를 갖는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 기존 기관실(Machinary Space)에 배치되던 드릴 워터 탱크를 밸러스트 탱크가 배치되던 위치에 배치하여 공간 활용을 최대화한다.
또한, 드릴 워터 탱크에 저장된 워터는 머드 제조시에 사용하는 청수(Fresh Water)로서 선체 손상(Hull Damage) 시에 해양으로 유출이 되더라도 해양 오염에 대한 문제가 전혀 없다.
또한, 기관실 공간을 추가로 확보하거나 선체의 길이방향 길이(Length)를 줄일 수 있으므로 건조비용을 낮추어 경쟁력을 높일 수 있다.
또한, 선체의 길이방향 감소로 인하여 선체의 점성저항을 줄여서 동적위치유지 운전비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 드릴 쉽의 드릴 워터 탱크의 배치구조를 보인 평면도
도 2는 종래 드릴 쉽의 드릴 워터 탱크의 배치구조를 보인 종단면도
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 평면도
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 종단면도
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 평면도
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 종단면도
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 평면도
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 종단면도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 종단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽(100)에서는, 드릴 쉽(100)의 선체 바닥과 측면에 다수의 밸러스트 탱크(110)가 설치된다.
상기 다수의 밸러스트 탱크(110) 중에서, 적어도 어느 하나의 상기 밸러스트 탱크의 위치에 드릴 워터 탱크(120)가 배치될 수 있는데, 본 발명의 제 1 실시 예에서는 상기 드릴 워터 탱크(120)가 선체의 양쪽 현에 각각 대향 배치된다.
종전에 기관실(11)에 배치되던 상기 드릴 워터 탱크(120)가 상기 밸러스트 탱크의 위치로 배치되어, "A" 면적만큼의 기관실(11) 내부의 공간 추가 확보가 가능하고, 기관실(11)을 축소 설계할 경우 상기 드릴 쉽(100)의 종 방향 선체 길이가 화살표 B만큼 단축될 수 있다.
상기 드릴 워터 탱크(120)의 상부에는 파이프 트렁크(130)가 배치될 수 있다. 상기 드릴 워터 탱크(120)는 상기 선체의 선수 측면에 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽(200)에서는, 드릴 쉽(200)의 선체 바닥과 측면에 다수의 밸러스트 탱크(210)가 설치된다.
상기 다수의 밸러스트 탱크(210) 중에서, 적어도 어느 하나의 상기 밸러스트 탱크의 위치에 드릴 워터 탱크(220)가 배치될 수 있는데, 본 발명의 제 2 실시 예에서는 상기 드릴 워터 탱크(220)가 선체의 양쪽 현 2곳에 각각 대향 배치된다.
종전에 기관실(11)에 배치되던 상기 드릴 워터 탱크(220)가 상기 밸러스트 탱크의 위치로 배치되어, "A" 면적만큼의 기관실(11) 내부의 공간 추가 확보가 가능하고, 기관실(11)을 축소 설계할 경우 상기 드릴 쉽(200)의 종 방향 선체 길이가 화살표 B만큼 단축될 수 있다. 상기 드릴 워터 탱크(220)의 상부에는 파이프 트렁크(230)가 배치될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시 예에서는 드릴 워터 탱크(220)가 선체의 양 현 2곳에 각각 대향 배치된 것만을 설명하고 있으나, 드릴 워터 탱크(220)가 지그재그로 배치되는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 평면도이고, 도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽을 보인 종단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽(300)에서는, 드릴 쉽(300)의 선체 바닥과 측면에 다수의 밸러스트 탱크(310)가 설치된다.
상기 다수의 밸러스트 탱크(310) 중에서, 상기 밸러스트 탱크를 양분하는 위치에 드릴 워터 탱크(320)가 배치될 수 있는데, 본 발명의 제 3 실시 예에서는 상기 드릴 워터 탱크(320)가 선체의 양 현 2곳에 각각 대향 배치될 수 있다.
즉, 종전에 기관실(11)에 배치되던 상기 드릴 워터 탱크(320)가 상기 밸러스트 탱크를 양분하는 위치에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조처럼 밸러스트 탱크 전체를 드릴 워터 탱크로 배치하는 것이 아니라, 밸러스트 탱크를 2개로 양분하여 그 한쪽을 드릴 워터 탱크로 배치할 수 있다.
밸러스트 탱크를 2개로 양분하는 경우, 도면에 도시된 바와 같이 종 방향으로 나누어질 수도 있지만, 횡 방향으로도 나누어질 수 있다.
또한, 밸러스트 탱크를 2개로 양분하는 경우, 2개의 탱크가 동일 크기로 한정될 필요는 없으며, 설계 조건에 따라 적절하게 그 크기를 조절할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조에서는, "A" 면적만큼의 기관실(11) 내부의 공간 추가 확보가 가능하고, 기관실(11)을 축소 설계할 경우, 상기 드릴 쉽(300)의 종 방향 선체 길이가 화살표 B만큼 단축될 수 있다. 상기 드릴 워터 탱크(320)의 상부에는 파이프 트렁크(330)가 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 내지 제 3 실시 예에 따른 드릴 워터 탱크의 배치구조 및 그 배치구조를 갖는 드릴 쉽(100,200,300)은, 기존 기관실(Machinary Space)(11)에 배치되던 드릴 워터 탱크를 밸러스트 탱크가 배치되던 위치에 배치하여 공간 활용을 최대화할 수 있다.
또한, 드릴 워터 탱크에 저장된 워터는 머드 제조시에 사용하는 청수(Fresh Water)로서 선체 손상(Hull Damage) 시에 해양으로 유출이 되더라도 해양 오염에 대한 문제가 전혀 없다.
또한, 기관실 공간을 추가로 확보하거나 선체의 길이방향 길이(Length)를 줄일 수 있으므로, 건조비용을 줄여서 경쟁력을 높일 수 있다.
또한, 선체의 길이방향 감소로 인하여 선체의 점성저항을 줄여서 동적위치유지(Dynamic Positioning) 운전비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
예를 들어, 본 발명의 예시에서는 드릴 워터 탱크의 갯수를 2개와 4개로 설명하고 있으나 특정 갯수에 한정되지 않으며 설계 조건에 따라 드릴 워터 탱크의 갯수는 자유롭게 조절할 수 있으며, 또한 본 발명의 예시에서는 드릴 워터 탱크의 배치가 선체의 측면으로 한정되어 있으나, 선체의 바닥이나 선수 선미측으로 배치하는 것도 가능하다.
11: 기관실
100,200,300 : 드릴 쉽
110,210,310 : 밸러스트 탱크
120,220,320: 드릴 워터 탱크
130,230,330: 파이프 트렁크

Claims (6)

  1. 드릴 쉽의 선체에 다수의 밸러스트 탱크가 설치되고, 상기 다수의 밸러스트 탱크 중에서, 적어도 어느 하나의 상기 밸러스트 탱크를 양분하는 위치에 드릴 워터 탱크가 배치되며,
    상기 드릴 워터 탱크와 양분된 상기 밸러스트 탱크는 선체의 양 현에 각각 대향 배치 또는 지그재그 배치중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 드릴 쉽의 드릴 워터 탱크의 배치구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 드릴 워터 탱크의 상부에는 파이프 트렁크가 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴 워터 탱크의 배치구조.
  5. 삭제
  6. 청구항 1, 4 중 어느 한 항에 기재된 드릴 워터 탱크의 배치구조를 구비하는 드릴 쉽.
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