KR101647466B1 - 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물 - Google Patents

이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물 Download PDF

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Abstract

이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물이 개시된다.
상기 시추 작업용 해양 구조물은, 문풀 상부에 형성되는 리세스; 및 위쪽에 상기 리세스를 형성하도록 상기 문풀 하부에 설치되는 리세스 형성부재;를 포함하고, 상기 리세스 형성부재는 상부에 오목홈;을 포함한다.

Description

이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물{Offshore Drilling Unit Having Two Step Moonpool Structure}
본 발명은 시추 작업용 해양 구조물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 BOP 등의 시추 장비를 트롤리에 싣기 위한 보조적인 공간을 포함하는 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물에 관한 것이다.
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 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(Rig Ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고, 자체의 동력으로 항해할 수 있도록 선박과 동일한 형태로 제작된 시추선이 개발되어 사용되고 있다.
이와 같은 해저 시추를 위한 해양 구조물은 시추 작업을 위한 각종 장비의 출입을 위해 문풀(Moonpool)이 형성되는데, 이러한 문풀은 선체의 데크와 바닥 사이를 상하 방향으로 관통하도록 형성된 직육면체 또는 원통 형상의 공간이다. 또한, 이단 구조로 형성된 문풀을 갖는 해양 구조물은 BOP(Blow Out Preventer) 등의 시추 장비를 트롤리에 싣기 위한 보조적인 공간을 문풀 내에 형성하는데, 이를 리세스(Recess)라고 한다. 리세스 상부에는 BOP 트롤리를 위치시키기 위한 BOP 트롤리 주차 구역(BOP Trolley Parking Area)이 형성된다.
한편, BOP는, 시추 작업시 지층의 압력이 시추 유체(Drilling Fluid)보다 높아져 유정으로부터 오일이나 가스가 분출하는 것을 막기 위하여, 해저에 설치되는 장비이다. 즉, 시추 작업시 드릴 비트가 예상치 못하게 오일이나 가스를 포함한 지층을 뚫고 들어가 지층의 압력이 급격하게 높아지면, 시추 유체가 지층의 압력을 누를 수 없게 되므로, 지층 내의 오일이나 가스가 드릴 파이프를 통해 시추 유체와 함께 분출하게 되는데, 이러한 분출을 블로우 아웃(Blow Out)이라고 한다. 드릴 파이프를 타고 빠르게 올라오는 블로우 아웃을 해저에서 막지 못하면 선체에까지 오일이나 가스 등이 도달하여 큰 사고로 이어질 수 있다. 블로우 아웃을 해저에서 차단하여 선체에까지 분출한 오일이나 가스 등이 도달하지 못하도록 방지하는 BOP는 시추 작업에 필수적인 장치라고 할 수 있다.
BOP는 시추 작업이 진행되지 않을 때에는 문풀 인근의 저장 위치에 보관되며, 시추 작업이 진행되면 BOP 트롤리 주차 구역에서 트롤리에 실려 유정의 중심부(Well Center)로 이동 후 해저에 설치된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 일부분을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 시추 작업용 해양 구조물은, BOP 등의 시추 장비(60)가 출입할 수 있도록 선체(10)에 형성되는 문풀(20); 및 BOP 등의 시추 장비(60)를 트롤리에 싣고 내릴 수 있도록 문풀(20) 내에 형성되는 리세스(30);를 포함한다.
리세스(30)의 바닥면, 즉, 리세스 형성부재(42)의 상면은 평평하게 형성되고, 시추 장비(60)가 리세스 형성부재(42)의 상면에 닿지 않도록 리세스 형성부재(42)의 상면은 시추 장비(60)의 하부 돌출부(61)보다 아래에 위치하였다. 돌출부는 일례로, BOP의 웰헤드 커넥터(Wellhead Connector)가 해당될 수 있다.
또한, 리세스(30)의 하부, 즉, 리세스 형성부재(42)의 내부에는 탱크(51)가 설치되었다. 탱크(51)는 시추시 필요한 각종 용수 등을 보관하기 위하여 설치된다.
그런데, 기존의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 시추 장비(60)가 지나갈 수 있는 높이를 확보하기 위하여 리세스(30) 바닥면을 낮출 수밖에 없었다. 리세스(30) 바닥면을 낮추게 되면 리세스(30) 하부에 설치되는 탱크(51)의 내부 용적이 줄어들어 보관할 수 있는 작업용 용수의 양이 감소하게 된다.
시추선 등의 시추 작업용 해양 구조물은 탐사 및 시추를 목적으로 하고 있으므로, 시추 작업용 해양 구조물에는 작업용 용수를 장기간 보관하고 사용할 수 있도록 대용량의 탱크 공간이 구비될 필요가 있다.
종래의 시추 작업용 해양 구조물은, 리세스(30) 바닥면을 낮추게 되어 탱크(51)의 내부 용적이 줄어든다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리세스 하부에 설치되는 탱크의 용량을 증가시킬 수 있도록, 리세스 형성부재 상부에 오목홈을 형성하여 리세스 형성부재의 구조를 최적화시킨 시추 작업용 해양 구조물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 문풀 상부에 형성되는 리세스; 및 위쪽에 상기 리세스를 형성하도록 상기 문풀 하부에 설치되는 리세스 형성부재;를 포함하고, 상기 리세스 형성부재는 상부에 오목홈;을 포함하는, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물이 제공된다.
상기 오목홈의 깊이는 시추 장비 하부에 형성된 돌출부의 높이보다 같거나 크게 형성될 수 있다.
상기 오목홈은 시추 장비가 이동하는 경로를 따라 형성될 수 있다.
상기 시추 장비는 BOP일 수 있다.
상기 돌출부는 웰헤드 커넥터일 수 있다.
상기 시추 작업용 해양 구조물은 상기 리세스 형성부재 내부에 설치되는 탱크를 더 포함하고, 상기 탱크는 내부에 작업용 용수를 보관할 수 있다.
상기 리세스 형성부재는 내부에 작업용 용수를 보관하는 탱크일 수 있다.
상기 탱크는 상기 리세스 형성부재 내부에 다수개 설치될 수 있다.
상기 탱크는 상부에 오목홈이 형성될 수 있다.
상기 탱크는 일측 가장자리에 단차가 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 리세스가 형성된 시추 작업용 해양 구조물으로서, 상기 리세스는 바닥면에 오목홈이 형성되고, 시추 장비 하부에 형성된 돌출부가 상기 오목홈을 따라 이동하는, 시추 작업용 해양 구조물이 제공된다.
본 발명의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 리세스 형성부재 상부에 오목홈이 형성되므로, BOP 등의 시추 장비가 오목홈을 따라 리세스를 원활하게 통과할 수 있으면서도 리세스 하부에 설치되는 탱크의 용량이 확보된다.
또한, 본 발명의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, BOP 등의 시추 장비를 이동시키는데 필요한 각종 장비들의 배치를 변경하지 않으면서도 리세스 하부에 설치되는 탱크 용량을 확보할 수 있으므로, 최소한의 비용과 노력으로 탱크 용량을 증가시킬 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 일부분을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 일부분을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2를 화살표 Ⅲ 방향에서 바라본 평면도이다.
도 4는 도 2를 화살표 Ⅳ 방향에서 바라본 정면도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기 실시예의 해양 구조물은, 리그선, 드릴쉽 등 문풀이 형성되는 모든 해저 시추용 해양 구조물일 수 있다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 일부분을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 3은 도 2를 화살표 Ⅲ 방향에서 바라본 평면도이며, 도 4는 도 2를 화살표 Ⅳ 방향에서 바라본 정면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 시추 작업용 해양 구조물은, 선체(10)에 형성되는 문풀(20); BOP 등의 시추 장비(60)를 트롤리에 싣고 내릴 수 있도록 문풀(20) 내에 형성되는 리세스(30); 리세스(30)를 형성하기 위하여 문풀(20) 하부에 설치되는 리세스 형성부재(40); 리세스 형성부재(40) 상부에 형성되는 오목홈(41); 및 리세스 형성부재(40) 내부에 설치되는 탱크(50);를 포함한다.
문풀(20)은, 해저에서의 시추 작업을 위한 각종 시추 장비가 출입할 수 있도록 선체(10)를 상하 방향으로 관통하도록 형성되고, 직육면체 또는 원통 형상을 가질 수 있다.
리세스(30)는, BOP 등의 시추 장비(60)를 트롤리에 싣고 내릴 수 있도록 문풀(20) 내에 형성되는데, 장비의 크기 및 시추 방식에 따라 선수 측 해수면 아래에 위치하거나 선미 측 해수면 아래에 위치할 수 있다.
리세스 형성부재(40)는, 문풀(20) 상부에 리세스(30)를 형성하기 위하여 문풀(20) 하부에 설치된다. 즉, 리세스 형성부재(40)의 위쪽에 리세스(30)가 형성되고, 리세스 형성부재(40)의 상면에 시추 장비를 내려놓을 수 있다. 본 실시예의 리세스 형성부재(40) 상부에는 오목홈(41)이 형성되고, 리세스 형성부재(40)의 내부에는 탱크(50)가 설치된다.
또한, 리세스 형성부재(40) 내부에 별도의 탱크(50)가 설치되는 것이 아니라, 리세스 형성부재(40) 자체가 탱크(50)로 사용될 수도 있다.
본 실시예의 오목홈(41)은 리세스 형성부재(40)의 상부에 형성된다. 오목홈(41)은, 리세스 형성부재(40)의 높이를 전체적으로 낮추지 않고, 리세스 형성부재(40)의 시추 장비(60)와 접하는 부분의 높이만을 낮추기 위하여 형성된다. 즉, 시추 장비(60)의 하부에 형성된 돌출부(61)의 높이만큼, 시추 장비(60)가 이동하는 경로를 따라 오목홈(41)을 형성하여, 시추 장비(60)가 리세스(30)를 이동하는 동안 시추 장비(60) 하부에 형성된 돌출부(61)가 오목홈(41)의 내부에서 오목홈(41)을 따라 이동할 수 있도록 한다.
리세스 형성부재(40) 상부에 오목홈(41)이 형성됨으로써, 종래의 리세스 형성부재(40)보다 A공간만큼을 더 확보할 수 있고, 리세스 형성부재(40) 내부에 설치되는 탱크(50)도 A공간만큼의 용량을 더 확보할 수 있다.
본 실시예의 오목홈(41)은, 시추 장비(60) 하부에 형성된 돌출부(61)의 형상에 맞추어, 시추 장비(60)가 리세스 형성부재(40)에 방해받지 않고 리세스(30)를 이동할 수 있는 최소한의 공간을 제공하도록 형성되었으나, 시추 장비의 종류에 따라 최적화될 수 있도록 오목홈(41)의 높이 및 형상은 바뀔 수 있다.
탱크(50)는, 내부에 작업용 용수 등을 보관하도록 리세스 형성부재(40) 내부에 설치된다.
본 실시예의 탱크(50)는, 상부에 오목홈(41)을 포함하는 리세스 형성부재(40)의 형상에 맞추어 일측 가장자리가 단차지도록 형성되고, 단차지도록 형성된 탱크(50)의 일측 가장자리가 오목홈(41) 하부에 위치하도록 설치된다.
본 실시예의 탱크(50)는, 기존의 탱크(50)에 비하여 A부분만큼 용량을 더 확보할 수 있고, 확보된 용량만큼 탱크(50) 내부에 보관될 수 있는 해수의 양도 늘어날 수 있다.
본 실시예에서는 리세스 형성부재(40)의 내부에 두 개의 탱크(50)가 설치되었으나, 리세스 형성부재(40)의 내부에 설치되는 탱크(50)의 개수가 두 개로 한정되는 것은 아니다. 탱크(50)는 한 개만 설치될 수도 있고 두 개 이상 설치될 수도 있는데, 리세스 형성부재(40) 내부에 탱크(50)가 한 개 설치되는 경우, 리세스 형성부재(40) 상부에 형성되는 오목홈(41)의 위치 및 형태에 대응하여 탱크(50) 상부에도 오목홈이 형성될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10 : 선체 20 : 문풀
30 : 리세스 40, 42 : 리세스 형성부재
41 : 오목홈 50, 51 : 탱크
60 : 시추 장비 61 : 돌출부

Claims (11)

  1. 문풀 상부에 형성되는 리세스; 및
    위쪽에 상기 리세스를 형성하도록 상기 문풀 하부에 설치되는 리세스 형성부재;를 포함하고,
    상기 리세스 형성부재는 상부에 오목홈;을 포함하며,
    상기 오목홈의 깊이는 시추 장비 하부에 형성된 돌출부의 높이보다 같거나 크게 형성되는, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 오목홈은 상기 시추 장비가 이동하는 경로를 따라 형성되는, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 시추 장비는 BOP인, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 돌출부는 웰헤드 커넥터인, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  6. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 시추 작업용 해양 구조물은 상기 리세스 형성부재 내부에 설치되는 탱크를 더 포함하고,
    상기 탱크는 내부에 작업용 용수를 보관하는, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  7. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 리세스 형성부재는 내부에 작업용 용수를 보관하는 탱크인, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 탱크는 상기 리세스 형성부재 내부에 다수개 설치되는, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 탱크는 상부에 오목홈이 형성되는, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 탱크는 일측 가장자리에 단차가 형성되는, 이단 문풀 구조가 형성된 시추 작업용 해양 구조물.
  11. 삭제
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