KR101670303B1 - 해양 시추 장치 및 해양 시추 방법 - Google Patents

해양 시추 장치 및 해양 시추 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101670303B1
KR101670303B1 KR1020140180946A KR20140180946A KR101670303B1 KR 101670303 B1 KR101670303 B1 KR 101670303B1 KR 1020140180946 A KR1020140180946 A KR 1020140180946A KR 20140180946 A KR20140180946 A KR 20140180946A KR 101670303 B1 KR101670303 B1 KR 101670303B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chuck
drill string
clamping means
wedge
template
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020140180946A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150125536A (ko
Inventor
피터 루이엔
Original Assignee
후그로 엔지니어스 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후그로 엔지니어스 비.브이. filed Critical 후그로 엔지니어스 비.브이.
Publication of KR20150125536A publication Critical patent/KR20150125536A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101670303B1 publication Critical patent/KR101670303B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/12Underwater drilling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B35/4413Floating drilling platforms, e.g. carrying water-oil separating devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/12Underwater drilling
    • E21B7/122Underwater drilling with submersible vertically movable guide
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/12Underwater drilling
    • E21B7/124Underwater drilling with underwater tool drive prime mover, e.g. portable drilling rigs for use on underwater floors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/12Underwater drilling
    • E21B7/128Underwater drilling from floating support with independent underwater anchored guide base
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C50/00Obtaining minerals from underwater, not otherwise provided for
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E21B15/02Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for underwater drilling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

선박, 부교, 잭업으로 이루어진 군에서 선택되는 플랫폼을 포함하고, 상기 플랫폼에 구동 가능하게 연결되고 선택적으로 상하운동 보상장치를 구비하는 드릴 스트링을 더 포함하는 해양 시추 장치가 개시되며, 드릴 스트링은 이의 하단부에서 드릴 비트를 구비하고, 리프트 와이어에 의해 플랫폼에 매달리는 해저 템플릿이 해저 위에 배치되고, 해제 템플릿에 대해 드릴 스트링을 고정하기 위해 해저 템플릿 내에 장착된 클램핑 수단이 구비되며, 클램핑 수단은 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링을 클램핑하도록 구성되는 척으로 구현된다.

Description

해양 시추 장치 및 해양 시추 방법{Offshore drilling installation and method for offshore drilling}
본 발명은 선박, 부교(pontoon), 잭업(jack-up)으로 이루어진 군에서 선택되는 플랫폼을 포함하고, 상기 플랫폼에 구동 가능하게 연결되고 선택적으로 상하운동 보상장치(heave motion compensator)를 구비하는 드릴 스트링(drill string)을 더 포함하는 해양 시추 장치에 관한 것으로서, 드릴 스트링은 이의 하단부에서 드릴 비트(drill bit)를 구비하고, 플랫폼에 매달릴 수 있는 해저 템플릿(seabed template)이 해저 위에 배치될 수 있고, 해제 템플릿에 대해 드릴 스트링을 고정하기 위해 해저 템플릿 내에 장착된 클램핑 수단이 구비되며, 클램핑 수단은 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링을 클램핑하도록 구성되는 척(chuck)으로 구현된다. 본 발명은 또한 이와 같은 해양 시추 장치를 이용하는 해양 시추 방법에 관한 것이다.
공지된 방법과 공지된 해양 시추 장치가 WO02/36931에 알려져 있으며 도 1을 참조로 설명될 수 있다.
US-A-3,741,320에 공지된 바와 같은 해저 시추와는 대조적으로, 해양 나공(open hole) 시추는 일반적으로 도 1에 도시된 (부유식) 선박(1), 또는 부교 또는 잭업(레그를 통해 해저에 고정됨)과 같은 플랫폼 상의 표면 부착형(surface mounted) 시추 장비를 사용하여 이루어진다.
상기 시추 장비는,
- 그릴 스트링을 조립(제조)하고 분리(분해)하기 위한 수단;
- 드릴 스트링(7)을 회전시키기 위한 모터(2);
- 드릴 스트링(7)을 승하강시키고 공급하기 위한 윈치(winch, 3); 및
- 부유식 선박인 경우, 상하운동 보상장치(4)를 포함한다.
이러한 종래 기술의 장치에서, 비트 상의 중량(weight on bit, WOB)의 제어와 드릴 비트의 관입 속도(rate of penetration, ROP)는 플랫폼에서 제어된다. 드릴 스트링(7)은 목표 깊이에 도달할 때까지 연속적으로 또는 불연속적으로 구동된다. 일반적인 응용은 지반공학적 현장조사이다. 지반 공학적 현장조사를 위한 해양 시추에서, 강도, 유형 등과 같은 토양의 다양한 파라미터를 결정하는데 다운 홀 툴(down hole tool)이 사용된다. 이러한 툴은 양질의 데이터를 수집하기 위해 해저(27)에 대한 고정형 드릴 비트(5)를 필요로 한다. 상하운동(4)을 보상하기 위한 표면 부착형 수단(4)은 이러한 점에 있어서 이상적이지 않으며, 드릴 비트(5)에서 변위 또는 힘 변형을 유발하는 에러를 갖는다. 정상 작동에서, 이러한 변형은 드릴 비트(5)에 직접적으로 전달되어 드릴 비트(5) 아래에서 토양의 교란을 일으킨다. 드릴 비트(5)가 관심 있는 특정 깊이로 진행되면, 회전은 멈추고 드릴 스트링(7)은 고정형 클램프(15)를 이용하여 해저 템플릿(26)에 고정된다. 시료를 채취하는 동안, 상하운동 보상장치(4)의 에러는 해저 템플릿(26)으로 그리고 템플릿에서 해저(27)로 전송될 것이다. 템플릿은 잔류 운동이 허용 가능한 수준으로 감소되는 중량 및 베어링 면적에 대한 크기를 갖지만, 업계는 여전히 개선을 찾고 있다.
해저 템플릿 내에 장착되는 WO02/36931에 따른 클램핑 수단은 여전히 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링을 클램핑하기 위한 척으로 구현된다. 파이프를 수직으로 제한하면서 자유 회전을 허용하는 다양한 척 디자인이 존재한다. 이는 하단부에서(해저에서) 드릴 파이프를 제어할 수 있게 하며, 이는 드릴 비트에서의 변위 에러와 힘 변형 에러가 더욱 제어된 시추 공정을 어렵게 하므로 상부에서의 제어에 대해 큰 장점을 갖는다. 표면 부착형 시추 장비를 구비한 그 밖의 종래 기술의 해양 시추 장치는 시료 채취가 이루어질 때 그리고 파이프가 회전하지 않는 때 드릴 스트링을 클램핑하기만 한다.
본 발명에 따르면, 이제 하나 이상의 첨부된 청구항에 따라 해양 시추 방법 및 해양 시추 장치가 제안된다.
본 발명의 해양 시추 장치에서 사용되는 척은 해저 템플릿에 의해 지지되는 하우징을 포함하며, 상기 하우징 내에, 드릴 스트링을 클램핑하기 위해 쐐기형(wedge-shaped) 클램핑 수단이 제공되며, 이 쐐기형 클램핑 수단은 상기 하우징에 대해 회전 가능한 연결을 갖는다. 추가의 유리한 특징은 종속항에 제공된다.
예를 들어, 수직 구동 수단을 구비한 척을 제공하는 것이 유리하다. 이 경우, 표면 제어와 비교해서 구동 수단에서 이용할 수 있는 하향 추력(thrust)으로 인해 비트 상에 더 많은 중량이 형성될 수 있으며, 그 이유는 물 기둥에서의 이의 비교적 긴 고정간 거리(unsupported length)로 인해, 드릴 스트링이 후자의 경우 좌굴(buckling)에 더욱 취약하기 때문이다. 본 발명의 이러한 양태는 경질 형성물에서의 시추 가능성을 제공한다:
- 사용할 수 있는 제한된 길이로 인해 불충분한 중량이 추가될 수 있는 비교적 얕은 물에서;
- 드릴 스트링이 척에 의해 방사상으로 지지될 때 구동 수단이 필요한 하향력을 형성할 수 있으므로 지면의 최상층에서;
- 구동 수단이 드릴 스트링 자체의 중량에 의존하지 않고 하향 추력을 제공하므로, 일반적으로 경질층을 만났을 때 작은 중량의 드릴 스트링을 사용하여 시추가 이루어질 수 있다.
바람직하게, 척은 해저 템플릿에 척을 연결하는 유압 실린더 또는 실린더들을 구비한다. 유압 실린더는 공지되어 있으며 수직 방향에서 척을 구동하기 위해 유리하게 사용될 수 있는 효과적인 구동 수단이다.
또 다른 바람직한 실시형태에서, 클램핑 수단은 제 1 척 및 제 2 척으로 구현되며, 이들 모두는 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링을 클램핑하도록 구성된다. 제 1 척 및 제 2 척의 구동 수단은 바람직하게 독립적으로 작동될 수 있다. 제 1 척 및 제 2 척이 독립적으로 구동되도록 그리고 반복적으로 교대로 구동되도록 구성함으로써, 드릴 스트링을 아래로 밀거나 드릴 스트링을 위로 당길 수 있다. 자체의 수직 구동 수단을 갖는 이러한 두 개의 척을 사용함으로써 연속 주입(관입 속도)을 형성할 수 있다. 반복적인 운동의 척을 사용함으로써, 하나의 척이 스트링을 아래로 미는 동안, 다른 하나의 척이 스트로크 말단에 도달하면 다른 하나의 척이 다시 스트로크하여 하향 이동을 받는다. 그리고 드릴 비트가 목표 깊이에 도달할 때까지 계속해서 반복한다. 척의 구동 수단이 고장나는 경우 "정상" 모드에서 작업을 계속하기 위한 백업(back-up)으로 고정형 클램프가 추가될 수 있다. 사용 가능한 하향 추력을 두 배로 하기 위해 두 개의 척이 또한 동시에 사용될 수 있다.
본 발명의 해양 시추 장치의 또 다른 하나의 양태는 척 또는 척들이 적어도 125 내지 250 mm에 이르는 드릴 스트링 직경을 수용할 수 있다는 것이다. 이러한 큰 클램핑 범위는 표준 드릴 파이프와 드릴 칼라(drill collar)의 사용을 가능하게 한다. 척은 따라서 종래의 드릴 파이프 바디, 툴 조인트(tool joint) 또는 드릴 칼라와 같은 드릴 스트링 내에서 만나게 되는 매우 다양한 직경 상에서 클램핑할 수 있다.
척 또는 척들은 바람직하게 하단부의 드릴 비트 및 드릴 비트 상부의 모든 툴 조인트 또는 드릴 칼라를 포함하는 드릴 스트링의 통과가 가능하도록 확장될 수 있다. 비트가 척을 통과할 수 있는 경우, 드릴 스트링은 해저 템플릿의 조작과는 독립적으로 조작될 수 있다. 이는 플랫폼 데크에서의 조작을 덜 복잡하게 하며 시추공의 비교적 용이한 재진입을 가능하게 한다. 시추를 시작하거나 계속할 수 없는 그리고 드릴 스트링이 데크로 철수되어야 하는 열악한 기상 상태로 인해 드릴 비트를 교체하거나 검사하기 위해 또는 홀을 포기하기 위해 때때로 재진입이 필요하다. 해저 템플릿은 홀 위의 동일한 장소에서 해저에 남아 있을 수 있고, 기상 상태가 다시 호전되어 드릴 비트가 교체되는 경우, 드릴 스트링은 시추공으로 하강하여 최종 도달 고도에서 시추를 계속할 수 있다.
서로 독립적으로 적용 가능하고, 본 발명의 해양 시추 장치에서 바람직하게 사용되는 척 또는 척들을 특징짓는 그 밖의 유리한 장점은 다음과 같다:
- 쐐기형 클램핑 수단이 베어링을 통해 하우징에 연결되는 내부 튜브에 고정됨으로써, 내부 튜브와 클램핑 수단은 하우징 내에서 공동으로 회전할 수 있지만 하우징에 대해 수직 방향으로 움직일 수 없도록 구성한다;
- 쐐기형 클램핑 수단이 쐐기형 백킹 링(backing ring)에 슬라이딩 가능하게 연결되고, 쐐기형 클램핑 수단이 상기 드릴 스트링과 맞물릴 때 쐐기형 클램핑 수단과 쐐기형 백킹 링의 접촉 표면은 드릴 스트링의 길이 방향에 대해 경사지고 위쪽으로 가늘어진다;
- 쐐기형 백킹 링이 하우징에 구동 가능하게 연결되는 지지 링에 의해 베어링을 통해 지지된다;
- 하우징이 쐐기형 백킹 링을 지지하는 지지 링을 구동하기 위한 작동기 수단을 구비한다.
도 1은 종래 기술에 따른 해양 시추 장치를 도시하고;
도 2는 하나의 척이 적용된 본 발명에 따른 해양 시추 장치의 제 1 실시형태를 도시하고;
도 3는 두 개의 척이 적용된 본 발명에 따른 해양 시추 장치의 제 2 실시형태를 도시하고; 및
도 4는 본 발명에 따른 해양 시추 장치에서 적용되는 척을 도시한다.
이하 본 발명은 첨부된 청구항으로 한정되지 않는 본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시형태의 도면을 참조로 더욱 자세히 설명될 것이다.
도면에서 동일한 참조 번호가 적용될 때, 이들 번호는 동일한 부분을 나타낸다.
이제 도 2를 참조하면, 플랫폼(1)(대안적으로 이는 부교 또는 잭업일 수 있다)인 선박을 포함하고, 상기 플랫폼(1)에 구동 가능하게 연결되고 상하운동 보상장치(4)를 구비하는 드릴 스트링(7)을 더 포함하는 본 발명에 따른 해양 시추 장치가 도시되어 있으며, 드릴 스트링(7)은 이의 하단부에서 드릴 비트(5)를 구비하고, 리프트 와이어(17)에 의해 플랫폼(1)에 매달리는 해저 템플릿(26)이 해저(27) 위에 배치되고, 해제 템플릿(26)에 대해 드릴 스트링(7)을 고정하기 위해, 척(8)으로 구현되는 클램핑 수단이 해저 템플릿(26) 내에 장착된다. 상기 척(8)은 여전히 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링(7)을 클램핑하도록 구성된다.
도 3은 대안적인 구성을 도시하는데, 여기서 클램핑 수단은 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)으로 구현되며, 이들 모두는 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링을 클램핑하도록 구성된다. 바람직하게, 본 실시형태에서, 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)은 독립적인 수직 구동 수단(13 및 14)에 의해 독립적으로 작동되며, 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)을 반복적으로 교대로 구동될 수 있도록 구성함으로써 드릴 스트링을 아래로 밀거나 드릴 스트링을 위로 당길 수 있다. 또한 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)이 동시에 구동되도록 구성할 수 있다. 바람직하게, 척(11, 12)을 위한 구동 수단은 척(11, 12)을 해저 템플릿(26)에 연결하는 유압 실린더 또는 실린더들(13, 14)로 구현된다.
또 하나의 바람직한 특징은 척(8) 또는 척(11, 12)이 125 mm까지 드릴 스트링의 직경을 수용할 수 있고, 척(8) 또는 척(11, 12)이 하단부의 드릴 비트(5) 및 드릴 비트(5) 상부의 모든 툴 조인트 또는 드릴 칼라를 포함하는 드릴 스트링(7)의 통과가 가능하도록 확장될 수 있다.
이제 본질적으로 척에 관한 도 4를 참조하면, 척은 해저 템플릿(26)에 의해 지지되는 하우징(28)을 포함하고, 상기 하우징(28) 내에, 드릴 스트링(7)을 클램핑하기 위해 쐐기형 클램핑 수단(35, 바람직하게는 클램핑 블록)이 제공되며, 이 쐐기형 클램핑 수단(35)은 상기 하우징(28)에 대해 회전 가능한 연결을 갖는 것으로 도시되어 있다. 쐐기형 클램핑 수단(35)은 베어링(29, 32)을 통해 하우징(28)에 연결되는 내부 튜브(40)에 고정되어 상기 하우징(28)에 대해 회전 가능한 연결을 제공함으로써, 내부 튜브(40)와 클램핑 수단(35)이 하우징(28) 내에서 공동으로 회전할 수 있지만 하우징(28)에 대해 수직 방향으로 움직일 수 없도록 구성한다.
도 4는 쐐기형 클램핑 수단(35)이 쐐기형 백킹 링(36)에 슬라이딩 가능하게 연결되고, 쐐기형 클램핑 수단(35)이 상기 드릴 스트링(7)과 맞물릴 때 쐐기형 클램핑 수단(35)과 쐐기형 백킹 링(36)의 접촉 표면은 드릴 스트링(7)의 길이 방향에 대해 경사지고 위쪽으로 가늘어지는 것을 더 도시하고 있다. 지지 링(34) 내에 구비되고 상기 지지 링(34)에 의해 지지되는 쐐기형 백킹 링(36)이 베어링(30, 31) 내에 매달림으로써, 쐐기형 백킹 링(36)이 베어링(30, 31)에 의해 수직으로 제한되기는 하지만 자유롭게 회전할 수 있다. 지지 링(34)은 하우징(28)에 구동 가능하게 연결된다. 후자의 목적을 위해, 하우징(28)은 쐐기형 백킹 링(36)을 지지하는 지지 링(34)을 구동하기 위한 작동기 수단(33)을 구비한다.
작동시, 예를 들어, 하우징(28) 상에 장착되는 일련의 유압 펌프(hydraulic ram)인 작동기(33)는 지지 링(34)을 작동시키기 위해(위 또는 아래로 이동시키기 위해) 사용된다. 쐐기형 백킹 링(36) 내부의 클램핑 수단(35)은 이후에 설명되는 바와 같이 그 결과 방사상으로 이동할 수 있다. 동시에, 클램핑 수단(35)은 외부 하우징(28)에 수직으로 고정된 내부 튜브(40) 내에서 수직으로 제한되지만, 상기한 바와 같이, 클램핑 수단(35)은 베어링(29, 32)으로 인해 하우징(28) 내부에서 자유롭게 회전할 수 있다.
클램핑 수단(35)은 슬라이딩 메커니즘(41)을 통해 쐐기형 백킹 링(36)에 연결된다. 이는 쐐기형 백킹 링(36)이 위로 이동할 때 클램핑 수단(35)이 바깥쪽으로 이동하게 한다. 정반대로, 지지 링(34)을 아래로 누름으로써, 쐐기형 백킹 링(36)이 또한 위로 이동하고, 이는 클램핑 수단(35)을 안쪽으로 이동하게 함으로써 드릴 스트링(7)을 클램핑하게 된다.
씰(38, 39, 37)이 척 내부에 구비되어 하우징(28)을 밀봉하고 압력 보상을 제공하며 이동 부분이 윤활된 상태를 유지하고 먼지와 이물질이 없게 한다. 클램핑 수단(35)이 드릴 스트링을 클램핑할 때, 드릴 스트링(7)은 척 내부에서 수직으로 제한되지만 여전히 자유롭게 회전할 수 있다. 하우징(28)은 드릴 스트링(7)이 회전되지 않을 때 또한 드릴 스트링(7)을 아래 또는 위로 구동하기 위해 수직 구동 수단, 특히 유압 실린더(9)에 연결된다.
본 발명에 따른 해양 시추 장치 및 해양 시추 방법의 예시적인 실시형태를 참조로 본 발명이 상기에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 특정 실시형태로 제한되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 다양한 방식으로 변경될 수 있다. 설명된 예시적인 실시형태는 따라서 첨부된 청구항을 엄격하게 해석하는데 사용될 수 없다. 반대로, 실시형태는, 청구항을 실시형태로 제한하려는 의도 없이, 단지 첨부된 청구항의 문언을 설명하기 위한 것이다. 본 발명의 보호 범위는 따라서 첨부된 청구항에 따라서만 해석되어야 하며, 청구항의 문언 내에 있을 수 있는 불명료는 실시형태를 이용하여 해결될 것이다.
1: 플랫폼 4: 상하운동 보상장치
5: 드릴 비트 7: 드릴 스트링
26: 해저 템플릿 27: 해저
28: 하우징 35: 클램핑 수단

Claims (13)

  1. 선박, 부교, 잭업으로 이루어진 군에서 선택되는 플랫폼(1)을 포함하고, 상기 플랫폼(1)에 구동 가능하게 연결되고 선택적으로 상하운동 보상장치(4)를 구비하는 드릴 스트링(7)을 더 포함하는 해양 시추 장치에 있어서, 드릴 스트링(7)은 이의 하단부에서 드릴 비트(5)를 구비하고, 플랫폼(1)에 매달릴 수 있는 해저 템플릿(26)이 해저(27) 위에 배치될 수 있고, 해저 템플릿(26)에 대해 드릴 스트링(7)을 고정하기 위해 해저 템플릿(26) 내에 장착된 클램핑 수단이 구비되며, 상기 클램핑 수단은 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링(7)을 클램핑하도록 구성되는 척(8, 11, 12)으로 구현되며, 상기 척(8, 11, 12)은 해저 템플릿(26)에 의해 지지되는 하우징(28)을 포함하고, 상기 하우징(28) 내에, 드릴 스트링(7)을 클램핑하기 위해 쐐기형 클램핑 수단(35)인 클램핑 블록이 제공되며, 이 쐐기형 클램핑 수단(35)은 상기 하우징(28)에 대해 회전 가능한 연결을 갖고,
    상기 쐐기형 클램핑 수단(35)은 쐐기형 백킹 링(36)에 슬라이딩 가능하게 연결되고, 쐐기형 클램핑 수단(35)이 상기 드릴 스트링(7)과 맞물릴 때 쐐기형 클램핑 수단(35)과 쐐기형 백킹 링(36)의 접촉 표면은 드릴 스트링(7)의 길이 방향에 대해 경사지고 위쪽으로 가늘어지는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램핑 수단은 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)으로 구현되며, 이들 모두는 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링(7)을 클램핑하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)은 독립적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 척(8) 또는 척(11, 12)은 적어도 125 내지 250 mm에 이르는 드릴 스트링 직경을 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 척(8) 또는 척(11, 12)은 하단부의 드릴 비트(5) 및 드릴 비트(5) 상부의 모든 툴 조인트 또는 드릴 칼라를 포함하는 드릴 스트링(7)의 통과가 가능하도록 확장될 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 척(8) 또는 척(11, 12)은 각각 수직 구동 수단(9, 13, 14)을 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 척(8) 또는 척(11, 12)은 해저 템플릿(26)에 척(8) 또는 척(11, 12)을 연결하는 유압 실린더 또는 실린더(9, 13, 14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 쐐기형 클램핑 수단(35)은 베어링(29, 32)을 통해 하우징(28)에 연결되는 내부 튜브(40)에 고정됨으로써, 내부 튜브(40)와 클램핑 수단(35)이 하우징(28) 내에서 공동으로 회전할 수 있지만 하우징(28)에 대해 수직 방향으로 움직일 수 없도록 구성하는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 쐐기형 백킹 링(36)은 하우징(28)에 구동 가능하게 연결되는 지지 링(34)에 의해 베어링(30, 31)을 통해 지지되는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 하우징(28)은 쐐기형 백킹 링(36)을 지지하는 지지 링(34)을 구동하기 위한 작동기 수단(33)을 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 시추 장치.
  12. 해양 시추 방법에 있어서, 상기 방법은
    - 선박, 부교, 잭업으로 이루어진 군에서 플랫폼(1)을 선택하는 단계;
    - 상기 플랫폼(1)에 드릴 스트링(7)을 제공하는 단계;
    - 상기 플랫폼(1)에 드릴 스트링(7)을 구동하기 위한 구동장치(2)를 제공하는 단계;
    - 상기 플랫폼(1)에 상하운동 보상장치(4)를 선택적으로 제공하는 단계;
    - 상기 드릴 스트링(7)에 이의 하단부에서 드릴 비트(5)를 제공하는 단계;
    - 상기 플랫폼(1)에 해저 템플릿(26)을 매달고 상기 해저 템플릿(26)을 해저(27) 상에 배치하는 단계;
    - 상기 해저 템플릿(26)에 대해 드릴 스트링(7)을 고정하기 위해 해저 템플릿(26) 내에 클램핑 수단을 제공하는 단계;
    - 상기 클램핑 수단을 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)으로 구성하는 단계, 이들 모두는 드릴 스트링의 회전을 가능하게 하면서 드릴 스트링(7)을 클램핑하도록 구성하고;
    - 상기 척(11, 12)에 수직 구동 수단을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)을 독립적으로 구동되도록 그리고 반복적으로 교대로 구동되도록 구성함으로써 드릴 스트링(7)을 아래로 밀거나 드릴 스트링(7)을 위로 당길 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 시추 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 척(11) 및 제 2 척(12)이 동시에 구동되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 해양 시추 방법.
KR1020140180946A 2014-04-30 2014-12-16 해양 시추 장치 및 해양 시추 방법 Expired - Fee Related KR101670303B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2012723A NL2012723B1 (en) 2014-04-30 2014-04-30 Offshore drilling installation and method for offshore drilling.
NL2012723 2014-04-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150125536A KR20150125536A (ko) 2015-11-09
KR101670303B1 true KR101670303B1 (ko) 2016-10-28

Family

ID=50981814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140180946A Expired - Fee Related KR101670303B1 (ko) 2014-04-30 2014-12-16 해양 시추 장치 및 해양 시추 방법

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9388649B2 (ko)
EP (1) EP2955317B1 (ko)
JP (1) JP5989816B2 (ko)
KR (1) KR101670303B1 (ko)
CN (1) CN105019831B (ko)
AU (1) AU2014268169B2 (ko)
BR (1) BR102014030817B1 (ko)
CA (1) CA2872059C (ko)
DK (1) DK2955317T3 (ko)
HK (1) HK1213308A1 (ko)
MX (1) MX2014014850A (ko)
NL (1) NL2012723B1 (ko)
NO (1) NO2955317T3 (ko)
RU (1) RU2599112C2 (ko)
SG (1) SG10201407834TA (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107083927A (zh) * 2017-05-08 2017-08-22 广东力源液压机械有限公司 一种旋转式液压抱压装置
CN107386997B (zh) * 2017-07-26 2018-12-21 西南石油大学 一种换钻头更换装置
CN107165588B (zh) * 2017-07-26 2018-10-16 西南石油大学 一种海底卧式换钻头更换装置
WO2019093899A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Itrec B.V. Vessel and method for performing subsea wellbore related activities
GB2587159B (en) * 2018-05-24 2021-09-01 Benthic Usa Llc Dual rotary elevating geotechnical drill
CN110863785A (zh) * 2018-08-27 2020-03-06 中国石油天然气股份有限公司 钻具固定装置
CN109056688B (zh) * 2018-09-04 2023-10-24 武汉吉欧信海洋科技股份有限公司 一种水下可连续贯入的静力触探装置
CN109083607B (zh) * 2018-10-18 2024-01-09 湖南科技大学 海底天然气水合物保压岩芯管保压盖拧卸装置
CN109944548B (zh) * 2019-02-23 2024-03-05 中国石油大学(华东) 海底钻机钻井系统及方法
CA3134202A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 Rigtec Wellservice As System and method for subsea well operation
CN110029949B (zh) * 2019-05-14 2024-08-23 无锡市贝安特工程机械制造有限公司 一种大口径旋喷钻杆夹紧装置
NL2024306B1 (en) 2019-11-25 2021-08-26 Fnv Ip Bv Nearshore subsea drilling
CN111289287B (zh) * 2020-03-03 2022-09-30 云南省林业和草原科学院 一种土壤采样装置
CN112664717A (zh) * 2020-11-17 2021-04-16 武汉船舶设计研究院有限公司 一种适用于深海采矿的夹持角度补偿装置
CN112664720B (zh) * 2020-11-19 2024-08-06 武汉船舶设计研究院有限公司 一种适用于深海采矿的管船联接方法
CN113006694B (zh) * 2021-03-29 2023-01-20 中国石油管道局工程有限公司 海对海定向钻穿越作业系统及方法
CN113073947B (zh) * 2021-04-07 2022-07-01 华北有色工程勘察院有限公司 一种钻杆夹紧防脱装置
CN113445937B (zh) * 2021-07-09 2022-07-29 中国煤炭地质总局第二水文地质队 一种大口径钻井内套管对接施工方法
CN117489279B (zh) * 2023-12-28 2024-03-15 烟台鲁东勘察测绘有限公司 一种海洋工程钻探立管安装装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090252589A1 (en) * 2004-05-01 2009-10-08 Leendert Adriaan Marinus Sonneveld Apparatus and method for handling pipe
JP4755389B2 (ja) * 2000-11-03 2011-08-24 フグロ・エンジニアーズ・ベスローテン フェンノートシャップ 回転式ダウンホールコア堀り装置、及びこのような回転式コア堀り装置を備えた回転式コア堀りシステム

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2638324A (en) * 1948-05-04 1953-05-12 Joy Mfg Co Chuck mechanism for an oil well drilling apparatus
US3190370A (en) * 1961-04-17 1965-06-22 Atlas Copco Ab Drive and feed device for a string of rotary drill string elements
FR1568803A (ko) * 1967-11-07 1969-05-30
US3593808A (en) * 1969-01-07 1971-07-20 Arthur J Nelson Apparatus and method for drilling underwater
US3708020A (en) * 1971-01-15 1973-01-02 J Adamson Continuous feed head drill assembly
US3741320A (en) 1971-07-12 1973-06-26 Atlas Copco Ab Subsea drilling assembly
US4176722A (en) * 1978-03-15 1979-12-04 Global Marine, Inc. Marine riser system with dual purpose lift and heave compensator mechanism
SU1122819A1 (ru) * 1983-08-02 1984-11-07 Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" Устройство дл фиксировани лебедочной проволоки глубинного пробоотборника
JPH083509Y2 (ja) * 1990-04-02 1996-01-31 三和機材株式会社 回転式チュービング装置における楔式ケーシングチャック装置
US5196070A (en) * 1991-12-31 1993-03-23 International Business Machines Corporation Thermally stable water soluble solder flux and paste
DE19702983C1 (de) * 1997-01-28 1998-06-04 Wirth Co Kg Masch Bohr Verfahren und Vorrichtung zum Niederbringen von Bohrlöchern, insbesondere für Schürf- und Gewinnungsbohrungen
JPH1144170A (ja) * 1997-07-25 1999-02-16 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd チュービング装置
NO307309B1 (no) * 1997-11-03 2000-03-13 Kongsberg Offshore As Fremgangsmåte og anordning til montasje av en havbunninstallasjon
US6644413B2 (en) * 2000-06-02 2003-11-11 Oil & Gas Rental Services, Inc. Method of landing items at a well location
JP2003160934A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Nippon Steel Corp 鋼管杭貫入装置
US6615931B2 (en) * 2002-01-07 2003-09-09 Boart Longyear Co. Continuous feed drilling system
RU2252307C1 (ru) * 2003-10-01 2005-05-20 Сибирское научно-производственное предприятие бурового машиностроения (ЗАО НПП "СибБурМаш") Керноотборный снаряд
JP2006083552A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Koken Boring Mach Co Ltd 海底ボーリングマシン
US7380614B1 (en) * 2007-05-11 2008-06-03 Williamson & Associates, Inc. Remotely operated water bottom based drilling system using cable for auxiliary operations
NL1035635C2 (nl) * 2008-06-26 2009-12-29 Conrad Trading B V Inrichting voor het roterend boren van een buis in een onder water gelegen bodem.
GB2470763A (en) * 2009-06-04 2010-12-08 Lance Stephen Davis Underwater drilling rig.
WO2012021555A2 (en) * 2010-08-09 2012-02-16 Weatherford/Lamb, Inc. Fill up tool
EP2562310B1 (de) * 2011-08-23 2016-07-20 BAUER Maschinen GmbH Unterwasser-Bohranordnung und Verfahren zum Erstellen einer Bohrung in einem Gewässergrund
CN202391346U (zh) * 2011-12-24 2012-08-22 大连理工大学 一种张力系泊式水中钻井系统
JP5869414B2 (ja) * 2012-04-17 2016-02-24 鹿島建設株式会社 水中施工装置
US8641272B1 (en) * 2012-08-06 2014-02-04 Diego Marchetti System for performing dilatometer tests on the seafloor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4755389B2 (ja) * 2000-11-03 2011-08-24 フグロ・エンジニアーズ・ベスローテン フェンノートシャップ 回転式ダウンホールコア堀り装置、及びこのような回転式コア堀り装置を備えた回転式コア堀りシステム
US20090252589A1 (en) * 2004-05-01 2009-10-08 Leendert Adriaan Marinus Sonneveld Apparatus and method for handling pipe

Also Published As

Publication number Publication date
CA2872059A1 (en) 2015-10-30
BR102014030817B1 (pt) 2021-01-12
CN105019831A (zh) 2015-11-04
AU2014268169B2 (en) 2016-09-29
RU2599112C2 (ru) 2016-10-10
AU2014268169A1 (en) 2015-11-19
BR102014030817A2 (pt) 2015-12-01
EP2955317B1 (en) 2017-08-16
US9388649B2 (en) 2016-07-12
US20150315860A1 (en) 2015-11-05
KR20150125536A (ko) 2015-11-09
EP2955317A1 (en) 2015-12-16
MX2014014850A (es) 2015-10-30
RU2015107822A (ru) 2016-09-27
JP2015212508A (ja) 2015-11-26
SG10201407834TA (en) 2015-11-27
HK1213308A1 (zh) 2016-06-30
NL2012723A (en) 2016-02-15
JP5989816B2 (ja) 2016-09-07
CA2872059C (en) 2018-01-02
NL2012723B1 (en) 2016-07-18
CN105019831B (zh) 2018-03-16
DK2955317T3 (da) 2017-11-27
NO2955317T3 (ko) 2018-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101670303B1 (ko) 해양 시추 장치 및 해양 시추 방법
US7021402B2 (en) Method for using a multipurpose unit with multipurpose tower and a surface blow out preventer
JP4039798B2 (ja) デュアルライザアセンブリ、深海掘削方法および装置
US4466487A (en) Method and apparatus for preventing vertical movement of subsea downhole tool string
GB2170534A (en) Upper marine riser package
KR101484303B1 (ko) 수중 드릴링 장치 및 해저면 속으로 관형 기초 요소를 삽입하는 방법
KR200492496Y1 (ko) 드릴 파이프 핸들링 시스템
AU2008293123B2 (en) Method and device for removing the upper portion of a well
US3486555A (en) Small diameter riser pipe system
US4589802A (en) Slip assembly for subsea template
WO2016054610A1 (en) Drilling rig system with movable wellcenter assembly
US20150152695A1 (en) Adjustable Riser Suspension System
CN108425638A (zh) 轴向稳定性增强型导管结构及其使用方法
KR101824559B1 (ko) 해양 구조물 및 그 운용방법
KR20190005592A (ko) 라이저 텐셔너
KR101481419B1 (ko) 해양구조물의 위치조절형 드릴시스템
KR20140104604A (ko) 해저 시추 방법
KR20160022572A (ko) 시추선의 드릴링 방법
KR20160035259A (ko) 하이드로해머를 이용한 컨덕터 파이프의 매설방법
KR20160035260A (ko) 파워 스위블 유닛을 이용한 컨덕터 파이프의 매설방법
KR101801893B1 (ko) 다수의 래커를 포함하는 시추 설비
KR101613195B1 (ko) 철재 러프네크와 머드버켓의 조립체, 이를 구비하는 시추선 및 드릴 파이프 내의 머드를 추출하기 위한 방법
CN117868726A (zh) 一种井口吸入模块海底上下对接结构
KR20150144388A (ko) 로프 풀리 시스템
KR20160001925U (ko) 패스트라인 안전장치

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20141216

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20150122

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20141216

Comment text: Patent Application

PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160212

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160624

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20160829

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20161024

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20161024

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20200804