KR101695888B1 - 해저 드릴링 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해저 드릴링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 시추에 사용되는 파이프의 적재 공간에 대한 활용도를 높이도록 하고, 유정에 최대한 인접하여 시추 작업을 수행할 수 있도록 함으로써 시추 구조물의 정밀한 위치 고정에 대한 제한을 해소할 수 있으며, 랙킹아암의 로딩 및 언로딩의 동작거리를 최소화할 수 있고, 파이프의 핸들링 시간을 단축시킬 수 있으며, 시추 작업의 신속성 및 신뢰성을 증대시킬 수 있고, 해양 환경 규제를 만족시킴으로써 해양 오염을 방지할 수 있는 해저 드릴링 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템은 해저의 BOP(Blow-Out Preventer)에 설치되고, 내측에 기밀을 유지하는 설치공간이 마련되는 본체; 상기 설치공간 내에 설치되고, 시추에 필요한 파이프가 다수로 적재되는 파이프매거진; 상기 파이프 매거진으로부터 파이프를 언로딩시키도록 상기 설치공간 내에 설치되는 랙킹아암; 및 상기 랙킹아암으로부터 파이프를 전달받아 연결시켜서 상기 BOP를 통해서 시추 작업을 수행하는 드릴링드라이브;를 포함한다.
본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템은 해저의 BOP(Blow-Out Preventer)에 설치되고, 내측에 기밀을 유지하는 설치공간이 마련되는 본체; 상기 설치공간 내에 설치되고, 시추에 필요한 파이프가 다수로 적재되는 파이프매거진; 상기 파이프 매거진으로부터 파이프를 언로딩시키도록 상기 설치공간 내에 설치되는 랙킹아암; 및 상기 랙킹아암으로부터 파이프를 전달받아 연결시켜서 상기 BOP를 통해서 시추 작업을 수행하는 드릴링드라이브;를 포함한다.
Description
본 발명은 해저 드릴링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 해저에 설치되어 시추 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 구성된 해저 드릴링 시스템에 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 플랫홈이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해할 수 있도록 선박과 동일한 형태로 제작된 드릴쉽(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.
이와 같은 시추선은 시추 작업을 위한 각종 시추 장비의 출입을 위해 문풀(moonpool)이 형성되고, 시추에 필요한 파이프의 적재 및 시추 작업을 수행하기 위한 여러 장치가 마련된다. 그러나, 종래의 시추선은 해저의 유정로부터 상방으로 이격된 위치에서 시추 작업을 수행하기 때문에, 비교적 정밀한 범위 내에서 위치를 고정시키기 위한 시스템을 필요로 하고, 해저로부터 이격된 위치에서 시추 작업을 수행함에 따라 시추 작업에 많은 어려움을 초래하며, 시추 작업의 신뢰성을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 해저에서 시추 작업을 수행하는 해저 드릴링 시스템이 개발되었는데, 이에 대한 기술로는 국제공개특허 WO2008-100149의 METHOD AND DEVICE FOR ERECTING A DRILL RIG ON A SEA BED와, 미국등록특허 US07584796의 DRILLING RIG가 있다.
그러나, 이와 같은 종래 기술들은 시추에 사용되는 파이프의 적재 공간에 대한 활용도가 좋지 못하고, 시추 작업의 신속성 및 신뢰성을 높이는데 한계를 가지는 문제점을 가지고 있었다. 또한 이러한 종래 기술들은 해저에서 시추 작업을 수행하기 때문에, 해양 오염에 대한 환경 규제를 만족시킬 필요가 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시추에 사용되는 파이프의 적재 공간에 대한 활용도를 높이도록 하고, 시추선의 정밀한 위치 고정에 대한 제한을 해소하도록 하며, 시추 작업의 신속성 및 신뢰성을 증대시키고, 해양 환경 규제를 만족시키도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해저의 BOP(Blow-Out Preventer)에 설치되고, 내측에 기밀을 유지하는 설치공간이 마련되는 본체; 상기 설치공간 내에 설치되고, 시추에 필요한 파이프가 다수로 적재되는 파이프매거진; 상기 파이프 매거진으로부터 파이프를 언로딩시키도록 상기 설치공간 내에 설치되는 랙킹아암; 및 상기 랙킹아암으로부터 파이프를 전달받아 연결시켜서 상기 BOP를 통해서 시추 작업을 수행하는 드릴링드라이브;를 포함하는 해저 드릴링 시스템이 제공된다.
상기 파이프매거진은, 다수의 파이프 하부가 둘레를 따라 배열되도록 장착되는 제 1 회전격벽이 중심부에서 외측으로 다중으로 설치되고, 상기 제 1 회전격벽의 측부에 파이프의 출입을 위한 제 1 슬릿이 형성되며, 상기 제 1 회전격벽을 각각 회전시키는 제 1 회전구동부가 다수로 설치되는 바텀회전유닛; 및 상기 바텀회전유닛의 상측에 설치되고, 상기 다수의 파이프 상부가 둘레를 따라 배열되도록 장착되는 제 2 회전격벽이 중심부에서 외측으로 다중으로 설치되고, 상기 제 2 회전격벽의 측부에 파이프의 출입을 위한 제 2 슬릿이 형성되며, 상기 제 2 회전격벽을 각각 회전시키는 제 2 회전구동부가 다수로 설치되는 어퍼회전유닛;을 포함할 수 있다.
상기 바텀회전유닛은, 상기 제 1 회전격벽이 상기 설치공간의 하측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치되고, 상기 어퍼회전유닛은, 상기 제 2 회전격벽이 상기 제 1 회전격벽 각각에 대응하여 상기 설치공간의 상측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 제 1 회전격벽은, 파이프의 하단이 안착되는 제 1 포켓이 내주면을 따라 다수로 형성되고, 상기 파이프의 측부가 지지되는 제 1 지지홈이 상기 제 1 포켓마다 상측에 위치하도록 내주면에 형성될 수 있다.
상기 제 2 회전격벽은, 파이프의 상단이 안착되는 제 2 포켓이 내주면을 따라 다수로 형성되고, 상기 파이프의 측부가 지지되는 제 2 지지홈이 상기 제 2 포켓마다 하측에 위치하도록 내주면에 형성될 수 있다.
상기 바텀회전유닛은, 상기 제 1 회전격벽이 다중으로 조립된 어셈블리의 내측에 설치되고, 파이프가 출입하기 위한 제 3 슬릿이 상기 랙킹아암을 향하는 측에 형성되는 제 1 케이싱을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 회전구동부는, 상기 제 1 회전격벽의 내측 둘레 또는 외측 둘레를 따라 형성되는 제 1 기어; 상기 제 1 기어에 기어결합되는 제 1 피니언; 및 상기 제 1 피니언을 회전시키도록 설치되는 제 1 모터;를 포함할 수 있다.
상기 어퍼회전유닛은, 상기 제 2 회전격벽이 다중으로 조립된 어셈블리의 내측에 설치되고, 파이프가 출입하기 위한 제 4 슬릿이 상기 랙킹아암을 향하는 측에 형성되는 제 2 케이싱을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 회전구동부는, 상기 제 2 회전격벽의 내측 둘레 또는 외측 둘레를 따라 형성되는 제 2 기어; 상기 제 2 기어에 기어결합되는 제 2 피니언; 및 상기 제 2 피니언을 회전시키도록 설치되는 제 2 모터;를 포함할 수 있다.
상기 랙킹아암은, 상기 바텀회전유닛과 상기 어퍼회전유닛의 내측에 수직되게 설치되고, 수직방향을 중심으로 회전하는 아암본체; 및 상기 아암본체에 상하로 간격을 두고서 다수로 마련되고, 파이프를 그립핑하는 그립퍼가 상기 바텀회전유닛과 상기 어퍼회전유닛의 반경방향을 따라 이동하는 그립아암;을 포함할 수 있다.
상기 바텀회전유닛과 상기 어퍼회전유닛 사이에 위치하고, 이들에 적재된 파이프의 둘레에 설치되며, 파이프가 출입하기 위한 제 5 슬릿이 상기 랙킹아암을 향하는 측에 형성되는 가이드유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 파이프매거진은, 다수의 파이프 하부가 둘레를 따라 배열되도록 장착되는 제 1 회전격벽이 다중으로 설치되고, 상기 제 1 회전격벽이 제 1 회전구동부에 의해 각각 회전하도록 설치되는 바텀회전유닛; 및 상기 바텀회전유닛의 상측에 설치되고, 상기 다수의 파이프 상부가 둘레를 따라 배열되도록 장착되는 제 2 회전격벽이 다중으로 설치되고, 상기 제 2 회전격벽이 제 2 회전구동부에 의해 각각 회전하도록 설치되는 어퍼회전유닛;을 포함하고, 상기 파이프가 상기 랙킹아암에 의해 상기 다중의 제 1 회전격벽과 상기 다중의 제 2 회전격벽 중에서 선택적으로 어느 하나에 로딩되거나, 이로부터 언로딩될 수 있다.
상기 바텀회전유닛은, 상기 제 1 회전격벽이 상기 설치공간의 하측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치되고, 상기 어퍼회전유닛은, 상기 제 2 회전격벽이 상기 제 1 회전격벽 각각에 대응하여 상기 설치공간의 상측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 바텀회전유닛과 상기 어퍼회전유닛에 적재된 파이프를 가이드하도록 설치되는 가이드유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 파이프매거진은, 중심부에서 외측으로 다중으로 형성된 회전격벽에 의해 원주방향으로 파이프가 배열될 수 있다.
상기 회전격벽은, 내주면에 파이프를 안착하기 위한 다수의 포켓과 다수의 지지홈이 각각 형성될 수 있다.
상기 드릴링드라이브는, 상기 설치공간 내에 수직되게 설치되는 프레임; 상기 프레임에 승강하도록 설치되고, 상기 랙킹아암으로부터 공급되는 파이프를 파지하어 회전시키는 탑드라이브; 및 상기 탑드라이브에 의해 시추되는 파이프를 서로 연결시키거나 해체시키는 러프넥;을 포함할 수 있다.
시추 구조물로부터 독립되도록 수중이나 해저에 설치되고, 상기 시추 구조물로부터 머드를 공급받아 상기 BOP에 공급하는 머드피팅부를 더 포함할 수 있다.
상기 BOP로부터 배출되는 머드로부터 커팅을 분리하여 상기 머드피팅부로 공급하는 커팅세퍼레이터를 더 포함할 수 있다.
상기 커팅세퍼레이터로부터 분리되는 커팅을 저장하여 ROV(Remotely-Operated Vehicle)에 전달하는 커팅저장부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 해저의 BOP(Blow-Out Preventer)에 설치되는 본체; 상기 본체에 설치되고, 파이프가 다수로 적재되는 파이프매거진; 및 상기 파이프 매거진으로부터 파이프를 언로딩시키는 랙킹아암;을 포함하고, 상기 랙키아암으로부터 드릴링드라이브가 상기 파이프를 전달받아 연결시켜서 상기 BOP를 통해서 시추 작업을 수행하는 드릴링드라이브;를 포함하는 해저 드릴링 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 시추에 사용되는 파이프의 적재 공간에 대한 활용도를 높이도록 하고, 유정에 최대한 인접하여 시추 작업을 수행할 수 있도록 함으로써 시추 구조물의 정밀한 위치 고정에 대한 제한을 해소할 수 있으며, 랙킹아암의 로딩 및 언로딩의 동작거리를 최소화할 수 있고, 파이프의 핸들링 시간을 단축시킬 수 있으며, 시추 작업의 신속성 및 신뢰성을 증대시킬 수 있고, 해양 환경 규제를 만족시킴으로써 해양 오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 파이프매거진 및 랙킹아암을 도시한 측면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 바텀회전유닛을 도시한 평면도 및 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 바텀회전유닛을 도시한 단면도이다.
도 6은 본발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 어퍼회전유닛을 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 바텀회전유닛과 어퍼회전유닛의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 바텀회전유닛과 어퍼회전유닛을 하나의 도면으로 나타내되, 바텀회전유닛의 경우 평면도이고, 어퍼회전유닛의 경우 저면도에 해당된다.
도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 드릴드라이브를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 파이프매거진 및 랙킹아암을 도시한 측면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 바텀회전유닛을 도시한 평면도 및 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 바텀회전유닛을 도시한 단면도이다.
도 6은 본발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 어퍼회전유닛을 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 바텀회전유닛과 어퍼회전유닛의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 바텀회전유닛과 어퍼회전유닛을 하나의 도면으로 나타내되, 바텀회전유닛의 경우 평면도이고, 어퍼회전유닛의 경우 저면도에 해당된다.
도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템의 드릴드라이브를 도시한 사시도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템(10)은 본체(300), 파이프매거진(pipe magazine; 100.200), 랙킹아암(racking arm; 400) 및 드릴링드라이브(drilling drive; 600)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(300)는 해저의 BOP(Blow-Out Preventer; 20)에 설치되고, 내측에 기밀을 유지하는 설치공간(310)이 마련되고, 하부의 베이스부(320)에 웰센터(330)가 형성되고, 웰센터(330)가 BOP(20)를 통해서, 해저의 웰(well)에 연결되도록 한다.
BOP(20)는 해저에 설치되며, 웰(well)에 연결되기 위한 웰헤드커넥터(well head connector; 21)가 하부에 마련되고, 지하의 가스, 오일 또는 해수가 대기중으로 강한 힘으로 솟아 오름으로써 폭발하는 것을 방지하도록 하며, 애뉴러 타입(annular type)과 램 타입(ram type) 등이 있는데, 애뉴러 타입은 BOP 스택의 가장 윗부분에 설치되어 그 아래에 램 타입(ram type)이 2단 내지 3단으로 설치되고, 시추 작업 중 웰(well) 속으로 지하의 오일, 가스 또는 해수 등이 유입되는 킥(kick) 현상이 발생시, 1차로 애뉴러 타입이 작동하며, 이의 실패시 2차적으로 램 타입을 작동시키도록 한다. 또한 램 타입은 예컨대 블라인드램(blind ram), 파이프램(pipe ram) 또는 시어램(shear ram; 22)으로 이루어질 수 있고, 이를 2단 내지 3단으로 연결하여 사용할 수 있다. 시어램(22)은 블로우 아웃(blow-out)이 발생하여 극히 위험한 상태에서 시추선의 안전을 위하여 파이프를 절단하게 된다. BOP(20)는 시어램(22) 사이에 머드의 공급 및 배출을 개폐시키기 위한 밸브(23)가 설치될 수 있다.
파이프매거진(100,200)은 설치공간(310) 내에 설치되고, 시추에 필요한 파이프(1)가 다수로 적재되도록 하는데, 예컨대 다중의 제 1 회전격벽(110; 도 3 및 도 4에 도시)을 가지는 바텀회전유닛(bottom rotation unit; 100)과, 다중의 제 2 회전격벽(210; 6 및 도 7에 도시)을 가지는 어퍼회전유닛(upper rotation unit; 200)을 포함할 수 있고, 파이프(1)가 랙킹아암(400)에 의해 다중의 제 1 회전격벽(110)과 다중의 제 2 회전격벽(210) 중에서 선택적으로 어느 하나에 로딩되거나, 이로부터 언로딩될 수 있다. 또한 바텀회전유닛(100) 및 어퍼회전유닛(200)은 본 실시례에서처럼 서로 동일한 구조를 가질 수 있고, 상하로 서로 대향되도록 설치될 수 있으며, 시추작업에 사용되는 파이프(1)의 적재에 사용될 뿐만 아니라, 이를 대신하여 파이프(1)가 다수, 예컨대 3개로 연결되는 파이프 스탠드(pipe stand)를 적재하는데 사용될 수 있다. 따라서 파이프(1)는 단일체로 이루어지거나, 다수로 연결되는 파이프 스탠드로 대체하여 사용될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 바텀회전유닛(100)은 다수의 파이프(1) 하부가 둘레를 따라, 예컨대 원형으로 배열되도록 장착되는 제 1 회전격벽(110)이 중심부에서 외측으로 다중으로 설치되고, 제 1 회전격벽(110)의 측부에 파이프(1)의 출입을 위한 제 1 슬릿(120)이 형성되며, 제 1 회전격벽(110)을 각각 회전시키는 제 1 회전구동부(130)가 다수로 설치될 수 있다. 제 1 회전격벽(110)이 다중으로 설치됨으로써, 제 1 회전격벽(110) 각각은 접하도록 내측에 위치하는 제 1 회전격벽(110)에 위치하는 파이프(1)를 래칭(latching)시키는 역할을 할 수 있는데, 이에 대해서 본 발명의 작용에서 자세히 설명하기로 한다.
바텀회전유닛(100)은 제 1 회전격벽(110)이 설치공간(310)의 하측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이때 제 1 회전격벽(110)은 베어링(111)을 매개로 하여 동심원을 이룬 상태를 유지하면서 서로 간에 상대적인 회전이 가능하도록 설치될 수 있다.
제 1 회전격벽(110)은 파이프(1)의 하단이 안착되는 제 1 포켓(112)이 내주면을 따라 다수로 형성될 수 있고, 파이프(1)의 측부가 지지되는 제 1 지지홈(113)이 제 1 포켓(112)마다 상측에 위치하도록 내주면에 형성될 수 있다. 제 1 포켓(112)은 제 1 회전격벽(110)의 내주면을 따라 상방으로 단이 형성되는 부분을 따라 간격을 두고서 다수로 형성될 수 있다. 또한 제 1 지지홈(113)은 제 1 포켓(112)의 상측에 위치하도록 제 1 회전격벽(110)의 내주면을 따라 다수로 형성될 수 있다.
제 1 슬릿(120)은 설치공간(310) 내에 각각 회전 가능하게 다중으로 설치되는 제 1 회전격벽(110)에 파이프(1)가 장착되기 위한 경로를 제공하도록 하는데, 이러한 제 1 슬릿(120)을 형성하지 않고서도 파이프(1)가 제 1 회전격벽(110)의 치수나 구조 또는 랙킹아암(400)의 동작 등으로 인해 다중으로 설치되는 제 1 회전격벽(110) 중에서 선택되는 어느 하나에 장착되도록 구성될 수도 있다.
제 1 회전구동부(130)는 다중으로 설치되는 제 1 회전격벽(110) 각각을 독립적으로 회전시키기 위한 다양한 회전구동장치가 사용될 수 있는데, 예컨대 제 1 회전격벽(110)의 내측 둘레 또는 외측 둘레를 따라 형성되는 제 1 기어(131)와, 제 1 기어(131)에 기어결합되는 제 1 피니언(132)과, 제 1 피니언(132)을 회전시키도록 설치되는 제 1 모터(133)를 포함할 수 있다. 여기서 제 1 기어(131)는 일례로 제 1 회전격벽(110)의 하단 둘레에 형성될 수 있다. 제 1 피니언(132)은 제 1 모터(133)의 회전축에 직접 고정될 수 있다. 제 1 모터(133)는 후술하게 될 제 1 케이싱(140)의 외측에 고정되되, 각각의 설치공간 확보에 유리하도록 제 1 회전격벽(110)의 중심부를 기준으로 그 양측에 교번하여 위치하도록 배치될 수 있다.
제 1 케이싱(140)은 제 1 회전격벽(110)이 다중으로 조립된 어셈블리의 내측에 설치될 수 있고, 파이프(1)가 출입하기 위한 제 3 슬릿(141)이 랙킹아암(400)을 향하는 측에 형성될 수 있다. 또한 제 1 케이싱(140)은 예컨대 설치공간(310)의 하측에 고정될 수 있다.
바텀회전유닛(100)은 본 실시례에서처럼 베이스부(320) 상에 설치될 수 있다. 여기서 베이스부(320)는 파이프(1)가 출입하기 위한 웰센터(well center; 330)가 수직되게 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 어퍼회전유닛(200)은 바텀회전유닛(100)의 상측에 설치될 수 있고, 다수의 파이프(1) 상부가 둘레를 따라, 예컨대 원형으로 배열되도록 장착되는 제 2 회전격벽(210)이 중심부에서 외측으로 다중으로 설치되고, 제 2 회전격벽(210)의 측부에 파이프(1)의 출입을 위한 제 2 슬릿(220)이 형성되며, 제 2 회전격벽(210)을 각각 회전시키는 제 2 회전구동부(230)가 다수로 설치된다. 제 2 회전격벽(210)이 다중으로 설치됨으로써, 제 2 회전격벽(210) 각각은 접하도록 내측에 위치하는 제 2 회전격벽(210)에 위치하는 파이프(1)를 래칭(latching)시키는 역할을 할 수 있는데, 이에 대해서 본 발명의 작용에서 자세히 설명하기로 한다.
어퍼회전유닛(200)은 제 2 회전격벽(210)이 제 1 회전격벽(110) 각각에 대응하여 설치공간(310)의 상측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이때 제 2 회전격벽(210)은 베어링(211)을 매개로 하여 동심원을 이룬 상태를 유지하면서 서로간에 상대적인 회전이 가능하도록 설치될 수 있다.
제 2 회전격벽(210)은 파이프(1)의 상단이 안착되는 제 2 포켓(212)이 내주면을 따라 다수로 형성될 수 있고, 파이프(1)의 측부가 지지되는 제 2 지지홈(213)이 제 2 포켓(212)마다 하측에 위치하도록 내주면에 형성될 수 있다. 여기서 제 2 포켓(212)은 제 2 회전격벽(210)의 내주면을 따라 하방으로 단이 형성되는 부분을 따라 간격을 두고서 다수로 형성될 수 있다. 또한 제 2 지지홈(213)은 제 2 포켓(212)의 하측에 위치하도록 제 2 회전격벽(210)의 내주면을 따라 다수로 형성될 수 있다.
제 2 슬릿(220)은 제 2 회전격벽(210)에 형성됨으로써, 다중으로 설치되는 제 2 회전격벽(210)에 파이프(1)가 장착되기 위한 경로를 제공하도록 하는데, 이러한 제 2 슬릿(220)을 형성하지 않고서도 파이프(1)가 제 2 회전격벽(210)의 치수나 구조 또는 랙킹아암(400)의 동작 등으로 인해 다중으로 설치되는 제 2 회전격벽(210) 중에서 선택되는 어느 하나에 장착되도록 구성될 수도 있다.
제 2 회전구동부(230)는 다중으로 설치되는 제 2 회전격벽(210) 각각을 독립적으로 회전시키기 위한 다양한 회전구동장치가 사용될 수 있는데, 예컨대 제 2 회전격벽(210)의 내측 둘레 또는 외측 둘레를 따라 형성되는 제 2 기어(231)와, 제 2 기어(231)에 기어결합되는 제 2 피니언(232)와, 제 2 피니언(232)을 회전시키도록 설치되는 제 2 모터(233)를 포함할 수 있다. 여기서 제 2 기어(231)는 일례로 제 2 회전격벽(210)의 하단 둘레에 형성될 수 있다. 제 2 피니언(232)은 제 2 모터(233)의 회전축에 직접 고정될 수 있다. 제 2 모터(233)는 후술하게 될 제 2 케이싱(240)의 외측에 고정되되, 각각의 설치공간 확보에 유리하도록 제 2 회전격벽(210)의 중심을 기준으로 그 양측에 교번하여 위치하도록 배치될 수 있다.
제 1 및 제 2 구동부(130,230)의 제 1 및 제 2 모터(133,233)는 시스템(10)의 동작을 제어하는 제어부에 의해 제어될 수 있는데, 이 경우 제어부는 파이프(1)의 로딩 또는 언로딩을 수행하는 프로세스에 따라 제 1 및 제 2 모터(133,233)의 회전량을 제어함으로써, 다중으로 설치된 제 1 회전격벽(110) 및 제 2 회전격벽(210)의 회전 위치를 조절하여, 제 1 슬릿(120) 간의 정렬, 제 2 슬릿(220) 간의 정렬, 다수의 제 1 및 제 2 회전격벽(110,210)의 회전 위치 등을 조절하고, 이로 인해 제 1 및 제 2 회전격벽(110,220)에서 원하는 위치에 파이프(1)가 로딩 내지는 언로딩되도록 할 수 있다. 제어부에 의한 제 1 및 제 2 모터(133,233)의 회전량 제어는 제 1 및 제 2 모터(133,233)를 스텝모터로 구성하거나, 별도의 엔코더를 이용할 수 있다.
제 2 케이싱(240)은 제 2 회전격벽(210)이 다중으로 조립된 어셈블리의 내측에 설치될 수 있고, 파이프(1)가 출입하기 위한 제 4 슬릿(241)이 랙킹아암(400)을 향하는 측에 형성될 수 있다. 제 2 케이싱(240)은 예컨대 설치공간(310)의 상단에 고정될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 회전격벽(110)이 다중으로 조립된 어셈블리의 외측에는 제 3 케이싱(150)이 설치될 수 있다. 제 3 케이싱(150)의 측부에는 파이프(1)의 보충이나 파이프(1)의 언로딩을 위하여 외측으로부터 파이프(1)가 출입하기 위한 제 5 슬릿(151)이 형성될 수 있고, 제 5 슬릿(151)에 래치(152; 도 4에 도시)가 설치될 수 있다. 또한 제 2 회전격벽(210)이 다중으로 조립된 어셈블리의 외측에는 제 4 케이싱(250)이 설치될 수 있다. 제 4 케이싱(250)의 측부에는 파이프(1)의 보충이나 파이프(1)의 언로딩을 위하여 외측으로부터 파이프(1)가 출입하기 위한 제 6 슬릿(251)이 형성될 수 있으며, 제 6 슬릿(251)에 래치(미도시)가 설치될 수 있다.
제 1 및 제 2 회전격벽(110,210) 중에서 가장 내측의 회전격벽(110,210)에는 드릴 비트(drill bit), 드릴 칼라(drill collar) 등이 저장될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 랙킹아암(400)은 파이프매거진(100,200)으로부터 파이프(1)를 언로딩시키도록 설치공간(310) 내에 설치되는데, 바텀회전유닛(100)과 어퍼회전유닛(200)에 파이프(1)를 언로딩 뿐만 아니라 로딩할 수도 있다. 랙킹아암(400)은 바텀회전유닛(100) 및 어퍼회전유닛(200)의 측방향에 파이프(1)를 제 1 회전격벽(110) 및 제 2 회전격벽(210)에 로딩시키거나, 이로부터 언로딩시킬 수 있으며, 예컨대 아암본체(410)와 그립아암(420)을 포함할 수 있다.
아암본체(410)는 바텀회전유닛(100)과 어퍼회전유닛(200)의 일측에 수직되게 설치될 수 있고, 모터의 구동력에 의해 수직방향을 중심으로 회전함으로써 그립아암(420)에 그립핑된 파이프(1)를 회전 이동시킬 수 있다.
그립아암(420)은 아암본체(410)에 상하로 간격을 두고서 다수, 예컨대 2개로 마련될 수 있고, 파이프(1)를 그립핑하는 그립퍼(421)가 바텀회전유닛(100)과 어퍼회전유닛(200)의 반경방향을 따라 이동하도록 하는데, 이를 위해, 예컨대 그립퍼(421)가 상하로 배치되는 다수의 링크부재(422)에 연결됨으로써, 모터의 구동력을 직선운동으로 전환하는 리드스크루와 볼스크루에 의해 링크부재(422) 간의 간격 조절에 의해 그립퍼(421)가 수평방향으로 왕복 이동하도록 할 수 있다. 이때 그립퍼(421)의 자세가 파이프(1)를 그립핑할 수 있게 항상 유지되도록, 그립퍼(421)의 자세를 유지시키는 별도의 링크부재가 그립퍼(421)와 아암본체(410) 사이에 설치될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 바텀회전유닛(100)과 어퍼회전유닛(200)에 적재된 파이프(1)를 가이드하도록 가이드유닛(500)이 설치될 수 있다. 가이드유닛(500)은 바텀회전유닛(100)과 어퍼회전유닛(200) 사이에 위치하도록 고정될 수 있고, 이들에 적재된 파이프(1)의 둘레에 설치될 수 있으며, 파이프(1)가 출입하기 위한 제 5 슬릿(미도시)이 랙킹아암(400)을 향하는 측에 형성될 수 있다. 가이드유닛(500)은 일례로 제 5 슬릿(미도시)에 의해 일측이 개방된 링 형태로 이루어질 수 있다.
가이드유닛(500)의 제 5 슬릿과, 제 1 및 제 2 케이싱(140,240)의 제 3 및 제 4 슬릿(141,241)에는 래치가 각각 설치될 수 있다. 래치는 파이프(1)가 원하지 않게 외측으로 이탈하지 못하도록 차단하면서, 랙킹아암(400)에 의해 파이프(1)가 일정 크기 이상의 힘으로 출입이 가능하도록 구성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 드릴링드라이브(600)는 랙킹아암(400; 도 2에 도시)으로부터 파이프(1; 도 2에 도시)를 전달받아 연결시켜서 BOP(20)를 통해서 시추 작업을 수행하도록 하며, 예컨대 설치공간(310; 도 2에 도시) 내에 수직되게 설치되는 프레임(610)과, 프레임(610)에 승강하도록 설치되고, 랙킹아암(400)으로부터 공급되는 파이프(1)를 파지하여 회전시키는 탑드라이브(top drive; 620)와, 탑드라이브(620)에 의해 시추되는 파이프(1)를 서로 연결시키거나 해체시키는 러프넥(roughneck; 630)을 포함할 수 있으며, 이로 인해 해저에서 파이프(1)의 연결 및 해체, 그리고 시추 작업이 이루어지도록 할 수 있다.
프레임(610)은 설치공간(310; 도 2에 도시)에 랙킹아암(400; 도 2에 도시)과 나란하도록 수직되게 설치될 수 있고, 탑드라이브(620)를 수직방향으로 이동 가능하게 가이드하고, 탑드라이브(620)에 연결되는 와이어(613)가 이동 가능하도록 지지지되는 시브(sheave; 612)가 유압실린더(611)에 의해 승강하도록 설치됨으로써, 유압실린더(611)의 구동에 의해 탑드라이브(620)의 승강 범위를 조절하며, 와이어(613)가 연결되는 드로워크(drawwork; 614)에 의해 탑드라이브(620)를 파이프(1)와 함께 승강시킬 수 있다.
탑드라이브(620)는 랙킹아암(400; 도 2에 도시)으로부터 전달되는 파이프(1; 도 2에 도시)를 그립핑하여, 파이프(1)에 회전력을 전달함으로써 시추 작업을 수행하게 된다.
러프넥(630)은 예컨대 상부의 스피닝 렌치(spinning wrench)와 하부의 토크 렌치(torque wrench)로 구성될 수 있는데, 스피닝 렌치는 관부재의 결합시 토크 렌치가 강한 힘으로 최종적으로 파이프(1; 도 2에 도시)를 조이기 전까지 파이프(1)를 빠르게 회전시키는 렌치이고, 토크 렌치는 스피닝 렌치의 힘으로 조이기 힘든 마지막 단계의 파이프(1) 결합을 위해 강한 힘으로 상부렌치와 하부렌치가 서로 반대방향으로 회전하여 파이프(1)를 결합시키게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 머드 순환 시스템은 해저의 BOP(Blow-Out Preventer)에 설치되고, 내측에 기밀을 유지하는 설치공간이 마련되어, 상기 설치공간 내에서 시추 작업이 수행되는 해저 드릴링 시스템에 있어서, 해저에서 머드가 순환되도록 하는 머드 순환부(700)를 포함한다.
머드 순환부(100)은 시추 구조물(30)로부터 독립되도록 수중이나 해저에 설치되고, 시추 구조물(30)로부터 머드를 공급받아 BOP(20)에 공급하는 머드피팅부(mud pitting; 710)를 포함할 수 있고, 나아가서, BOP(20)로부터 배출되는 머드로부터 커팅(cutting)을 분리하여 머드피팅부(710)로 공급하는 커팅세퍼레이터(cutting separator; 720)를 더 포함할 수 있다.
시추 구조물(30)은 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이거나, 고정식 플랫폼이거나, 드릴쉽(drillship)을 비롯하여, 선박이나 해양 구조물 형태의 시추를 위한 구조물이 모두 포함될 수 있다. 또한 시추 구조물(30)은 시추에 필요한 머드를 자동으로 조절하기 위하여, 움빌리컬(umbilical; 711)에 의해 전력 및 제어신호를 머드피팅부(710)로 보낼 수 있고, 머드 밀도를 일정하게 유지하기 위하여 머드를 머드피팅부(710)로 보낼 수 있다.
본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템(10)은 해저에서 자동으로 머드 순환이 가능하도록 구성하되, 일부 머드 압력 조절을 위해 초크라인(choke line)을 이용할 수도 있다. 머드피팅부(710)에 의하여, BOP(20)의 2개 시어램(22) 사이에 머드를 공급 및 배출시킬 수 있도록 한다. 또한 머드 밀도를 조절하기 위하여, 머드피팅부(710) 또는 시추 구조물(30)에 의해서, BOP(20)에 공급되는 머드의 밀도가 높은 경우 바라이트(barite)가 추가될 수 있고, BOP(20)에 공급되는 머드의 밀도가 낮은 경우 프리믹스된 머드가 추가될 수 있다.
커팅세퍼레이터(720)로부터 분리된 커팅을 저장하기 위하여 커팅저장부(730)가 마련될 수 있다. 커팅저장부(730)는 커팅세퍼레이터(720)로부터 분리되는 커팅을 저장하여 ROV(Remotely-Operated Vehicle)에 전달함으로써, 수집된 커팅을 외부로 배출되도록 할 수 있다.
한편 본 발명의 일 실시례에 따른 해저 드릴링 시스템(10)은 시추 구조물(30) 또는 지상 등에서, 파이프(1) 등을 미리 구비한 상태에서 해저에 설치되어 시추 작업을 수행할 수 있고, 시추 구조물(30)에 마련되는 제어부에 의해 유선 또는 무선 통신에 의해 원격 제어되거나, 본체(300)에 구비되는 콘트롤러에 의해 시추 작업에 필요한 프로세스를 따라 정해진 절차를 수행할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템의 작용을 설명하기로 한다. 한편 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 바텀회전유닛(100)과 어퍼회전유닛(200)을 하나의 도면으로 설명하기로 한다.
먼저, 랙킹아암(400)이 그립퍼(421)에 파이프(1)를 그립핑하여 제 1 및 제 2 회전격벽(110,210)으로부터 언로딩하거나 로딩하기 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 회전격벽(110)과 제 1 및 제 3 케이싱(140,150)이 제 1 슬릿(120), 제 3 슬릿(141), 그리고 제 5 슬릿(151)이 서로 정렬되도록 한 상태와, 제 2 회전격벽(210)과 제 2 및 제 4 케이싱(240,250)이 제 2 슬릿(220), 제 4 슬릿(241), 그리고 제 6 슬릿(251)이 서로 정렬되도록 한 상태에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 예컨대 중심부로부터 외측방향으로 3번째 위치하는 제 1 및 제 2 회전격벽(110,210)이 시계방향으로 1칸 회전하도록 한 다음, 그립아암(420)의 동작에 의해 그립퍼(421)가 제 3 및 제 4 슬릿(141,241)과 제 1 및 제 2 슬릿(120,220)을 통해서 삽입되어, 3번째 위치하는 제 1 및 제 2 회전격벽(110,210)의 제 1 및 제 2 포켓(112,212; 도 5 및 도 6에 도시)과 제 1 및 제 2 지지홈(113,213)에 장착된 파이프(1)를 그립핑하여 언로딩되도록 한다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 외측으로 2번째 위치하는 제 1 및 제 2 회전격벽(110,210)을 시계방향으로 1칸 회전함으로써 그립아암(420)이 이로 인해 노출되는 파이프(1)를 그립핑하여 언로딩되도록 한다. 이때 파이프(1)는 제 1 및 제 2 케이싱(140,240)의 제 3 및 제 4 슬릿(141,241)에 마련되는 래치(미도시)에 의해 래칭(latching)되도록 할 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 회전격벽(110,210)의 회전은 일례로서, 이와 달리 다양한 회전방향과 순서에 의해 파이프(1)의 언로딩이 가능하도록 할 수 있다. 또한 제 1 및 제 2 회전격벽(110,210) 각각은 자신의 외측에 접하도록 위치하는 제 1 및 제 2 회전격벽(110,210)에 대하여 래치(latch) 역할을 할 수 있다. 파이프(1)에 대한 로딩은 상기한 바와 같은 순서의 역순서를 따를 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 종래 기술에 비하여 동일한 공간 대비 많은 수의 파이프를 수용할 수 있도록 하여 공간 활용도가 뛰어나고, 다중벽 구조를 가짐으로써 파이프의 낙하 등으로 인한 위험을 제거하여 안전성을 높이며, 각각의 회전격벽을 래치로 활용할 수 있도록 하여 별도의 래치를 필요로 하지 않도록 하여, 구조적인 복잡함과 구동 오류 유발을 해소할 수 있다. 또한 회전격벽에 의해 파이프가 위치 가변됨으로써 랙킹아암의 로딩 내지 언로딩 위치를 일원화할 수 있으며, 랙킹아암의 동작 거리를 최소화할 수 있어 구동속도를 높여서 파이프의 핸들링 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 유정에 최대한 인접하여 시추 작업을 수행할 수 있도록 함으로써 시추 구조물의 정밀한 위치 고정에 대한 제한을 해소할 수 있으며,시추 작업의 신속성 및 신뢰성을 증대시킬 수 있고, 밀폐된 본체 구조로 인해 해양 환경 규제를 만족시킴으로써 해양 오염을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 실시례에 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.
1 : 파이프 20 : BOP
21 : 웰헤드커넥터 22 : 시어램
23 : 밸브 30 : 시추 구조물
100 : 바텀회전유닛 110 : 제 1 회전격벽
111 : 베어링 112 : 제 1 포켓
113 : 제 1 지지홈 120 : 제 1 슬릿
130 : 제 1 회전구동부 131 : 제 1 기어
132 : 제 1 피니언 133 : 제 1 모터
140 : 제 1 케이싱 141 : 제 3 슬릿
150 : 제 3 케이싱 151 : 제 5 슬릿
152 : 래치 200 : 어퍼회전유닛
210 : 제 2 회전격벽 211 : 베어링
212 : 제 2 포켓 213 : 제 2 지지홈
220 : 제 2 슬릿 230 : 제 2 회전구동부
231 : 제 2 기어 232 : 제 2 피니언
233 : 제 2 모터 240 : 제 2 케이싱
241 : 제 4 슬릿 250 : 제 4 케이싱
251 : 제 6 슬릿 300 : 본체
310 : 설치공간 320 : 베이스부
330 : 웰센터 400 : 랙킹아암
410 : 아암본체 420 : 그립아암
421 : 그립퍼 422 : 링크부재
500 : 가이드유닛 600 : 드릴링드라이브
610 : 프레임 611 : 유압실린더
612 : 시브 613 : 와이어
614 : 드로워크 620 : 탑드라이브
621: 유압실린더 630 : 러프넥
700 : 머드 순환부 710 : 머드피팅부
711 : 움빌리컬 720 : 커팅세퍼레이터
730 : 커팅저장부
21 : 웰헤드커넥터 22 : 시어램
23 : 밸브 30 : 시추 구조물
100 : 바텀회전유닛 110 : 제 1 회전격벽
111 : 베어링 112 : 제 1 포켓
113 : 제 1 지지홈 120 : 제 1 슬릿
130 : 제 1 회전구동부 131 : 제 1 기어
132 : 제 1 피니언 133 : 제 1 모터
140 : 제 1 케이싱 141 : 제 3 슬릿
150 : 제 3 케이싱 151 : 제 5 슬릿
152 : 래치 200 : 어퍼회전유닛
210 : 제 2 회전격벽 211 : 베어링
212 : 제 2 포켓 213 : 제 2 지지홈
220 : 제 2 슬릿 230 : 제 2 회전구동부
231 : 제 2 기어 232 : 제 2 피니언
233 : 제 2 모터 240 : 제 2 케이싱
241 : 제 4 슬릿 250 : 제 4 케이싱
251 : 제 6 슬릿 300 : 본체
310 : 설치공간 320 : 베이스부
330 : 웰센터 400 : 랙킹아암
410 : 아암본체 420 : 그립아암
421 : 그립퍼 422 : 링크부재
500 : 가이드유닛 600 : 드릴링드라이브
610 : 프레임 611 : 유압실린더
612 : 시브 613 : 와이어
614 : 드로워크 620 : 탑드라이브
621: 유압실린더 630 : 러프넥
700 : 머드 순환부 710 : 머드피팅부
711 : 움빌리컬 720 : 커팅세퍼레이터
730 : 커팅저장부
Claims (24)
- 삭제
- 해저의 BOP(Blow-Out Preventer)에 설치되고, 내측에 기밀을 유지하는 설치공간이 마련되는 본체;
상기 설치공간 내에 설치되고, 시추에 필요한 파이프가 다수로 적재되는 파이프매거진;
상기 파이프 매거진으로부터 파이프를 언로딩시키도록 상기 설치공간 내에 설치되는 랙킹아암; 및
상기 랙킹아암으로부터 파이프를 전달받아 연결시켜서 상기 BOP를 통해서 시추 작업을 수행하는 드릴링드라이브;를 포함하며,
상기 파이프매거진은,
다수의 파이프 하부가 둘레를 따라 배열되도록 장착되는 제 1 회전격벽이 중심부에서 외측으로 다중으로 설치되고, 상기 제 1 회전격벽의 측부에 파이프의 출입을 위한 제 1 슬릿이 형성되며, 상기 제 1 회전격벽을 각각 회전시키는 제 1 회전구동부가 다수로 설치되는 바텀회전유닛; 및
상기 바텀회전유닛의 상측에 설치되고, 상기 다수의 파이프 상부가 둘레를 따라 배열되도록 장착되는 제 2 회전격벽이 중심부에서 외측으로 다중으로 설치되고, 상기 제 2 회전격벽의 측부에 파이프의 출입을 위한 제 2 슬릿이 형성되며, 상기 제 2 회전격벽을 각각 회전시키는 제 2 회전구동부가 다수로 설치되는 어퍼회전유닛;
을 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 바텀회전유닛은,
상기 제 1 회전격벽이 상기 설치공간의 하측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치되고,
상기 어퍼회전유닛은,
상기 제 2 회전격벽이 상기 제 1 회전격벽 각각에 대응하여 상기 설치공간의 상측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치되는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 3에 있어서
상기 제 1 회전격벽은,
파이프의 하단이 안착되는 제 1 포켓이 내주면을 따라 다수로 형성되고, 상기 파이프의 측부가 지지되는 제 1 지지홈이 상기 제 1 포켓마다 상측에 위치하도록 내주면에 형성되는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 제 2 회전격벽은,
파이프의 상단이 안착되는 제 2 포켓이 내주면을 따라 다수로 형성되고, 상기 파이프의 측부가 지지되는 제 2 지지홈이 상기 제 2 포켓마다 하측에 위치하도록 내주면에 형성되는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바텀회전유닛은,
상기 제 1 회전격벽이 다중으로 조립된 어셈블리의 내측에 설치되고, 파이프가 출입하기 위한 제 3 슬릿이 상기 랙킹아암을 향하는 측에 형성되는 제 1 케이싱을 더 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 회전구동부는,
상기 제 1 회전격벽의 내측 둘레 또는 외측 둘레를 따라 형성되는 제 1 기어;
상기 제 1 기어에 기어결합되는 제 1 피니언; 및
상기 제 1 피니언을 회전시키도록 설치되는 제 1 모터;
를 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 2, 청구항 3 또는 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어퍼회전유닛은,
상기 제 2 회전격벽이 다중으로 조립된 어셈블리의 내측에 설치되고, 파이프가 출입하기 위한 제 4 슬릿이 상기 랙킹아암을 향하는 측에 형성되는 제 2 케이싱을 더 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 제 2 회전구동부는,
상기 제 2 회전격벽의 내측 둘레 또는 외측 둘레를 따라 형성되는 제 2 기어;
상기 제 2 기어에 기어결합되는 제 2 피니언; 및
상기 제 2 피니언을 회전시키도록 설치되는 제 2 모터;
를 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 랙킹아암은,
상기 바텀회전유닛과 상기 어퍼회전유닛의 내측에 수직되게 설치되고, 수직방향을 중심으로 회전하는 아암본체; 및
상기 아암본체에 상하로 간격을 두고서 다수로 마련되고, 파이프를 그립핑하는 그립퍼가 상기 바텀회전유닛과 상기 어퍼회전유닛의 반경방향을 따라 이동하는 그립아암;
을 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 바텀회전유닛과 상기 어퍼회전유닛 사이에 위치하고, 이들에 적재된 파이프의 둘레에 설치되며, 파이프가 출입하기 위한 제 5 슬릿이 상기 랙킹아암을 향하는 측에 형성되는 가이드유닛을 더 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 해저의 BOP(Blow-Out Preventer)에 설치되고, 내측에 기밀을 유지하는 설치공간이 마련되는 본체;
상기 설치공간 내에 설치되고, 시추에 필요한 파이프가 다수로 적재되는 파이프매거진;
상기 파이프 매거진으로부터 파이프를 언로딩시키도록 상기 설치공간 내에 설치되는 랙킹아암; 및
상기 랙킹아암으로부터 파이프를 전달받아 연결시켜서 상기 BOP를 통해서 시추 작업을 수행하는 드릴링드라이브;를 포함하며,
상기 파이프매거진은,
다수의 파이프 하부가 둘레를 따라 배열되도록 장착되는 제 1 회전격벽이 다중으로 설치되고, 상기 제 1 회전격벽이 제 1 회전구동부에 의해 각각 회전하도록 설치되는 바텀회전유닛; 및
상기 바텀회전유닛의 상측에 설치되고, 상기 다수의 파이프 상부가 둘레를 따라 배열되도록 장착되는 제 2 회전격벽이 다중으로 설치되고, 상기 제 2 회전격벽이 제 2 회전구동부에 의해 각각 회전하도록 설치되는 어퍼회전유닛;을 포함하고,
상기 파이프가 상기 랙킹아암에 의해 상기 다중의 제 1 회전격벽과 상기 다중의 제 2 회전격벽 중에서 선택적으로 어느 하나에 로딩되거나, 이로부터 언로딩되는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 12에 있어서,
상기 바텀회전유닛은,
상기 제 1 회전격벽이 상기 설치공간의 하측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치되고,
상기 어퍼회전유닛은,
상기 제 2 회전격벽이 상기 제 1 회전격벽 각각에 대응하여 상기 설치공간의 상측에 동심원을 이루도록 다수로 회전 가능하게 설치되는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
상기 바텀회전유닛과 상기 어퍼회전유닛에 적재된 파이프를 가이드하도록 설치되는 가이드유닛을 더 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 12에 있어서,
상기 파이프매거진은,
중심부에서 외측으로 다중으로 형성된 회전격벽에 의해 원주방향으로 파이프가 배열되는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 15에 있어서,
상기 회전격벽은,
내주면에 파이프를 안착하기 위한 다수의 포켓과 다수의 지지홈이 각각 형성되는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 12에 있어서,
상기 드릴링드라이브는,
상기 설치공간 내에 수직되게 설치되는 프레임;
상기 프레임에 승강하도록 설치되고, 상기 랙킹아암으로부터 공급되는 파이프를 파지하어 회전시키는 탑드라이브; 및
상기 탑드라이브에 의해 시추되는 파이프를 서로 연결시키거나 해체시키는 러프넥;
을 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 12에 있어서,
시추 구조물로부터 독립되도록 수중이나 해저에 설치되고, 상기 시추 구조물로부터 머드를 공급받아 상기 BOP에 공급하는 머드피팅부를 더 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 18에 있어서,
상기 BOP로부터 배출되는 머드로부터 커팅을 분리하여 상기 머드피팅부로 공급하는 커팅세퍼레이터를 더 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 청구항 19에 있어서,
상기 커팅세퍼레이터로부터 분리되는 커팅을 저장하여 ROV(Remotely-Operated Vehicle)에 전달하는 커팅저장부를 더 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 해저의 BOP(Blow-Out Preventer)에 설치되는 본체;
상기 본체에 설치되고, 파이프가 다수로 적재되는 파이프매거진;
상기 파이프 매거진으로부터 파이프를 언로딩시키는 랙킹아암;
상기 랙킹아암으로부터 드릴링드라이브가 상기 파이프를 전달받아 연결시켜서 상기 BOP를 통해서 시추 작업을 수행하는 드릴링드라이브;
시추 구조물로부터 독립되도록 수중이나 해저에 설치되고, 상기 시추 구조물로부터 머드를 공급받아 상기 BOP에 공급하는 머드피팅부;
상기 BOP로부터 배출되는 머드로부터 커팅을 분리하여 상기 머드피팅부로 공급하는 커팅세퍼레이터; 및
상기 커팅세퍼레이터로부터 분리되는 커팅을 저장하여 ROV(Remotely-Operated Vehicle)에 전달하는 커팅저장부;를 포함하는 해저 드릴링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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