KR101751833B1 - 드릴쉽 - Google Patents

Abstract

드릴쉽이 개시된다. 본 발명의 드릴쉽은, 메인 데크에 마련되며 데릭이 설치되는 드릴 플로어; 메인 데크의 문풀 주변 영역에 마련되어 드릴 플로어를 지지하는 복수의 지지대; 및 메인 데크에 마련되며, BOP를 운반하는 트롤리의 레일이 장착되는 트롤리 레일 장착부재를 포함하며, 트롤리 레일 장착부재는 문풀의 벽부에 마련되되 문풀의 상단보다 낮은 위치의 벽부에 마련되고, 복수의 지지대는 선체의 길이 방향 폭이 선체의 폭 방향 폭보다 작게 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

드릴쉽{DRILLSHIP}

본 발명은, 드릴쉽에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선체의 무게 중심을 낮춰 안정성과 복원성이 향상되고, 문풀 주변의 메인 데크 영역에서 추가적인 공간을 확보할 수 있는 드릴쉽에 관한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추 설비를 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 사용되었다.

그러나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 시추선(Drill ship)과 해상공장인 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 등이 개발되어 해저 시추 및 생산에 사용되고 있다.

군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 시추선은 예인선 없이 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작된다.

도 1은 종래의 드릴쉽의 우현 측면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 드릴쉽을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 선수부 메인 데크(MD)에는 고압 머드 펌프와 액티브 머드탱크 등의 머드 공급 관련 장비가 내부에 설치되고, 상측부에 드릴 파이프가 적치되는 머드 모듈(MM)이 마련된다.

이러한 머드 모듈(MM)은 메인 데크(MD)에 마련되는 웨더 데크(WD)에 설치되고, 웨더 데크(WD)는 케이블 또는 파이프 라인이 설치되는 공간으로 제공된다. 따라서, 머드 모듈(MM)은 웨더 데크(WD)의 설치 높이 만큼 메인 데크(MD)로부터 이격 된다.

머드 모듈(MM)에는 전술한 고 하중의 머드 탱크, 액티브 머트 탱크, 시멘트 유닛 등이 내부에 마련되고, 그 상측부에는 드릴링 시 사용되는 드릴 파이프가 적치되므로 머드 모듈(MM)의 설치 위치가 높아질수록 드릴쉽의 무게 중심(center of gravity)도 높아지게 된다.

그 결과 선박이 외부의 힘에 의하여 옆으로 기울어졌을 때 원상태로 되돌아오려는 성질인 복원성도 떨어지게 되어 드릴쉽의 안정성(stability)에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 복원성이 좋아야 심한 바람과 파도에도 드릴쉽이 전복되지 않고 안정적인 작업을 할 수 있다.

또한, 메인 데크(MD)에는 드릴링이 이루어지는 장소로 제공되는 드릴 플로어(DF, drill floor)가 마련되고, 드릴 플로어(DF)에는 고 하중의 데릭, 트레블링 블록(travelling block), 히브 컴펜세이터(heave compensator) 등이 설치된다. 드릴 플로어(DF)는 메인 데크(MD)로부터 일정 높이로 설치되는 데, 이는 BOP(Blowout Preventer)나 X-마스 트리(X-mass tree)의 높이와, BOP나 X-마스 트리를 운반하는 트롤리(trolley)의 높이를 고려한 것이다.

즉, 문풀(M, moonpool) 주변 영역의 메인 데크에 적치된 BOP나 X-마스 트리는 문풀의 길이 방향으로 이동 가능하게 마련되는 트롤리(T)에 적재되어 문풀(M)의 중앙부로 이동되어 해저로 내려진다. 종래의 트롤리(T)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인 데크(MD)로부터 돌출되게 설치되어 메인 데크(MD)로부터 일정 높이를 가진다.

따라서, 트롤리(T)의 높이와 BOP나 X-마스 트리의 높이를 고려하면 드릴 플로어(DF)를 일정 높이로 설치해야 하고, 고 하중의 장비가 많이 설치되는 드릴 플로어(DF)의 높이를 낮추는 데에도 한계가 있어 드릴쉽의 무게 중심을 낮추는 데에도 한계가 있다.

특히, 드릴쉽에서 문풀의 횡방향인 선체의 폭 방향으로 장비의 움직임이 많은 데 종래에는 드릴 플로어를 지지하는 하부 구조물이 선체의 종방향으로 배치되어 있어 장비의 이동 공간이 좁아지는 단점이 있었다.

한국특허등록공보 제10-1239321호(삼성중공업 주식회사) 2013. 02. 26

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고 하중의 드릴링 장비가 가장 많이 설치되는 드릴 플로어의 설치 높이를 낮춰 선체의 무게 중심을 낮춤으로써 복원성과 안정성을 향상시킬 수 있고, 문풀 주변의 메인 데크 영역에서 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있는 드릴쉽을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 메인 데크에 마련되며 데릭이 설치되는 드릴 플로어; 상기 메인 데크의 문풀 주변 영역에 마련되어 상기 드릴 플로어를 지지하는 복수의 지지대; 및 상기 메인 데크에 마련되며, BOP를 운반하는 트롤리의 레일이 장착되는 트롤리 레일 장착부재를 포함하며, 상기 트롤리 레일 장착부재는 상기 문풀의 벽부에 마련되되 상기 문풀의 상단보다 낮은 위치의 상기 벽부에 마련되고, 상기 복수의 지지대는 선체의 길이 방향 폭이 상기 선체의 폭 방향 폭보다 작게 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽이 제공될 수 있다.

상기 트롤리 레일 장착부재는, 상기 문풀의 길이 방향 측벽에 상기 문풀의 길이 방향으로 마련되고, 상기 복수의 지지대는 상기 문풀 주변 영역의 좌우현 메인 데크에 각각 마련될 수 있다.

상기 트롤리 레일 장착부재에는 스키드 빔이 마련되고, 상기 트롤리는 상기 레일과 상기 스키드 빔에 2단으로 지지 되어 이동될 수 있다.

상기 레일과 상기 스키드 빔은 상기 트롤리 레일 장착부재의 상측부에 마련되되, 상기 레일은 상기 문풀의 중앙부에 가깝게 배치되고, 상기 스키드 빔은 상기 문풀의 벽부에 접하게 마련될 수 있다.

상기 메인 데크에 마련되며 상측부에 상기 드릴 플로어로 공급되는 드릴 파이프가 적재되는 머드 모듈; 상기 머드 모듈의 상측부에 마련되어 상기 드릴 파이프를 상기 드릴 플로어로 공급하는 드릴 파이프 이송장치; 상기 메인 데크에 마련되며 상측부에 상기 드릴 플로어로 공급되는 라이저가 적재되는 라이저 데크; 및 상기 라이저 데크의 상측부에 마련되어 상기 라이저를 상기 드릴 플로어로 공급하는 라이저 이송장치를 더 포함하며, 상기 머드 모듈의 저면부를 상기 메인 데크에 접하게 마련하고, 상기 라이저 데크의 높이를 낮춰 상기 드릴 파이프 이송장치, 상기 라이저 이송장치 및 상기 드릴 플로어의 높이를 동일하게 유지될 수 있다.

상기 머드 모듈은 케이블 또는 파이프 라인이 설치되는 공간으로 제공되는 웨더 데크(weather deck)를 제거하여 상기 메인 데크에 접하게 결합 될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 드릴쉽에 있어서, 문풀의 벽부에 상기 문풀의 상단보다 낮은 위치에 배치되도록 트롤리 레일 장착부재를 마련하여 드릴 플로어의 높이를 낮출 수 있고, 드릴 플로어를 지지하는 복수의 지지대의 선체의 길이 방향 폭을 상기 선체의 폭 방향 폭보다 작게 마련하여 상기 문풀의 좌우현 메인 데크 영역에서 추가적인 공간을 확보할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 고 하중의 드릴링 장비가 가장 많이 설치되는 드릴 플로어의 설치 높이를 낮춰 선체의 무게 중심을 낮춤으로써 복원성과 안정성을 향상시킬 수 있고, 문풀 주변의 메인 데크 영역에서 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 드릴쉽의 우현 측면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 드릴쉽을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 드릴쉽에서 메인 데크에 머드 모듈과 크레인 받침대가 마련된 상태를 선체의 폭 방향 기준으로 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴쉽의 우현을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 드릴쉽의 선수부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 드릴쉽에서 메인 데크에 머드 모듈과 크레인 받침대가 마련된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 종래와 본 실시 예의 크레인 받침대의 높이 및 보강 두께의 차이를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 실시 예에서 크레인 받침대가 머드 모듈의 측벽부에 밀착 결합 된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 1의 "A" 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 "X" 방향을 기준으로 도시한 정면도다.
도 11은 도 9의 "Y" 방향을 기준으로 도시한 정면도이다.
도 12는 도 4의 "B" 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 "Z" 방향을 기준으로 도시한 정면도이다.
도 14는 도 12의 "W" 방향을 기준으로 도시한 정면도이다.
도 15는 도 12에서 트롤리의 일측부가 문풀에 마련된 트롤리 레일 장착부재에 지지 된 상태를 확대 도시한 사시도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴쉽의 우현을 개략적으로 도시한 측면도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 드릴쉽(1)은, 메인 데크(MD)에 저면부가 접하게 마련되는 머드 모듈(10)과, 메인 데크(MD)로부터의 높이가 이전의 높이에 비해 낮아진 드릴 플로어(30)를 구비한다.

본 실시 예는 자세히 후술하겠지만 머드 모듈(10)의 높이와 드릴 플로어(30)의 높이를 이전에 비해 낮춤으로써 드릴쉽(1)의 무게 중심(center of gravity)을 선체의 선저부 방향으로 낮출 수 있다.

그 결과 드릴링 작업시나 운항 시 심한 바람이나 높은 파도와 같은 외부의 힘에 의하여 선체가 옆으로 기울어졌을 때 원상태로 되돌아오려는 성질인 복원성(stability)이 향상되어 드릴쉽(1)이 전복되지 않고 드릴링 작업이나 운항을 안정적으로 할 수 있다.

또한, 크레인 받침대(20)를 머드 모듈(10)에 마련함으로써 머드 모듈(10)과 크레인 받침대(20)의 간섭을 최소화하여 데크 크레인(DC)의 조양 능력을 향상시킴과 더불어 크레인 받침대(20)의 구조적 보강이 없이도 크레인 받침대(20)의 안정성을 확보할 수 있다.

나아가, 메인 데크(MD)에 마련되어 드릴 플로어(30)를 지지하는 복수의 지지대(40)를 선체의 길이 방향 폭이 폭 방향 폭보다 작게 마련하여 문풀(M) 주변의 좌우현 메인 데크(MD)에서 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 드릴쉽의 선수부 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 4에 도시된 드릴쉽에서 메인 데크에 머드 모듈과 크레인 받침대가 마련된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 종래와 본 실시 예의 크레인 받침대의 높이 및 보강 두께의 차이를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 실시 예에서 크레인 받침대가 머드 모듈의 측벽부에 밀착 결합 된 상태를 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 드릴쉽(1)은, 케이블 또는 파이프 라인이 설치되는 공간으로 제공되는 웨더 데크(weather deck)를 제거하여 하측부가 메인 데크(MD)에 접하도록 마련되며 드릴링에 필요한 머드 관련 장비가 배치되는 머드 모듈(10)과, 머드 모듈(10)에 마련되어 드릴 파이프를 포함하는 장비를 조양(lifting) 시키는 데크 크레인(DC)을 지지하는 크레인 받침대(20)를 구비한다.

머드 모듈(10)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 선수부에 마련되는 거주구(L)에 인접하도록 배치되며, 머드 모듈(10)의 내부에는 고압 머드 펌프(MP)를 포함하는 머드 관련 장비가 배치된다.

본 실시 예는 웨더 데크(weather deck)를 제거하고 메인 데크(MD)에 머드 모듈(10)의 하측부가 밀착되도록 결합함으로써 웨더 데크의 제거로 인한 구조 웨이트(weight)를 300톤 이상 절감할 수 있다.

또한, 머드 모듈(10)의 높이를 제거된 웨더 데크의 높이(3.5m) 만큼 낮출 수 있으므로 머드 모듈(10)의 최대 높이와 머드 모듈(10)의 상측부에 마련되는 드릴 파이프 데크(DP)의 높이를 낮출 수 있어 높이에 따른 위험성을 제거하여 작업 안정성을 확보할 수 있다. 즉 머드 모듈(10)의 VCG(Vertical Center of Gravity)가 이전에 비해 웨더 데크의 높이 만큼 낮아지므로 복원성(stability)이 향상된다.

나아가, 웨더 데크를 제거하고 머드 모듈(10)의 하측부를 메인 데크(MD)에 접하게 결합시킴으로써 머드 모듈(10)에서 메인 데크(MD)로 연결되는 계단(S)을 외부에 노출시키지 않을 수 있다. 따라서, 외부 환경이 열악한 장소에서 메인 데크(MD)의 하부에 있는 기계실(machinery room) 등으로 이동 시 머드 모듈(10)의 내부를 통해 이동할 수 있으므로 접근성이 향상되는 이점이 있다.

본 실시 예에서 머드 모듈(10)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 메인 데크(MD)로부터 상측 방향으로 이격 마련되어 머드 관련 장비가 배치되는 공간을 제공하는 제1 레벨데크(11)와, 제1 레벨데크(11)로부터 상측 방향으로 이격 마련되어 머드 관련 장비가 배치되는 공간을 제공하는 제2 레벨데크(12)를 포함한다.

본 실시 예에서 제2 레벨데크(12)의 하측 공간에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 고압 머드 펌프(MP)와 액티브 머드 탱크(미도시)가 배치되는 머드 펌프룸(MR)이 마련될 수 있고, 제2 레벨데크(12)의 상측 공간에는 시추된 홀을 시멘팅(cementing)하는 시멘팅 유닛이 마련될 수 있다.

또한, 웨더 데크가 제거됨으로 인해 종래에 웨데 데크에 마련되는 케이블, 파이프 라인 등은 제2 레벨데크(12)의 하측부 영역에 마련될 수 있다.

한편, 본 실시 예는 머드 모듈(10)의 상측부에 크레인 받침대(20)를 마련하기 위한 공간을 확보하기 위해 머드 모듈(10)의 크기를 선체의 폭 방향으로 확장시킬 수 있다.

크레인 받침대(20)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 머드 모듈(10)에 마련되어 데크 크레인(DC)을 회전 가능하게 지지하는 역할을 한다.

본 실시 예는 크레인 받침대(20)를 메인 데크(MD)가 아닌 머드 모듈(10)에 마련함으로써 메인 데크(MD)의 공간이 협소한 경우에도 종래의 크레인 받침대와 머드 모듈(10) 간에 발생 되는 간섭을 방지할 수 있어 데크 크레인(DC)의 조양 능력을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 머드 모듈(10)에 근접 배치되는 데크 크레인(DC)은 드릴 플로어(30, drill floor)에 적치되는 드릴 파이프 등을 조양하는 드릴쉽의 내부 조양(Internal Vessel Lift), 심해의 펌프 등을 조양하는 심해 조양(Subsea Lift) 및 지원선 조양(Supply Boat Lift) 모두를 할 수 있는 가장 큰 조양 능력을 가진다.

종래에는 가장 큰 조양 능력을 갖는 데크 크레인(DC)을 머드 모듈(MM)에 근접 배치(도 2 참조)하였는데, 이러한 배치에 의하면 데크 크레인(DC)이 머드 모듈(MM)에 간섭(도 2 확대도 참조)된다.

즉, 도 2에 도시된 데크 크레인(DC) 중 선수부의 후방에 마련되는 데크 크레인(DC)은 시추선 내부 조양, 심해 조양, 지원선 조양 등 가장 큰 조양 능력을 가지는 데, 이 데크 크레인(DC)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 머드 모듈(MM)에 근접 배치된다.

이때, 메인 데크(MD)의 공간의 협소함으로 인해 크레인 받침대와 머드 모듈(MM) 간에 간섭이 발생 되어 선수부의 후방에 마련되는 데크 크레인(DC)의 조양 능력이 제한된다.

이를 피하기 위해 데크 크레인(DC)을 이동 배치해야 하나, 이 경우 가장 큰 조양 능력을 갖는 데크 크레인(DC)이 머드 모듈(10)의 상측부 일부 구역에서 조양을 못하게 된다. 본 실시 예는 데크 크레인(DC)을 머드 모듈(10)의 상측부에 마련함으로써 종래의 문제점을 가장 간단한 방법으로 해결할 수 있다.

또한, 크레인 받침대(20)를 머드 모듈(10)에 마련하면 크레인 받침대(20)의 높이를, 도 7에 도시된 바와 같이, 종래의 실시 예인 도 7의 (a)에 비해 1/2 수준의 높이를 갖는 도 7의 (b)와 같이 낮출 수 있다.

구체적으로, 종래에는 크레인 받침대가 메인 데크(MD)에 마련(도 3 참조)되어 크레인 받침대(CP)의 높이를 머드 모듈(10)의 높이 보다 높게 설치해야 되므로 크레인 받침대의 높이(h₁)가, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 20~30m에 달했다.

이 경우 크레인 받침대의 높이가 높아 구조 안정성이 떨어지므로, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 크레인 받침대의 하단부를 최대 두께(t₁) 60~85mm의 강종 EH40(항복 강도 390MPa)으로 보강해야 하는 등 과도한 구조 보강을 필요로 했다.

하지만, 본 실시 예는 크레인 받침대(20)를, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 머드 모듈(10)의 상측부에 마련하므로 머드 모듈(10)의 높이 만큼 크레인 받침대(20)의 높이를 줄일 수 있다.

따라서, 크레인 받침대(20)의 높이(h₂)를 종래에 대비 1/2 수준인 10m로 할 수 있고, 이에 의해 구조 안정성이 향상되므로 크레인 받침대(20)의 하단부의 보강을 최대 두께(t₂) 20~30mm 강종 EH36(항복강도 355MPa)으로 할 수 있어 구조 보강을 현격히 감소할 수 있는 이점이 있다.

덧붙여, 본 실시 예에서 크레인 받침대(20)는 머드 모듈(10)의 상측부가 아닌 측벽부에도 마련될 수 있다.

한편 머드 모듈(10)의 높이가 낮아지므로 머드 모듈(10)의 상측부에 마련되어 드릴 파이프를 드릴 플로어(30)로 공급하는 드릴 파이프 이송장치(DF)와, 머드 모듈(10)에 적재되는 드릴 파이프의 높이도 낮아지므로 추작적으로 VCG를 낮출 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴쉽에서 크레인 받침대(20)가 머드 모듈의 측벽부에 밀착 결합 된 상태를 도시한 도면이다.

본 실시 예는 크레인 받침대(20a)를 머드 모듈(10)의 측면부에 밀착 결합시켜 크레인 받침대(20a)와 머드 모듈(10)의 간섭을 방지함과 더불어 크레인 받침대(20a)를 구조적으로 보강한 점에서 전술한 실시예와 차이점이 있다.

본 실시 예는, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 크레인 받침대(20a)를 일직선으로 제작하여 데크 크레인(DC)과 크레인 받침대(20a)의 센터를 동일하게 할 수도 있고, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 크레인 받침대(20b)의 상측부를 절곡 마련하여 데크 크레인(DC)과 크레인 받침대(20b)의 센터를 다르게 할 수도 있다.

도 8의 (b)에 도시된 크레인 받침대(20b)는, 하측부가 메인 데크(MD)에 결합되며 측면부가 머드 모듈(10)의 측벽부에 밀착 결합되는 제1 직선부(21)와, 제1 직선부(21)에 머드 모듈(10)의 외측 방향으로 경사지도록 형성되는 절곡부(22)와, 절곡부(22)에서 연장 형성되며 데크 크레인(DC)이 결합되는 제2 직선부(23)를 포함한다.

본 실시 예는 절곡부(22)를 경사지게 형성함으로써 데크 크레인(DC)의 센터를 조정할 수 있으므로, 데크 크레인(DC)의 조양 범위를 조절할 수 있는 이점이 있다. 일 예로, 8 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 크레인 받침대(20b)의 절곡부(22)를 머드 모듈(10)로부터 외측 방향으로 경사지게 마련하면 데크 크레인(DC)의 중심이 머드 모듈(10)의 외측 방향으로 멀어지므로 심해 조양 및 지원선 조양의 조양 범위를 넓힐 수 있는 이점이 있다.

본 실시 예의 크레인 받침대(20b)는 전술한 실시예의 크레인 받침대(20)에도 적용될 수 있다.

이하에서 드릴 플로어(30)의 높이를 낮춰 선체의 수직방향 무게 중심(vertical center of gravity, 이하 VCG라 함)을 선저부 방향으로 낮추고, 드릴 플로어(30)를 지지하는 지지대(40)의 설계 변경을 통해 문풀(M)의 좌우현 메인 데크(MD) 영역에서 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있는 것을 설명한다. 먼저 이전의 실시예를 도 9 내지 도 11을 참조하여 간략히 설명한다.

도 9는 도 1의 "A" 영역을 확대 도시한 도면이고, 도 10은 도 9의 "X" 방향을 기준으로 도시한 정면도이고, 도 11은 도 9의 "Y" 방향을 기준으로 도시한 정면도이다.

드릴쉽에서 선체의 횡방향인 문풀(M)의 폭 방향으로 드릴링 장비의 이동이 많은 데 종래에는 드릴 플로어(300)를 지지하는 하부 구조물의 구조가, 도 9에 도시된 바와 같이, 선체의 길이 방향인 종방향으로 배치되어 장비의 이동 공간이 좁아지는 단점이 있다.

구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 드릴 플로어(300)는 하단부가 메인 데크(MD)에 고정된 스툴(ST, stool)에 결합되는 복수의 지지대(400)에 의해 지지 된다. 이 복수의 지지대(400)는 선체의 종방향과 횡방향을 기준으로 종방향 폭이 횡방향 폭에 비해 크게 마련된다.

그 결과, 복수의 지지대(400)의 하단부가 결합 되는 스툴(ST)도 구조적 안정성을 위해 종방향 폭(W_L)이 횡방향 폭(W_T)에 비해 크게 마련되므로, 문풀(M)의 좌우현 메인 데크(MD) 영역에서 많은 공간을 차지하게 된다.

전술한 바와 같이 문풀(M)의 좌우현 데크 영역인 문풀(M)의 폭 방향은 드릴링 장비의 이동이 많은 데 복수의 지지대(400)와 스툴(ST)의 설치 구조에 의해 이동의 제한을 받게 된다.

한편, 종래에는 BOP나 X-마스 트리를 운반하는 트롤리(T)의 트롤리(T) 레일(700)이 문풀(M)의 길이 방향 주변 영역인 메인 데크(MD)에 마련되어 트롤리(T)의 상측부가 메인 데크(MD)로부터 드릴 플로어(300) 방향으로 돌출되어 일정 높이를 가지게 된다.

따라서, 드릴 플로어(300)는 BOP 또는 X-마스 트리가 트롤리(T)에 안착 된 높이를 고려한 높이로 설계되므로 드릴 플로어(300)의 설치 높이를 낮춰 선체의 VCG을 낮추는 데에는 한계가 있었다.

이하에서 도 12 내지 도 15를 참조하여 드릴 플로어(30)의 높이를 낮춰 선체의 VCG를 선저부 방향으로 낮추고, 드릴 플로어(30)를 지지하는 복수의 지지대(40)의 설계 변경을 통해 문풀(M)의 좌우현 메인 데크(MD) 영역에서 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있는 것을 설명한다.

도 12는 도 4의 "B" 영역을 확대 도시한 도면이고, 도 13은 도 12의 "Z" 방향을 기준으로 도시한 정면도이고, 도 14는 도 12의 "W" 방향을 기준으로 도시한 정면도이고, 도 15는 도 12에서 트롤리의 일측부가 문풀에 마련된 트롤리 레일 장착부재에 지지 된 상태를 확대 도시한 사시도이다.

본 실시 예는, 도 12에 도시된 바와 같이, 드릴 플로어(30)를 지지하는 복수의 지지대(40)를 선체의 횡방향으로 배치하여 문풀(M)의 좌우현 메인 데크(MD) 영역에서 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있다.

복수의 지지대(40)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 한 쌍이 한 조를 이뤄 총 4쌍이 드릴 플로어(30)의 모서리를 지지한다.

본 실시 예에서 복수의 지지대(40)의 각각은, 선체의 종방향 및 횡방향을 기준으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 종방향 폭의 길이가 횡방향 폭의 길이에 비해 작도록 마련된다.

그 결과 복수의 지지대(40)에 대응되는 크기를 갖는 스툴(ST)도 문풀(M)의 좌우현 메인 데크(MD) 영역에서 차지하는 면적이 종래에 비해 현저히 줄어들므로 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있다.

이렇게 확보된 메인 데크(MD)의 영역에는, 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 가이드 레일(50)이 설치될 수 있고, 복수의 가이드 레일(50)을 이용하여 드릴링 장비를 문풀(M)로 안정적이고 효율적으로 운반할 수 있다.

특히, 드릴 플로어(30)와 드릴 플로어(30)의 바로 하측 영역의 메인 데크(MD) 사이는 공간이 좁아 크레인을 사용하여 드릴링 장비를 이동시 안정상의 문제로 인해 작업 시간이 많이 소요되었다. 또한, 크레인의 드릴링 장비를 들어올리다가 문풀(M)로 드릴링 장비가 떨어질 수 있는 위험이 존재하였으나, 추가적으로 확보된 작업 공간에 복수의 가이드 레일(50)을 설치함으로써 이러한 위험 요소와 작업 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 실시 예는 복수의 지지대(40)를 문풀(M) 주변 영역의 좌우현 메인 데크(MD)에서 면적을 작게 차지하도록 마련함으로써, 도 13과 도 14에 도시된 바와 같이, 보강부재를 축소할 수 있다.

즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 복수의 지지대(40)와 역 V자 형의 보강대 사이에 마련되는 보강재(도 10 참조)를 제거할 수 있고, 도 14에 도시된 바와 같이, 복수의 지지대(40) 사이의 간격이 좁아져 이전의 복수의 지지대(40) 사이의 최상측부에 마련되는 보강재를 제거할 수 있다.

한편, 본 실시 예는 트롤리 레일 장착부재(60)를, 도 12에 도시된 바와 같이, 문풀(M)의 상단보다 낮은 위치의 문풀(M) 벽부에 마련하여 트롤리(T)의 높이를 낮춤으로써 드릴 플로어(30)의 높이를 종전 대비 1.5m 낮출 수 있다. 그 결과 선체의 VCG를 낮출 수 있어 복원성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 드릴 플로어(30)의 높이가 낮아지면 드릴쉽의 VCG를 낮출 수 있는 데, 이는 드릴 플로어(30)의 상측부에는 데릭(D, derrick), 트레블링 블록(travelling block), 히브 컴펜세이터(heave compensator) 등의 고 하중의 중량물이 설치되므로, 드릴 플로어(30)의 높이를 낮추면 VCG를 효율적으로 낮출 수 있다.

본 실시 예는 트롤리 레일 장착부재(60)를, 도 12 및 도 15에 도시된 바와 같이, 문풀(M)의 상단보다 낮은 위치의 문풀(M)의 측벽에 문풀(M)의 길이 방향으로 길게 마련하여 트롤리(T)의 높이를 줄임으로써 VOG를 낮출 수 있다.

본 실시 예에서 트롤리 레일 장착부재(60)는 내부가 중공인 직사각형 단면 형상을 가질 수 있고, 트롤리 레일 장착부재(60)의 내부에는 플레이트 형상의 보강부재가 마련될 수 있다.

본 실시 예에서 트롤리 레일 장착부재(60)의 상측부에는, 도 15에 도시된 바와 같이, 트롤리(T)의 이동을 가이드 하는 트롤리 레일(70)과, 트롤리(T)의 가이드 돌기(G)를 가이딩 지지하여 트롤리(T)를 2단으로 지지하는 스키드 빔(80)이 마련될 수 있다.

본 실시 예는 트롤리 레일(70)을 메인 데크(MD)가 아닌 트롤리 레일 장착부재(60)에 마련함으로써 메인 데크(MD)에서 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있고, 메인 데크(MD) 영역에서 트롤리 레일(70)에 의한 간섭이 제거되므로, 도 15에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(50)을 문풀(M)의 모서리까지 연장 마련할 수 있다.

한편, 드릴 플로어(30)의 높이가 낮아지므로 라이저 데크(RD)에 마련되어 드릴 플로어(30)에 적치된 라이저(R)를 드릴 플로어(30)로 이송하는 라이저 이송장치(RF)와, 라이저 데크(RD)에 적치되는 라이저(R)의 높이도 낮출 수 있으므로 추가적으로 VCG를 낮출 수 있다.

본 실시 예는 전술한 바와 같이 머드 모듈(10)과 드릴 플로어(30)의 높이를 낮춤으로써, 도 4의 "C" 영역과 같이 밸러스트 탱크의 탑(top) 부분과 기계실(machinery room)의 데크 레벨을 일치시키지 못해 데크 단차가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 이전의 드릴쉽은 안정성을 고려하여 VCG 값을 낮추기 위해 밸러스트 탱크의 용량이 일정 수준 이상으로 필요하였다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 밸러스트 탱크의 탑(top)과 기계실의 단차 레벨 일치화를 시키기 못하고데크 단차가 발생하였다.

이로 인하여 선체의 선수에서 선미 사이로 통행 시 계단(step)을 이용해야 하는 불편함이 있었고, 중요한 종통 부재가 단절되어 구조 강도 면에서도 불리한 점이 있었다.

하지만, 본 실시 예는 머드 모듈(10)과 드릴 플로어(30)의 VCG 값이 낮아지면서 안정성 측면에서 밸러스트수 용량으로 제어하는 역할이 상대적으로 감소되어밸러스트 탱크의 용량을 감소할 수 있다. 이를 통해, 도 4의 "C" 영역에 도시한 바와 같이 선수 및 선미 방향으로 데크 레벨을 일치화할 수 있다.

그 결과 데크 단차를 없애면서 선수 및 선미 방향의 통행에 있어서 이전보다 훨씬 편리해 졌으며, 단절되었던 종통 부재가 연결되어 구조적인 안정성에서도 크게 기여하였다.

또한, 드릴쉽의 경우 선수 및 선미 방향으로 다수의 파이프 및 케이블이 지나가지만 해당 트렁크(trunk) 외에는 이동 수단이 없었으며, 해당 구역의 길이 방향 확장을 통해 케이블과 파이프를 추가적으로 배치할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 크레인 받침대를 머드 모듈에 마련하여 머드 모듈과 크레인 받침대의 간섭을 최소화하여 데크 크레인의 조양 능력을 향상시킴과 더불어 크레인 받침대의 구조적 보강이 없이도 크레인 받침대의 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 웨더 데크 없이 머드 모듈의 하측부를 직접 메인 데크에 접촉되게 마련함으로써 머드 모듈의 구조 웨이트를 감소시킴과 더불어 작업 안정성 및 접근성을 향상시킬 수 있다.

나아가, 트롤리를 문풀에 매입되게 마련하여 드릴 플로어의 높이를 낮춤으로써 선체의 VCG를 선저부 방향으로 낮춰 복원성을 향상시킬 수 있고, 드릴 플로어를 지지하는 지지대의 설계 변경을 통해 문풀의 좌우현 메인 데크 영역에서 추가적인 작업 공간을 확보할 수 있는 이점이 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 드릴쉽 10 : 머드 모듈
20 : 크레인 받침대 30 : 드릴 플로어
40 : 지지대 50 : 가이드 레일
60 : 트롤리 레일 장착부재 70 : 트롤리 레일
80 : 스키드 빔 M : 문풀
MD : 메인 데크 MP : 머드 펌프
ST : 스툴(stool)
MP : 머드 펌프

Claims (7)

1. 선체의 무게 중심을 낮추도록 설계된 드릴쉽에 있어서,
   제 1 레벨데크 및 상기 제 1 레벨데크로부터 상측 방향으로 이격 마련되는 제 2 레벨데크를 포함하는 머드 모듈;
   문풀 상단보다 낮은 위치의 상기 문풀 벽부에 설치되어 BOP를 상기 문풀로 이동시키는 트롤리의 레일이 장착되는 트롤리 레일 장착부재;
   상기 문풀 상단과 상기 트롤리 레일 장착부재의 높이 차이만큼 하강 배치되는 드릴 플로어; 및
   메인 데크의 문풀 주변 영역에 마련되어 상기 드릴 플로어를 지지하는 복수의 지지대;를 포함하고,
   상기 제 2 레벨데크 하측부 영역에는 다수개의 케이블 또는 파이프 라인이 지나가며,
   상기 머드 모듈의 높이를 낮추도록 케이블 또는 파이프 라인이 설치되는 공간으로 제공되는 웨더 데크(weather deck)를 제거하여 상기 머드 모듈의 저면부는 메인 데크에 접하고,
   상기 복수의 지지대는 선체의 길이 방향 폭이 상기 선체의 폭 방향 폭보다 작게 설치되는 것을 특징으로 하는, 드릴쉽.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 트롤리 레일 장착부재는,
   상기 문풀의 길이 방향 측벽에 상기 문풀의 길이 방향으로 마련되고,
   상기 복수의 지지대는 상기 문풀 주변 영역의 좌우현 메인 데크에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 트롤리 레일 장착부재에는 스키드 빔이 마련되고,
   상기 트롤리는 상기 레일과 상기 스키드 빔에 2단으로 지지 되어 이동되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 레일과 상기 스키드 빔은 상기 트롤리 레일 장착부재의 상측부에 마련되되, 상기 레일은 상기 문풀의 중앙부에 가깝게 배치되고, 상기 스키드 빔은 상기 문풀의 벽부에 접하게 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 머드 모듈의 상측부에 마련되어 상기 드릴 파이프를 상기 드릴 플로어로 공급하는 드릴 파이프 이송장치;
   상기 메인 데크에 마련되며 상측부에 상기 드릴 플로어로 공급되는 라이저가 적재되는 라이저 데크; 및
   상기 라이저 데크의 상측부에 마련되어 상기 라이저를 상기 드릴 플로어로 공급하는 라이저 이송장치를 더 포함하며,
   상기 라이저 데크의 높이를 낮춰 상기 드릴 파이프 이송장치, 상기 라이저 이송장치 및 상기 드릴 플로어의 높이를 동일하게 유지하는 것을 특징으로 하는, 드릴쉽.
6. 삭제
7. 삭제

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