KR101762700B1 - 시추선 - Google Patents

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Abstract

시추선이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 시추선은 문풀이 형성된 선체; 및 상기 문풀 내부의 유동을 감쇠시키는 유동감쇠장치를 포함하고, 상기 유동감쇠장치는, 상기 문풀 내부의 수면 아래에 위치하고, 상기 문풀 내부의 전부에 배치되는 전방 데크 블록; 및 상기 문풀 내부의 수면 아래에 위치하고, 상기 전방 데크 블록과 이격되어 상기 문풀 내부의 후부에 배치되는 후방 데크 블록을 포함한다.

Description

시추선{DRILLSHIP}
본 발명은 시추선에 관한 것으로, 보다 상세히 문풀 내 유동감쇠장치를 포함하는 시추선에 관한 것이다.
첨단의 시추장비를 탑재하고 자체동력으로 항해할 수 있도록 보다 선박에 가깝게 만든 시추선(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다. 이와 같은 시추선은 군소 유전 개발을 위해 위치를 자주옮겨야 하는 조건 때문으로 시추성능뿐만 아니라 최적의 항해 성능을 가지도록 설계 되어야 한다.
시추선에는 시추용 파이프를 아래로 내려 보내기 위한 개구부(이하, '문풀(moonpool)' 이라 함)가 설치된다. 문풀은 시추선의 용도에는 필수 불가결한 구조이지만, 항해 중 속도성능 면에서 매우 불리한 구조이다.
즉, 시추선의 항해 중 문풀 내부에서는 해수에 의한 슬로싱 현상을 포함한 문풀 내부의 격렬한 유동이 발생한다. 이와 같은 문푼 내부의 격렬한 유동으로 인해 시추선에 걸리는 저항이 증가하고, 이동 시 시추선의 속도감소, 이로 인해 시추선의 연료소모량 증가가 수반되는 문제가 있다.
공개특허공보 제10-2011-0068486호(2011.06.22.)
본 발명의 실시예는, 문풀 내 유동을 감쇠하는 장치를 포함하는 시추선을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 문풀이 형성된 선체; 및 상기 문풀 내부의 유동을 감쇠시키는 유동감쇠장치를 포함하고, 상기 유동감쇠장치는, 상기 문풀 내부의 수면 아래에 위치하고, 상기 문풀 내부의 전부에 배치되는 전방 데크 블록; 및 상기 문풀 내부의 수면 아래에 위치하고, 상기 전방 데크 블록과 이격되어 상기 문풀 내부의 후부에 배치되는 후방 데크 블록을 포함하는, 시추선이 제공될 수 있다.
상기 전방 데크 블록은 마주보는 상기 문풀의 전방 측벽과 이격되어 배치되고, 상기 후방 데크 블록은 마주보는 상기 문풀의 후방 측벽과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 유동감쇠장치는, 상기 전방 데크 블록의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판; 및 상기 후방 데크 블록의 상측에 배치되고, 전방으로 하향 경사진 후방 경사판을 더 포함할 수 있다.
상기 유동감쇠장치는, 상기 문풀 내부의 수면과 상기 전방 데크 블록 사이에 위치하고, 상기 문풀의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된 전방 가이드 플레이트; 및 상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 데크 블록 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 후방 가이드 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 유동감쇠장치는, 상기 후방 데크 블록의 전방 측부에 배치되고, 상기 전방 경사판을 향해 상향 경사진 전단면이 형성된 경사블록을 더 포함할 수 있다.
상기 유동감쇠장치는, 상기 전방 데크 블록의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판; 상기 문풀 내부의 수면과 상기 전방 데크 블록 사이에 위치하고, 상기 문풀의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된 전방 가이드 플레이트; 상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 데크 블록 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 후방 가이드 플레이트; 및 상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 가이드 플레이트 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 돌출된 배플 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 유동감쇠장치는, 상기 전방 데크 블록의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판; 상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 데크 블록 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 제1배플 플레이트; 및 상기 문풀 내부의 수면 위에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 제2배플 플레이트를 더 포함하고, 상기 전방 데크 블록은 마주보는 상기 문풀의 전방 측벽과 접하여 배치되고, 상기 후방 데크 블록은 마주보는 상기 문풀의 후방 측벽과 접하여 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 문풀 내부에 배치된 유동감쇠장치는 문풀 내부의 수면의 상하운동, 수면파에 의한 격렬한 유동 등을 효과적으로 감쇠한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 일부를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2는 도 1의 유동감쇠장치에 대한 실험례를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 2의 실험예에 대한 비교예를 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유동감쇠장치를 나타내는 도면이고,
도 5는 도 4의 유동감쇠장치에 대한 실험례를 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유동감쇠장치를 나타내는 도면이고,
도 7은 도 6의 유동감쇠장치에 대한 실험례를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 일부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 참고로 도 1에서 볼 때 우측 방향은 시추선(1)의 전방이고, 좌측 방향은 시추선(1)의 후방이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 시추선(1)은 선체(10)와 유동감쇠장치(100)를 포함한다.
선체(10)에는 문풀(20)이 형성된다. 문풀(20)은 시추용 파이프(미도시)를 선체(10)의 아래로 내려 보내기 위한 개구부로서, 선체(10)를 상하방향으로 관통하여 형성된다.
유동감쇠장치(100)는 문풀(20) 내부의 유동을 감쇠시킨다.
본 실시예에 따른 유동감쇠장치(100)는 전방 데크 블록(110)과 후방 데크 블록(120)을 포함할 수 있다. 전방 데크 블록(110)은 문풀(20) 내부의 수면 아래에 위치하고 문풀(20) 내부의 전부(前部)에 배치된다. 후방 데크 블록(120)은 문풀(20) 내부의 수면 아래에 위치하고 문풀(20) 내부의 후부(後部)에 배치된다.
이러한 전방 데크 블록(110)과 후방 데크 블록(120)은 문풀(20) 내부의 물의 상하운동을 효과적으로 감쇠한다. 달리 표현하면, 전방 데크 블록(110)과 후방 데크 블록(120)은 문풀(20) 내부의 물의 상하운동 에너지의 일부를 수평운동 에너지로 전환시킴으로써 물의 상하운동을 감쇠시킨다.
전방 데크 블록(110)과 후방 데크 블록(120)은 이격되어 배치되고, 전방 데크 블록(110)과 후방 데크 블록(120) 사이 공간(이하, 제1공간(31)이라 함)을 통해 시추용 파이프가 내려 간다.
본 실시예에 따르면, 전방 데크 블록(110)은 마주보는 문풀(20)의 전방 측벽과 이격되어 배치된다. 그리고 후방 데크 블록(120)은 마주보는 문풀(20)의 후방 측벽과 이격되어 배치된다. 이때, 전방 데크 블록(110)과 문풀(20)의 전방 측벽 사이에 공간(이하, 제2공간(32)이라 함)이 형성되고, 후방 데크 블록(120)과 후방 측벽 사이에 공간(이하, 제3공간(33)이라 함)이 형성된다.
이 경우, 제1공간(31), 제2공간(32) 및 제3공간(33)을 통해 문풀(20) 내부로 유입된 물의 상하 운동은 전방 데크 블록(110) 및 후방 데크 블록(120)에 의해 유동의 방향이 수평운동으로 전환되고, 이 과정에서 물의 수평운동이 상호 중첩되어 감쇠될 수 있다.
본 실시예에 따른 유동감쇠장치(100)는 전방 경사판(130)과 후방 경사판(140)을 더 포함할 수 있다. 전방 경사판(130)은 전방 데크 블록(110)의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사지도록 배치된다. 후방 경사판(140)은 후방 데크 블록(120)의 상측에 배치되고, 전방으로 하향 경사지도록 배치된다. 이러한 전방 경사판(130)과 후방 경사판(140)은 문풀(20) 내부의 수면파를 감쇠시킨다.
본 실시예에 따른 유동감쇠장치(100)는, 전방 가이드 플레이트(150)와 후방 가이드 플레이트(160)를 더 포함할 수 있다.
전방 가이드 플레이트(150)는 문풀(20) 내부의 수면과 전방 데크 블록(110) 사이에 위치하고, 문풀(20)의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된다. 후방 가이드 플레이트(160)는 문풀(20) 내부의 수면과 후방 데크 블록(120) 사이에 위치하고, 문풀(20)의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된다.
이러한 전방 가이드 플레이트(150) 및 후방 가이드 플레이트(160)는 제2공간(32) 및 제3공간(33)을 통해 올라오는 물을 수평 방향으로 가이드한다. 이에 따라 문풀(20) 내부의 물의 상하 운동이 감쇠된다.
본 실시예에 따른 유동감쇠장치(100)는 경사블록(170)을 더 포함할 수 있다. 경사블록(170)은 후방 데크 블록(120)의 전방 측부에 배치되고, 전방 경사판(130)을 향해 상항 경사진 전단면이 형성된다.
이러한 경사블록(170)은 문풀(20)로 유입된 물을 전방 경사판(130)으로 방향전환시키고 방향 전환 과정에서 발생되는 수면파는 전방 경사판(130)에서 소파된다.
도 2는 도 1의 유동감쇠장치에 대한 실험례를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 실험예에 대한 비교예를 나타내는 도면이다. 참고로 도 2 및 도 3에서 수평축은 문풀 내부의 물의 상하운동 주파수를 나타내고, 수직축은 문풀 내부 중앙 부분에서 수면의 높이를 나타낸다. 그리고 도 3의 비교예는 문풀 내부가 비어있는 경우를 나타낸다. 도 2 및 도 3의 실험 결과는 모형 실험을 통해 도출될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
도 3을 참조하면, 문풀 내부가 비어 있는 비교예에서 대략 0.1 ~ 0.12 Hz 사이에서 문풀 내부의 상하 운동이 심하게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해 도 2를 참조하면, 문풀(20) 내부에 본 실시예에 따른 유동감쇠장치(100)가 설치된 실험예에서 도 3과 달리 주파수 전 범위에서 문풀(20) 내부의 상하 운동이 약하게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유동감쇠장치를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 유동감쇠장치(200)는 전방 데크 블록(210), 후방 데크 블록(220), 전방 경사판(230), 전방 가이드 플레이트(250), 후방 가이드 플레이트(260) 및 배플 플레이트(270)를 포함한다.
본 실시예에 따른 전방 데크 블록(210), 후방 데크 블록(220), 전방 경사판(230), 전방 가이드 플레이트(250), 후방 가이드 플레이트(260)는 앞선 실시예에 따른 전방 데크 블록(110), 후방 데크 블록(120), 전방 경사판(130), 전방 가이드 플레이트(150), 후방 가이드 플레이트(160)와 동일하여 설명을 생략한다.
배플 플레이트(270)는 문풀(20) 내부의 수면파를 감쇠한다.
도 5는 도 4의 유동감쇠장치에 대한 실험례를 나타내는 도면이다. 도 5의 실험예에 대한 비교예는 도 3과 같다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 문풀(20) 내부에 본 실시예에 따른 유동감쇠장치(200)가 설치된 실험예에서 도 3과 달리 주파수 전 범위에서 문풀(20) 내부의 상하 운동이 약하게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유동감쇠장치를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 유동감쇠장치(300)는 전방 데크 블록(310), 후방 데크 블록(320), 전방 경사판(330), 제1배플 플레이트(371) 및 제2배플 플레이트(372)를 포함한다.
전방 데크 블록(310)은 마주보는 문풀(20)의 전방 측벽과 접하여 배치된다. 그리고 후방 데크 블록(320)은 마주보는 문풀(20)의 후방 측벽과 접하여 배치된다. 이 경우, 도 1의 제2공간(32) 및 제3공간(33)이 사라진다.
전방 경사판(330)은 전방 데크 블록(310)의 상측에 배치되고, 후방을 하향 경사진다. 전방 경사판(330)은 문풀(20) 내부의 수면파를 감쇠시킨다.
제1배플 플레이트(371)는 문풀(20) 내부의 수면과 후방 데크 블록(320) 사이에 위치하고, 문풀(20)의 후방 측벽에서 전방으로 도출된다. 이러한 제1배플 플레이트(371)는 문풀(20) 내부의 슬로싱을 방지한다.
제2배플 플레이트(372)는 문풀(20) 내부의 수면 위에 위치하고, 문풀(20)의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된다. 이러한 제2배플 플레이트(372)는 문풀(20) 내부의 슬로싱을 방지한다.
도 7은 도 6의 유동감쇠장치에 대한 실험례를 나타내는 도면이다. 도 7의 실험예에 대한 비교예는 도 3과 같다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 문풀(20) 내부에 본 실시예에 따른 유동감쇠장치(300)가 설치된 실험예에서 도 3과 달리 주파수 전 범위에서 문풀(20) 내부의 상하 운동이 약하게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1 : 시추선
10 : 선체
20 : 문풀
100 : 유동감쇠장치
110 : 전방 데크 블록
120 : 후방 데크 블록
130 : 전방 경사판
140 : 후방 경사판
150 : 전방 가이드 플레이트
160 : 후방 가이드 플레이트
170 : 경사블록

Claims (7)

  1. 문풀이 형성된 선체; 및
    상기 문풀 내부의 유동을 감쇠시키는 유동감쇠장치를 포함하고,
    상기 유동감쇠장치는,
    상기 문풀 내부의 수면 아래에 위치하고, 상기 문풀 내부의 전부에 배치되는 전방 데크 블록;
    상기 문풀 내부의 수면 아래에 위치하고, 상기 전방 데크 블록과 이격되어 상기 문풀 내부의 후부에 배치되는 후방 데크 블록;
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 전방 데크 블록 사이에 위치하고, 상기 문풀의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된 전방 가이드 플레이트; 및
    상기 전방 데크 블록의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판을 포함하고,
    상기 전방 데크 블록은 마주보는 상기 문풀의 전방 측벽과 이격되어 배치되고,
    상기 후방 데크 블록은 마주보는 상기 문풀의 후방 측벽과 이격되어 배치되고,
    상기 전방 경사판의 적어도 일부는 상기 전방 데크 블록과 오버랩되고, 상기 전방 가이드 플레이트는 상기 전방 경사판과 상기 전방 데크 블록 사이에 배치되는 시추선.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유동감쇠장치는,
    상기 후방 데크 블록의 상측에 배치되고, 전방으로 하향 경사진 후방 경사판을 더 포함하는, 시추선.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유동감쇠장치는,
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 데크 블록 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출되고, 상기 후방 경사판과 상기 후방 데크 블록 사이에 배치된 후방 가이드 플레이트를 더 포함하는, 시추선.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유동감쇠장치는,
    상기 후방 데크 블록의 전방 측부에 배치되고, 상기 전방 경사판을 향해 상향 경사진 전단면이 형성된 경사블록을 더 포함하는, 시추선.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유동감쇠장치는,
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 데크 블록 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 후방 가이드 플레이트; 및
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 가이드 플레이트 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 돌출된 배플 플레이트를 더 포함하는, 시추선.
  7. 삭제
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