KR101774883B1 - 시추선 - Google Patents

Abstract

시추선이 제공된다. 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 시추선은, 선체와, 상기 선체에 설치된 데릭과, 상기 데릭을 상승 또는 하강시키는 승강 모듈과, 상기 선체의 하부에 설치되어, 파이프를 적재하는 적재 모듈을 포함한다.

Description

시추선{Drill ship}

본 발명은 시추선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해저에 위치한 가스정 또는 유정에서 자원을 채취하기 위한 시추선에 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.

이러한 이유로 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전이나 심해유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 부유식 시추설비가 개발되어 있다.

해저에 위치한 가스정 또는 유정으로부터 가스 또는 원유를 얻기 위해서는 가스정 또는 유정까지 연장되는 구멍을 뚫는 시추 작업이 필요하다.

드릴쉽(drill ship)과 같은 시추선은, 시추 설치가 장착되는 데릭(drilling derrick)을 포함한다.

한국공개특허 KR 10-2011-0029965 (2011.03.23)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 시추 작업의 안정성과 공간 활용성을 향상시킬 수 있는 시추선을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 시추선은 선체와, 상기 선체에 설치된 데릭과, 상기 데릭을 상승 또는 하강시키는 승강 모듈과, 상기 선체의 하부에 설치되어, 파이프를 적재하는 적재 모듈을 포함한다.

또한, 상기 데릭은, 상기 적재된 파이프를 이용하여 시추 작업을 진행하는 공간을 제공하는 하부 모듈을 포함하되, 상기 승강 모듈에 의해 하강된 데릭의 하부 모듈은 상기 적재 모듈과 연결될 수 있다.

또한, 상기 데릭은, 기둥과 상기 기둥에 형성되는 렉 기어를 포함하고, 상기 승강 모듈은, 상기 렉 기어와 치합되는 피니언 기어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 승강 모듈은, 상기 데릭의 적어도 일부를 상기 선체의 저면 아래까지 하강시킬 수 있다.

또한, 상기 데릭의 외곽을 감싸 외부와의 접촉을 차단하는 차단 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 시추선에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

본 발명에 따르면, 시추 작업시 시추선의 무게중심을 낮춰 안정적인 시추 작업이 가능하고, 선체의 하부에 파이프를 적재함으로써 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 동작도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭과 승강 모듈의 기어체를 도시하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭의 하부 모듈과 적재 모듈이 연결된 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선(1)은 선체, 데릭(drilling derrick, 10), 적재 모듈(20) 및 승강 모듈(40)을 포함하나, 이외 추가적인 구성을 배제하지 않는다.

선체는 원유나 가스 등의 해양 지하 자원을 발굴 및 시추할 수 있도록 해수와 연통되어 있는 문풀(moon pool, 30)을 포함한다. 이 때, 문풀(30)이 선체의 중앙 영역에 한 개가 위치한 것으로 도시되었으나, 문풀(30)의 위치나 개수는 이에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

데릭(10)은 문풀(30)에 설치되고, 시추 설비가 장착된다. 구체적으로, 데릭(10)은 파이프(드릴 파이프 또는 라이저 파이프)(P)를 이용하여 시추 작업을 진행한다. 이 때, 데릭(10)은 상하로 연장되는 기둥(110)과 경사 부재의 조립에 의해 트러스 구조를 이룰 수 있고, 시추선(1)의 문풀(30) 상에 수직되게 설치될 수 있다.

또한, 데릭(10)은 후술하는 적재 모듈(20) 또는 이외의 공간에 적재된 파이프(P)를 이용하여 시추 작업을 진행하는 공간을 제공하는 하부 모듈(120)을 포함한다. 이 때, 하부 모듈(120)의 적어도 일부 영역은 밀봉되어 외부와의 접촉이 차단될 수 있다. 따라서, 후술하는 승강 모듈(40)에 의해 하부 모듈(120)이 물 속에 위치하는 경우에도, 상기 밀봉된 일부 영역 내에 위치한 작업자는 안정적으로 시추 작업을 진행할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 시추선(1)은 잭업 드릴링 리그, 잭업 리그, 바지선, 해양작업선 및 해양플렌트 등을 통칭하는 것으로서, 자항능력을 가지는 선박뿐만 아니라 해양에 설치되는 모든 구조물을 포함할 수 있다.

승강 모듈(40)은 데릭(10)을 상승 또는 하강시킨다. 구체적으로, 승강 모듈(40)은 문풀(30)의 주변 영역에 설치되어, 문풀(30) 내에 수직되게 설치되는 데릭(10)을 상승 또는 하강시킨다. 도시된 바와 같이, 승강 모듈(40)은 문풀(30)의 상부에 위치할 수도 있으나, 데릭(10)을 상승 또는 하강 시킬 수 있다면, 승강 모듈(40)의 위치는 이에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

이 때, 승강 모듈(40)은 데릭(10)의 적어도 일부를 선체의 저면 아래까지 하강시킬 수 있다. 예를 들어, 승강 모듈(40)은 데릭(10)을 하강시켜, 데릭(10)의 하부 모듈(120)을 후술하는 적재 모듈(20)과 연결시킬 수 있다. 다만, 데릭(10)의 하부 모듈(120)을 적재 모듈(20)과 연결시킬 수 있다면, 데릭(10)을 상승시키거나 하강시키는 정도는 다양하게 변경될 수 있다.

따라서, 시추 작업 또는 운항 시 승강 모듈(40)에 의해 데릭(10)의 높이는 낮아지고 시추선(1)의 무게중심은 하측으로 이동하게 되어 안정적인 시추 작업 또는 운항이 가능하다.

적재 모듈(20)은 선체의 하부에 설치되어, 파이프(P)를 적재한다. 구체적으로, 적재 모듈(20)은 선체의 하부 중 문풀(30)의 주위 영역에 설치될 수 있다. 승강 모듈(40)에 의해 데릭(10)이 하강하는 경우, 적재 모듈(20)은 시추 작업을 진행하는 데릭(10)의 하부 모듈(120)과 연결될 수 있다.

따라서, 시추 작업 시 필요한 파이프를 시추 작업 공간으로 바로 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 선체의 하부에 파이프를 적재함으로써 공간 활용성을 향상시킬 수 있다. 다만, 공간 활용성을 향상시킬 수 있다면, 적재 모듈(20)의 위치는 이에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 동작도이다.

도 2는 승강 모듈(40)에 의해 데릭(10)이 최대한 상승한 상태를 도시하고, 도 3은 승강 모듈(40)에 의해 데릭(10)이 하강하여 데릭(10)의 하부 모듈(120)과 적재 모듈(20)이 연결된 상태를 도시한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 승강 모듈(40)은 파고의 높이나 흐름 등의 해양 상태와, 선체의 무게 등을 고려하여 시추 작업에 적절한 데릭(10)의 높이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 같이 데릭(10)이 상승한 상태에서, 승강 모듈(40)은 데릭(10)을 하강시킬 수 있다. 이 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 승강 모듈(40)은 데릭(10)의 하부 모듈(120)과 적재 모듈(20)이 연결되도록 데릭(10)을 하강시킬 수 있다. 이 경우, 적재 모듈(20)에 적재된 파이프(P)는 조립되어 하부 모듈(120)의 작업 공간으로 이동될 수 있다. 이 후, 승강 모듈(40)은 안정적인 시추 작업을 위해 데릭(10)의 높이를 다양하게 조절할 수 있다. 따라서, 안정적인 시추 작업이 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭과 승강 모듈의 기어체를 도시하는 개념도이다.

도 4를 참조하면, 데릭(10)은 기둥(110) 및 기둥(110)에 형성되는 렉 기어(112)를 포함하고, 승강 모듈(40)은 렉 기어(112)와 치합되는 피니언 기어(412)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 렉 기어(112)와 치합되는 피니언 기어(412)를 회전시킴으로써, 기둥(110)의 상하 이동이 가능하며, 이로 인해 데릭(10)의 상승 또는 하강이 가능하다. 다만, 데릭(10)을 상승 또는 하강시킬 수 있다면, 승강 모듈(40)의 세부 구성은 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술자가 적용가능한 모든 구성을 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭의 하부 모듈과 적재 모듈이 연결된 상태를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 데릭(10)의 하부 모듈(120)은 제1 작업문(122)을 포함하고, 적재 모듈(20)은 제1 작업문(122)과 대응되는 위치에 설치되는 제2 작업문(220)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 데릭(10)이 하강되어 하부 모듈(120)과 적재 모듈(20)이 연결되는 경우, 제1 작업문(122)과 제2 작업문(220)을 열어 적재 모듈(20)에 연결된 파이프를 하부 모듈(120)의 작업 공간으로 이동시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선(1)은 데릭(10)의 외각을 감싸 외부와의 접촉을 차단하는 차단 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 데릭(10)은 하부 모듈(120)뿐만 아니라, 데릭(10) 전체가 상기 차단 모듈에 의해 감싸질 수 있다. 따라서, 데릭(10)이 하강되어 데릭(10)의 일부 영역(예를 들어, 하부 모듈(120))이 해수면 아래 위치하는 경우뿐만 아니라, 데릭(10) 전체가 해수면 아래 위치하거나, 시추선(1) 자체가 해저면 아래로 잠수하는 경우에도, 작업자의 안정적인 시추 작업이 가능하다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 시추선(drill ship)
10: 데릭(drilling derrick)
20: 적재 모듈
30: 문풀(moon pool)
40: 승강 모듈

Claims (5)

1. 선체;
   상기 선체에 설치된 데릭;
   상기 데릭을 상승 또는 하강시키는 승강 모듈; 및
   상기 선체의 하부에 설치되어, 파이프를 적재하는 적재 모듈을 포함하되,
   상기 데릭은,
   상기 적재된 파이프를 이용하여 시추 작업을 진행하는 공간을 제공하는 하부 모듈을 포함하고,
   상기 승강 모듈에 의해 하강된 데릭의 하부 모듈은 상기 적재 모듈과 연결되는, 시추선.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 데릭은,
   기둥과 상기 기둥에 형성되는 렉 기어를 포함하고,
   상기 승강 모듈은,
   상기 렉 기어와 치합되는 피니언 기어를 포함하는, 시추선.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 승강 모듈은,
   상기 데릭의 적어도 일부를 상기 선체의 저면 아래까지 하강시키는, 시추선.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 데릭의 외곽을 감싸 외부와의 접촉을 차단하는 차단 모듈을 더 포함하는, 시추선.
   

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