KR101778379B1 - 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템은, 라이저를 적재 보관하는 복수 개의 라이저 랙이 설치되는 라이저 홀드; 상기 라이저를 이송하는 오버헤드 크레인; 및 상기 오버헤드 크레인에 의해 이송되는 상기 라이저를 드릴 플로어까지 이송하는 캣 워크 머신을 포함하며, 상기 라이저는, 상기 오버헤드 크레인에 의해 상기 캣 워크 머신에 안착된 후, 상기 캣 워크 머신에 의해 상기 드릴 플로어까지 이송되는 것을 특징으로 한다.

Description

라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선{Riser Handling System and Method of Handling Riser Using The Same and Oil Prospection Ship Including The Same}
본 발명은 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선에 관한 것이다.
일반적으로, 해저 시추는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고, 계류 장치를 이용하여 해상의 특정지점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 드릴십(drill ship)이 개발되어 심해 시추에 사용되고 있다.
이러한 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선, 고정식 플랫폼 또는 드릴십(이하, 시추선이라 통칭함)의 중심부에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있으며, 작업자는 라이저 및 드릴 파이프를 시추선의 중앙에 형성된 문풀을 통해 하향 전진시킴으로써, 해저 바닥(sea bed) 아래의 암반에 위치하는 유정(well)에 저장되어 있는 해저자원을 시추한다.
라이저는 드릴 파이프를 유정까지 전진시키기 전에 미리 해저바닥까지 전진되는 부재로서 드릴 파이프를 보호하면서 드릴링 머드가 해수에 노출되는 것을 방지한다. 라이저가 설치되면 라이저 내부로 드릴 파이프가 해저 지층을 통해 유정까지 하향 전진된다.
이와 같이 라이저를 해저 바닥까지 하향 전진시키거나, 드릴 파이프를 유정까지 전진시킬 경우, 길게 연결된 라이저나 드릴 파이프를 하향 전진시키는 것이 아니라, 짧은 길이의 라이저나 드릴 파이프를 서로 연결하여 하향 전진시킨다. 해저 바닥에는 이상 고압이 드릴 파이프를 타고 올라오는 것을 차단하기 위해 BOP(blowout preventer)가 설치된다. 해저 지층에서는 시멘트에 의해 케이싱을 고정한 후, 케이싱 내부로는 드릴 비트가 장착된 드릴 파이프를 삽입하여 해저를 시추한다. 드릴 비트가 땅을 뚫을 때 발생되는 열에 의해 드릴 비트가 과열되는 것을 방지하고 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해, 드릴 파이프 속으로는 머드가 삽입된다. 시추 작업이 종료되면, 라이저는 문풀을 통해 드릴 플로어(drill floor)로 운반되어 해체된 후 적재장소로 운반된다.
라이저 홀드에 적재된 라이저는, 시추 작업을 위해 라이저 핸들링 시스템을 이용하여 데릭에 위치한 드릴 플로어로 이송시키는데, 도 1 및 도 2를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 종단면도이고, 도 2는 종래 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 횡단면도이고, 도 3은 종래 라이저 핸들링 시스템을 이용하여 라이저 이송 과정을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 라이저 핸들링 시스템(200)은, 라이저 홀드(210) 내부에 적재된 라이저(103)를 데릭(101)에 위치한 드릴 플로어(102)로 이송시키기 위해 시추선(100)에 설치된다.
라이저 핸들링 시스템(200)은, 복수 개의 라이저 랙(211) 사이에 라이저(103)를 적재 보관하는 라이저 홀드(210)와, 라이저 홀드(210) 내부의 라이저 랙(211) 사이에 설치되며 라이저(103)를 외부로 이송시키기 위해 대기시키는 스탠바이 포지션(220)과, 라이저 홀드(210)의 내부에 적재되어 있는 라이저(103)를 순차적으로 하나씩 들어올려 스탠바이 포지션(220)까지 이송시키는 오버헤드 크레인(230)과, 스탠바이 포지션(220)의 수직 상부에 위치하면서 라이저 홀드(210)의 외부에 설치되어, 스탠바이 포지션(220)에 있는 라이저(103)를 라이저 홀드(210)의 상부를 이루는 커버 구조물(212)의 상면에 형성된 개구부(213)를 통해 라이저 홀드(210)의 외부로 리프팅하는 엘리베이션 장비(260)와, 엘리베이션 장비(260)에 의해 리프팅된 라이저(103)를 공급받아 데릭(101)이 위치한 드릴 플로어(102)까지 이송시키는 캣 워크 머신(240)과, 캣 워크 머신(240)에 의해 이송된 라이저(103)를 수직으로 회전시키는 탑 드라이브(250)를 포함하여 이루어진다.
상기에서, 라이저 홀드(210)는 상갑판(104)의 내부에 마련되며, 이로써 상면에 개구부(213)를 갖는 커버 구조물(212)이 상갑판(104)의 연장 선상에 설치된다.
한편, 시추선(100)은, 수 많은 라이저(103)를 해저에 설치해야 하므로 라이저 홀드(210)로부터 드릴 플로어(102)까지 라이저(103)를 효과적이면서 신속하게 이송하는 것이 매우 중요하다.
그런데 종래의 라이저 핸들링 시스템(200)의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 라이저(103)는, 라이저 홀드(210) 내부의 오버헤드 크레인(230)에 의해 상승 이동(OC1) → 수평 이동(OC2) → 하강 이동(OC3)의 과정을 거쳐 스탠바이 포지션(220)까지 이송된 후, 라이저 홀드(210) 외부의 엘리베이션 장비(260)에 의해 라이저(103)가 상승 이동(AV1) → 수평 이동(AV2) → 하강 이동(AV3)의 과정을 거쳐 캣 워크 머신(240)까지 이송되고, 이후 캣 워크 머신(240)에 의해 수평 이동(CW1) 되어 탑 드라이브(250)에 의해 수직 회전 이동(TD1)되는 이송 과정을 거쳐야 하므로, 이송 과정이 복잡하고 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.
또한, 종래의 라이저 핸들링 시스템(200)은, 엘리베이션 장비(260)에 의해 라이저(103)를 캣 워크 머신(240)에 공급하게 되는데, 상승 이동(AV1) 중에 라이저(103)가 요동할 가능성이 있어 작업이 어렵고 안전 사고 위험성이 높으며 시추 작업 효율이 저하되는 문제가 있다.
또한, 종래의 라이저 핸들링 시스템(200)은, 라이저 홀드(210) 상부에 엘리베이션 장비(260)가 필수적으로 구성되어야 하므로, 엘리베이션 장비(260)가 데크의 많은 부분을 차지하게 되어 시추선(100)의 공간 활용도가 떨어질 뿐만 아니라 이들의 운영을 위한 전력이 많이 소요될 수밖에 없는 문제가 있다.
또한, 엘리베이션 장비(260)는, 지지 프레임, 슬라이딩 프레임, 윈치, 라이저 클램프 등 라이저(103)를 라이저 홀드(210)로부터 캣 워크 머신(240)까지 리프팅하는데 필요한 각종 구성 요소들로 이루어져야 하므로, 설치 공수가 많아질 수 밖에 없고, 제작 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
국내 등록특허공보 제10-1299814호 (공고일: 2013년 08월 19일)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 라이저를 라이저 홀드로부터 데릭의 드릴 플로어까지 신속하게 이송할 수 있도록 하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 기존의 엘리베이션 장비의 설치가 필요하지 않도록 하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 캣 워크 머신을 라이저 홀드 내부의 라이저 랙 사이에 설치하되, 수평으로 드릴 플로어까지 연장되도록 하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 스탠바이 포지션을 드릴 플로어와 수평으로 나란하게 위치시키면서, 라이저 홀드의 폭 방향에서 드릴링 센터에 대응되는 위치에 설치되도록 하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 라이저의 인출 통로인 개구부를 라이저 홀드의 상부를 이루는 커버 구조물의 상면이 아닌 측면에 형성하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 라이저 홀드의 내부에 설치되는 라이저 랙의 상단부가 드릴 플로어보다 높게 되도록 하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 라이저 홀드의 내부에 설치되는 오버헤드 크레인을 드릴 플로어보다 높게 위치되도록 하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 라이저 홀드의 내부에 설치되는 오버헤드 크레인을 적어도 2개 이상 설치할 수 있도록 하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 라이저 핸들링 시스템은, 라이저를 적재 보관하는 복수 개의 라이저 랙이 설치되는 라이저 홀드; 상기 라이저를 이송하는 오버헤드 크레인; 및 상기 오버헤드 크레인에 의해 이송되는 상기 라이저를 드릴 플로어까지 이송하는 캣 워크 머신을 포함하며, 상기 라이저는, 상기 오버헤드 크레인에 의해 상기 캣 워크 머신에 안착된 후, 상기 캣 워크 머신에 의해 상기 드릴 플로어까지 이송되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 라이저 홀드는, 상갑판의 내부 방향으로 일정 깊이를 갖는 공간으로 이루어지며, 상기 복수 개의 라이저 랙은, 상단부가 상기 상갑판의 상부 방향으로 일정 높이 돌출되도록 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 라이저 홀드는, 상기 상갑판의 상부 방향으로 연장되어 형성되는 커버 구조물을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 오버헤드 크레인은, 상기 라이저 랙 사이에 적재 보관된 상기 라이저를 상승 이동시키고, 상승 이동된 상기 라이저를 상기 캣 워크 머신 상부까지 수평 이동시키고, 수평 이동된 상기 라이저를 상기 캣 워크 머신에 안착되도록 하강 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 오버헤드 크레인은, 하나의 레일에 설치되는 메인 오버헤드 크레인과 백업 오버헤드 크레인으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 데릭에 설치되어 상기 캣 워크 머신에 의해 이송된 상기 라이저를 수직으로 회전시키는 탑 드라이브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 라이저 핸들링 시스템을 이용한 라이저 핸들링 방법은, 라이저 홀드 내부의 라이저 랙 사이에 적재 보관된 라이저를 오버헤드 크레인을 이용하여 상승 이동시키는 단계; 상승 이동된 상기 라이저를 상기 오버헤드 크레인을 이용하여 캣 워크 머신 상부까지 1차 수평 이동시키는 단계; 1차 수평 이동된 상기 라이저를 상기 오버헤드 크레인을 이용하여 상기 캣 워크 머신으로 하강 이동시키는 단계; 하강 이동된 상기 라이저를 상기 캣 워크 머신을 이용하여 드릴 플로어까지 2차 수평 이동시키는 단계; 및 2차 수평 이동된 상기 라이저를 탑 드라이브를 이용하여 수직 회전 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 시추선은, 상기에 기재된 라이저 핸들링 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선은, 기존의 엘리베이션 장비의 설치가 필요하지 않도록 구성함으로써, 라이저의 전체 이송 과정을 줄여 라이저를 라이저 홀드로부터 데릭의 드릴 플로어까지 신속하게 이송할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 엘리베이션 장비 이용으로 인해 상승 이동 중에 발생되는 라이저의 요동으로 인한 작업의 불편함과 안전 사고 위험성을 방지할 수 있어, 시추 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 기존의 엘리베이션 장비가 설치되는 부분을 다른 공간으로 활용할 수 있어, 시추선의 공간 활용도를 증대시킬 수 있고, 기존의 엘리베이션 장비를 운영하기 위한 전력을 절감할 수 있고, 기존의 엘리베이션 장비의 설치 공수 및 제작 비용을 없앨 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선은, 캣 워크 머신을 라이저 홀드 내부의 라이저 랙 사이에 설치하되, 수평으로 드릴 플로어까지 연장되도록 함으로써, 라이저의 수평이송을 간편하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선은, 스탠바이 포지션을 드릴 플로어와 수평으로 나란하게 위치시키면서, 라이저 홀드의 폭 방향에서 드릴링 센터에 대응되는 위치에 설치함으로써, 라이저의 수평 이동을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선은, 라이저의 인출 통로인 개구부를 라이저 홀드의 상부를 이루는 커버 구조물의 상면이 아닌 측면에 형성함으로써, 라이저 홀드의 개구부 위치 한정으로 환경 영향을 최소화 할 수 있고, 라이저 홀드의 상면 공간 활용도 증대 및 라이저 홀드 내부로의 불필요한 불순물의 유입을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선은, 라이저 홀드의 내부에 설치되는 라이저 랙의 상단부가 드릴 플로어보다 높게 되도록 함으로써, 라이저의 상승 이동을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선은, 라이저 홀드의 내부에 설치되는 오버헤드 크레인을 드릴 플로어보다 높게 위치되도록 함으로써, 오버헤드 크레인의 리프팅만으로도 라이저가 드릴 플로어의 위치까지 상승될 수 있어, 라이저의 상승 이동을 간소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 이용한 라이저 핸들링 방법 및 이를 포함한 시추선은, 라이저 홀드의 내부에 설치되는 오버헤드 크레인을 적어도 2개 이상 설치함으로써, 장비의 백업을 통한 안정적인 라이저 이송을 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 종래 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 종단면도이다.
도 2는 종래 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 횡단면도이다.
도 3은 종래 라이저 핸들링 시스템을 이용하여 라이저 이송 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 이용하여 라이저 이송 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 이용한 라이저 핸들링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 종단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 횡단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 이용하여 라이저 이송 과정을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템(400)은, 라이저 홀드(410) 내부에 적재된 라이저(303)를 데릭(301)에 위치한 드릴 플로어(302)로 이송시키기 위해 시추선(300)에 설치되는 것으로, 라이저 홀드(410), 스탠바이 포지션(420), 오버헤드 크레인(430), 캣 워크 머신(440), 탑 드라이브(450)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기에서, 시추선(300)은, 리그선(rig ship), 고정식 플랫폼, 드릴십(drill ship) 등 시추 작업을 위해 라이저 핸들링 시스템(400)이 설치되는 해양구조물 또는 선박을 포함하는 의미로 사용됨을 밝혀둔다.
라이저 홀드(410)는, 복수 개의 라이저(303)를 적재 보관하는 화물창일 수 있다.
라이저 홀드(410)는, 시추선(300)의 상갑판(304)의 내부 방향으로 일정 깊이를 갖는 공간으로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 라이저(303)를 정렬된 상태로 적재 보관할 수 있도록 내부에 복수 개의 라이저 랙(411)이 설치될 수 있다.
라이저 랙(411)은, 상단부가 상갑판(304)의 상부 방향으로 일정 높이 돌출되도록 설치되되, 후술할 오버헤드 크레인(430)에 의해 라이저(303)를 후술할 스탠바이 포지션(420) 상에 설치되는 후술할 캣 워크 머신(440)까지 이동하는 과정 중에 라이저(303)의 상승 이동을 최소화할 수 있도록, 상단부가 드릴 플로어(302)와 수평으로 나란하게 위치되도록 설치되는 후술할 캣 워크 머신(440) 보다 상부 방향에 설치되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 라이저 랙(411)은, 상단부가 상갑판(304)의 상부 방향으로 일정 높이 돌출되도록 설치되되, 상단부가 드릴 플로어(302)의 위치보다 낮게 설치될 수 있는데, 이때 후술할 스탠바이 포지션(420) 및 후술할 캣 워크 머신(440)은 드릴 플로어(302)와 수평으로 나란하게 위치되도록 설치된다.
라이저 랙(411)이 설치된 라이저 홀드(410)는, 상갑판(304)의 상부 방향으로 연장되어 형성되는 커버 구조물(412)을 더 포함할 수 있다.
커버 구조물(412)은, 라이저 랙(411)은 물론 후술할 오버헤드 크레인(430)을 수용할 수 있는 크기로 형성될 수 있으며, 일측면에 후술할 캣 워크 머신(440)을 이용하여 라이저 홀드(410)로부터 드릴 플로어(302)로 라이저(303)를 이송할 때 인출 통로 역할을 수행하는 개구부(413)가 형성될 수 있다. 여기서, 개구부(413)는, 개폐 가능한 구조 또는 오픈 형태로 이루어질 수 있다.
이러한 커버 구조물(412)은, 일측면에 개구부(413)를 형성함으로써, 상면을 개구부(413)가 없는 평탄한 구조로 형성할 수 있어, 상면의 공간 활용도를 증대시킬 수 있고, 주변 환경 영향을 최소화할 수 있고, 라이저 홀드(410) 내부로의 불필요한 불순물의 유입을 방지할 수 있다.
상기한 라이저 홀드(410)는, 상갑판(304)의 내부 방향으로 깊이를 가변하거나 커버 구조물(412)의 높이를 가변함에 의해 라이저 랙(411)의 길이를 가변할 수 있어 라이저(303)의 수용 능력을 원하는 만큼 증감시킬 수 있고, 또한, 상갑판(304)의 내부 방향으로의 깊이를 얕게 하고 그 만큼 상갑판(304)의 상부 방향으로 커버 구조물(412)의 높이를 높게 할 경우 라이저 랙(411)의 길이 변화 없이 일정하게 유지할 수 있어 라이저(303)의 기존 수용 능력을 유지하면서 라이저 홀드(410) 하부에 선체 공간이 확보되어 펌프 룸 등과 같이 시추선(300)에 필요한 구성요소들을 배치시킬 수 있게 한다.
스탠바이 포지션(420)은, 드릴 플로어(302)와 수평으로 나란하게 위치되도록 라이저 홀드(410) 내부에 설치될 수 있으며, 라이저 홀드(410) 내부에 적재 보관된 라이저(303)를 외부의 드릴 플로어(302)로 이송시키기 위해 대기시키는 장소를 제공하는 역할을 할 뿐만 아니라, 후술할 캣 워크 머신(440)을 설치할 수 있는 받침대 역할을 할 수 있다.
상기한 스탠바이 포지션(420)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 라이저 홀드(410)의 폭 방향에서 드릴링 센터(CL)에 대응되는 위치에 설치될 수 있는데, 이는 기존의 라이저 핸들링 시스템(200)의 필수 구성요소인 엘리베이션 장비(260)를 사용하지 않기 때문에 가능하다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 기존에는 라이저(103)가 스탠바이 포지션(220)에서 엘리베이션 장비(260)에 의해 라이저 홀드(210)의 외부로 상승한 뒤 드릴 플로어(102)와 수평으로 나란한 위치에 있는 캣 워크 머신(240)에 놓이는데, 이로써 캣 워크 머신(240)과 스탠바이 포지션(220)은 라이저(103)의 수평 이동을 위해 드릴링 센터(CL)를 기준으로 폭방향으로 어긋날 수 밖에 없고, 반면에 본 실시예의 경우에는 기존의 엘리베이션 장비(260) 없이 스탠바이 포지션(420) 상에 후술할 캣 워크 머신(440)이 설치되어 직접 드릴 플로어(302)로 라이저(303)를 이동시킬 수 있으므로, 스탠바이 포지션(420)이 드릴링 센터(CL)에 대응되는 위치에 설치될 수 있는 것이다.
또한, 스탠바이 포지션(420)은, 라이저 랙(411)의 상단부가 드릴 플로어(302)의 위치보다 높을 경우, 라이저 랙(411) 사이에 설치될 수 있고, 라이저 랙(411)의 상단부가 드릴 플로어(302)의 위치보다 낮을 경우, 라이저 랙(411)의 상단부의 위치보다 높게 설치될 수 있음은 물론이다.
오버헤드 크레인(430)은, 라이저 홀드(410)의 내부에 적재되어 있는 라이저(303)를 순차적으로 하나씩 들어올려 스탠바이 포지션(420) 상에 설치되는 후술할 캣 워크 머신(440)까지 이송시킬 수 있도록, 라이저 홀드(410)의 라이저 랙(411)으로부터 상부 방향으로 일정 거리 이격된 위치에 설치될 수 있다.
구체적으로, 오버헤드 크레인(430)은, 라이저 랙(411)으로부터 일정 거리 예를 들어, 라이저(303)를 스탠바이 포지션(420) 상에 설치되는 후술할 캣 워크 머신(440)까지 이송 시에 라이저 랙(411)의 간섭을 받지 않지 않으면서, 적어도 드릴 플로어(302)의 위치보다 높은 정도의 거리로 이격되어 설치될 수 있다.
상기한 오버헤드 크레인(430)은, 라이저 홀드(410)의 상부를 이루는 커버 구조물(412)이 형성될 경우, 커버 구조물(412)의 내부 상측에 설치될 수 있다. 즉, 오버헤드 크레인(430)은, 라이저 홀드(410)의 내부에서 드릴 플로어(302)보다 높게 위치되도록 설치되며, 이로써, 오버헤드 크레인(430)의 리프팅만으로도 라이저(303)가 드릴 플로어(302)의 위치까지 상승될 수 있어, 라이저(303)의 상승 이동을 간소화할 수 있다.
한편, 오버헤드 크레인(430)은, 장비의 백업을 통한 안정적인 라이저(303) 이송을 가능하도록, 하나의 레일에 설치되는 메인 오버헤드 크레인(430a)과 백업 오버헤드 크레인(430b)으로 구성될 수 있다.
기존의 오버헤드 크레인(230)은, 개구부(213)가 커버 구조물(212)의 상면에 마련되므로 개구부(213)와의 간섭으로 인해 하나의 레일에 하나만 설치할 수 있었지만, 본 실시예의 경우 개구부(413)가 측면에 마련되므로 개구부(413)와의 간섭을 회피할 수 있어, 하나의 레일에 메인용과 백업용을 설치 가능하게 한다.
캣 워크 머신(440)은, 스탠바이 포지션(420)과 함께 드릴 플로어(302)와 수평으로 나란하게 위치되도록 라이저 홀드(410) 내부에 설치될 수 있고, 스탠바이 포지션(420) 상부에 설치되어 수평으로 드릴 플로어(302)까지 연장될 수 있으며, 오버헤드 크레인(430)에 의해 리프팅된 라이저(303)를 공급받아 데릭(301)이 위치한 드릴 플로어(302)까지 간편하게 수평 이송시킬 수 있다.
상기한 캣 워크 머신(440)은, 라이저 랙(411)의 상단부가 드릴 플로어(302)의 위치보다 높을 경우, 스탠바이 포지션(420)과 함께 라이저 랙(411) 사이에 설치될 수 있고, 라이저 랙(411)의 상단부가 드릴 플로어(302)의 위치보다 낮을 경우, 스탠바이 포지션(420)과 함께 라이저 랙(411)의 상단부의 위치보다 높게 설치될 수 있음은 물론이다.
또한, 캣 워크 머신(440)은, 라이저 홀드(410)의 상부를 이루는 커버 구조물(412)이 형성될 경우, 개구부(413)을 통과하여 수평으로 드릴 플로어(302)까지 연장될 수 있다.
탑 드라이브(450)는, 시추선(300)의 데릭(301)에 설치되어 캣 워크 머신(440)에 의해 이송된 라이저(303)를 수직으로 회전시킬 수 있으며, 시추 작업을 위한 라이저(303)의 조립 또는 설치 작업을 수행할 수 있게 한다.
본 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템(400)이 구비되는 시추선(300)은, 기존의 라이저 핸들링 시스템(200)이 구비되는 시추선(100)과 비교하여 라이저 홀드(410)로부터 드릴 플로어(302)까지 라이저(303)를 효과적이면서 신속하게 이송할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템(400)을 이용하여 라이저(303) 이송 과정을 도시한 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 라이저 랙(411) 사이에 적재 보관된 라이저(303)는, 오버헤드 크레인(430)에 의해 상승 이동(OC1) 된다.
상승 이동(OC1)된 라이저(303)는, 오버헤드 크레인(430)에 의해 스탠바이 포지션(420) 상에 설치된 캣 워크 머신(440) 상부까지 수평 이동(OC2) 된다.
수평 이동(OC2)된 라이저(303)는, 오버헤드 크레인(430)에 의해 캣 워크 머신(440)에 안착되도록 하강 이동(OC3) 된다.
하강 이동(OC3)된 라이저(303)는, 캣 워크 머신(440)에 의해 드릴 플로어(302)까지 수평 이동(CW1) 된다.
수평 이동(CW1)된 라이저(303)는, 탑 드라이브(450)에 의해 수직 회전 이동(TD1) 된다.
상기한 바와 같이, 라이저(303)는 오버헤드 크레인(430)에 의해 상승 이동(OC1), 수평 이동(CO2), 하강 이동(OC3)의 과정을 거쳐 스탠바이 포지션(420) 상부의 캣 워크 머신(440)까지 이송되고, 이후 캣 워크 머신(440)에 의해 수평 이동(CW1) 되어 탑 드라이브(450)에 의해 수직 회전 이동(TD1)되는 5단계(OC1 → OC2 → OC3 → CW1 → TD1)의 이송 과정을 거친다.
다시 말해서, 본 실시예의 라이저 핸들링 시스템(400)은, 기존의 엘리베이션 장비(260)가 생략됨으로 인하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 기존의 엘리베이션 장비(260)에 의한 라이저(103)의 상승 이동(EV1) → 수평 이동(EV2) → 하강 이동(EV3)의 3단계 이송 과정을 생략할 수 있는 것이다.
이하, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템(400)을 이용한 라이저 핸들링 방법은 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템(400)을 이용한 라이저 핸들링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템(400)을 이용한 라이저 핸들링 방법은, 라이저 홀드(410) 내부의 라이저 랙(411) 사이에 적재 보관된 라이저(303)를 오버헤드 크레인(430)을 이용하여 상승 이동시키는 단계(S710), 상승 이동된 라이저(303)를 오버헤드 크레인(430)을 이용하여 캣 워크 머신(440) 상부까지 1차 수평 이동시키는 단계(S720), 1차 수평 이동된 라이저(303)를 오버헤드 크레인(430)을 이용하여 캣 워크 머신(440)으로 하강 이동시키는 단계(S730), 하강 이동된 라이저(303)를 캣 워크 머신(440)을 이용하여 드릴 플로어(302)까지 2차 수평 이동시키는 단계(S740), 및 2차 수평 이동된 라이저(303)를 탑 드라이브(450)를 이용하여 수직 회전 이동시키는 단계(S750)를 포함한다.
이와 같이 본 실시예는, 기존의 엘리베이션 장비(260)의 설치가 필요하지 않도록 구성함으로써, 라이저(303)의 전체 이송 과정을 줄여 라이저(303)를 라이저 홀드(410)로부터 데릭(301)의 드릴 플로어(302)까지 신속하게 이송할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 엘리베이션 장비(260) 이용으로 인해 상승 이동 중에 발생되는 라이저(103)의 요동으로 인한 작업의 불편함과 안전 사고 위험성을 방지할 수 있어, 시추 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 기존의 엘리베이션 장비(260)가 설치되는 부분을 다른 공간으로 활용할 수 있어, 시추선(300)의 공간 활용도를 증대시킬 수 있고, 기존의 엘리베이션 장비(260)를 운영하기 위한 전력을 절감할 수 있고, 기존의 엘리베이션 장비(260)의 설치 공수 및 제작 비용을 없앨 수 있다.
또한, 본 실시예는, 캣 워크 머신(440)을 라이저 홀드(410) 내부의 라이저 랙(411) 사이에 설치하되, 수평으로 드릴 플로어(302)까지 연장되도록 함으로써, 라이저(303)의 수평이송을 간편하게 할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 스탠바이 포지션(420)을 드릴 플로어(302)와 수평으로 나란하게 위치시키면서, 라이저 홀드(410)의 폭 방향에서 드릴링 센터(CL)에 대응되는 위치에 설치함으로써, 라이저(303)의 수평 이동을 최소화할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 라이저(303)의 인출 통로인 개구부(413)를 라이저 홀드(410)의 상부를 이루는 커버 구조물(412)의 상면이 아닌 측면에 형성함으로써, 라이저 홀드(410)의 개구부(413) 위치 한정으로 환경 영향을 최소화 할 수 있고, 라이저 홀드(410)의 상면 공간 활용도 증대 및 라이저 홀드(410) 내부로의 불필요한 불순물의 유입을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 라이저 홀드(410)의 내부에 설치되는 라이저 랙(411)의 상단부가 드릴 플로어(302)보다 높게 되도록 함으로써, 라이저(303)의 상승 이동을 최소화할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 라이저 홀드(410)의 내부에 설치되는 오버헤드 크레인(430)을 드릴 플로어(302)보다 높게 위치되도록 함으로써, 오버헤드 크레인(430)의 리프팅만으로도 라이저(303)가 드릴 플로어(302)의 위치까지 상승될 수 있어, 라이저(303)의 상승 이동을 간소화할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 라이저 홀드(410)의 내부에 설치되는 오버헤드 크레인(430)을 적어도 2개 이상 설치함으로써, 장비의 백업을 통한 안정적인 라이저 이송을 가능하도록 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 300: 시추선 101, 301: 데릭
102, 302: 드릴 플로어 103, 303: 라이저
104, 304: 상갑판
200: 400: 라이저 핸들링 시스템 210, 410: 라이저 홀드
211, 411: 라이저 랙 212, 412: 커버 구조물
213, 413: 개구부 220, 420: 스탠바이 포지션
230, 430: 오버헤드 크레인 430a: 메인 오버헤드 크레인
430b: 백업 오버헤드 크레인 240, 440: 캣 워크 머신
250, 450: 탑 드라이브 260: 엘리베이션 장비
CL: 드릴링 센터

Claims (8)

  1. 라이저를 적재 보관하는 복수 개의 라이저 랙이 설치되는 라이저 홀드;
    상기 라이저를 이송하는 오버헤드 크레인;
    드릴 플로어와 수평하게 나란히 위치되며, 상기 라이저 홀드 내부에 설치되는 스탠바이 포지션; 및
    상기 스탠바이 포지션 상에 설치되어 상기 드릴 플로어까지 연장되며, 상기 오버헤드 크레인에 의해 이송되는 상기 라이저를 상기 드릴 플로어까지 이송하는 캣 워크 머신을 포함하며,
    상기 라이저는, 상기 오버헤드 크레인에 의해 상기 캣 워크 머신에 안착된 후, 상기 캣 워크 머신에 의해 상기 드릴 플로어까지 이송되는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 라이저 홀드는,
    상갑판의 내부 방향으로 일정 깊이를 갖는 공간으로 이루어지며,
    상기 복수 개의 라이저 랙은,
    상단부가 상기 상갑판의 상부 방향으로 일정 높이 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 라이저 홀드는,
    상기 상갑판의 상부 방향으로 연장되어 형성되는 커버 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 오버헤드 크레인은,
    상기 라이저 랙 사이에 적재 보관된 상기 라이저를 상승 이동시키고,
    상승 이동된 상기 라이저를 상기 캣 워크 머신 상부까지 수평 이동시키고,
    수평 이동된 상기 라이저를 상기 캣 워크 머신에 안착되도록 하강 이동시키는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 오버헤드 크레인은,
    하나의 레일에 설치되는 메인 오버헤드 크레인과 백업 오버헤드 크레인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    데릭에 설치되어 상기 캣 워크 머신에 의해 이송된 상기 라이저를 수직으로 회전시키는 탑 드라이브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 상기 라이저 핸들링 시스템이 구비되는 시추선.
  8. 라이저 홀드 내부의 라이저 랙 사이에 적재 보관된 라이저를 오버헤드 크레인을 이용하여 상승 이동시키는 단계;
    상승 이동된 상기 라이저를 상기 오버헤드 크레인을 이용하여 캣 워크 머신 상부까지 1차 수평 이동시키는 단계;
    1차 수평 이동된 상기 라이저를 상기 오버헤드 크레인을 이용하여, 드릴 플로어와 수평하게 나란히 위치되며 상기 라이저 홀드 내부에 설치되는 스탠바이 포지션 상에 설치되는 상기 캣 워크 머신으로 하강 이동시키는 단계;
    하강 이동된 상기 라이저를 상기 캣 워크 머신을 이용하여 상기 드릴 플로어까지 2차 수평 이동시키는 단계; 및
    2차 수평 이동된 상기 라이저를 탑 드라이브를 이용하여 수직 회전 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템을 이용한 라이저 핸들링 방법.
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