KR101824210B1 - 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽 - Google Patents

Abstract

데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 데릭 구조물은 다단으로 이루어진 측면모듈이 각각 단계적으로 승강 가능한 제1 측면부 및 제1 측면부에 인접하게 결합되고 상단이 제1 측면부의 상단에 힌지 결합되어 제1 측면부의 승강에 따라 드릴 플로어에 대한 설치 각도가 변경되는 제2 측면부를 포함한다.

Description

데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽{DERRICK STRUCTURE AND DRILLSHIP INCLUDING THE SAME}

본 발명은 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽에 관한 것이다.

시추선은 드릴 작업을 위해 데릭(Derrick) 구조물이 필요하다. 데릭은 일반적으로 높은 탑과 같은 형태를 갖는다. 이러한 데릭은 높이가 상당히 높기 때문에 시추선이 수면으로부터의 높이(Air Draught) 제한이 있는 장소를 통과하는데 큰 장애가 될 수 있다.

예를 들어 파나마 운하나 또는 수에즈 운하를 통과하기 위해서는 운하 통과 중에 특정한 교량 하부를 지나는 경우가 있으므로 운항 관리 정부에서 요구하는 수면으로부터의 높이(Air Draught)를 만족해야 한다.

따라서, 시추선에 포함된 데릭의 높이가 이러한 요구를 만족시키지 못하면 시추선이 파나마 운하나 또는 수에즈 운하 등을 통과하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0013045호(2011.02.09, 데릭 및 이를 포함하는 시추선)

본 발명의 실시예는 필요에 따라 높이를 조절 가능한 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 다단으로 이루어진 측면모듈이 각각 단계적으로 승강 가능한 제1 측면부 및 제1 측면부에 인접하게 결합되고 상단이 제1 측면부의 상단에 힌지 결합되어 제1 측면부의 승강에 따라 드릴 플로어에 대한 설치 각도가 변경되는 제2 측면부를 포함하는 데릭 구조물이 제공된다.

여기서, 제2 측면부는 하단이 드릴 플로어 상에 슬라이딩 가능하도록 설치될 수 있다.

데릭 구조물은 제1 측면부의 하단 및 제2 측면부의 하단을 서로 연결하는 와이어부 및 와이어부의 장력을 조절하도록 제1 측면부에 설치되는 윈치부를 더 포함할 수 있다.

제2 측면부는 하단이 제1 측면부의 하단에 힌지 결합되고 중앙단이 접철 가능하도록 설치될 수 있다.

그리고, 데릭 구조물은 제1 측면부의 중앙단 및 제2 측면부의 중앙단을 서로 연결하는 와이어부 및 와이어부의 장력을 조절하도록 제1 측면부에 설치되는 윈치부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체 및 선체 상에 설치되는 데릭 구조물을 포함하고, 제2 측면부는 선체의 선수 및/또는 선미 측에 배치되는, 드릴쉽이 제공된다.

여기서, 데릭 구조물은 네 측면으로 이루어지고, 제1 측면부는 서로 대향된 한 쌍으로 데릭 구조물의 측면에 설치되고, 제2 측면부는 서로 대향된 한 쌍으로 데릭 구조물의 나머지 측면에 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 측면부의 승강에 따라 제2 측면부의 드릴 플로어에 대한 설치 각도가 변경될 수 있으므로, 필요에 따라 높이를 조절 가능한 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽을 구현할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽을 개략적으로 나타내는 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽을 개략적으로 나타내는 평면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽을 개략적으로 나타내는 측면도.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

일반적으로, 시추선에는 문풀, 드릴 플로어, 셋백 에어리어 및 가이드 레일 등이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 시추선 선체의 하부에는 선박 추진을 위한 추진기 및 다이나믹 포지셔닝(DP, dynamic positioning)을 위한 아지무쓰 스러스터(azimuth thruster) 등이 설치될 수 있다.

이 경우, 문풀은 시추선의 선체를 상하 관통하여 형성될 수 있다. 드릴 플로어는 시추선의 선체에 결합되어 문풀의 상측에 배치될 수 있고, 드릴 플로어의 상측에는 시추를 위한 데릭 구조물이 배치될 수 있다.

셋백 에어리어는 시추선의 선체에 결합되어 드릴 플로어에 연결될 수 있다. 드릴 플로어의 상면과 셋백 에어리어의 상면은 동일 수평면 상에 배치될 수 있다. 한편, 데릭 구조물이 드릴 플로어가 아닌 데크에 직접 설치되는 경우, 셋백 에어리어는 드릴 플로어와 마찬가지로 데크로 대체될 수도 있다.

이러한 셋백 에어리어는 드릴 플로어를 기준으로 선수와 선미 측에 각각 배치됨으로써 시추 작업에 사용되는 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)의 적치 공간을 제공할 수 있다.

가이드 레일은 드릴 플로어 및 셋백 에어리어의 상면에 형성될 수 있고, 드릴 플로어에서 셋백 에어리어까지 일직선으로 수평 연장됨으로써 데릭 구조물 하부모듈의 수평 이동을 안내할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽을 개략적으로 나타내는 측면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭 구조물(1000)은 제1 측면부(100) 및 제2 측면부(200)를 포함하고, 와이어부(300) 및 윈치부(400)를 더 포함할 수 있다.

제1 측면부(100)는 다단으로 이루어진 측면모듈(110)이 각각 단계적으로 승강 가능한 부분으로, 본 실시예에 따른 데릭 구조물(1000)의 적어도 하나의 측면을 구성할 수 있다.

이러한 제1 측면부(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 측면모듈(110)이 텔레스코픽 거동하는 것을 통해 제1 측면부(100)의 전체적인 높이가 조절될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에서는 측면모듈(110)이 세단으로 이루어진 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 측면모듈(110)의 개수 및 형상은 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

제2 측면부(200)는 제1 측면부(100)에 인접하게 결합되고 상단이 제1 측면부(100)의 상단에 힌지 결합되어 제1 측면부(100)의 승강에 따라 드릴 플로어(11)에 대한 설치 각도가 변경되는 부분으로, 본 실시예에 따른 데릭 구조물(1000)의 적어도 다른 하나의 측면을 구성할 수 있다.

이러한 제2 측면부(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1 측면부(100)의 높이가 변경되는 것에 대응되도록 드릴 플로어(11)에 대한 설치 각도가 변경됨으로써 데릭 구조물(1000)의 전체적인 높이가 조절될 수 있다.

만약, 데릭 구조물(1000)의 모든 측면을 텔레스코픽 부재로 구성하는 경우 높이 조절은 용이할 수 있으나, 보다 많은 분할된 모듈이 필요하다는 점에서 상대적으로 그 구조가 복잡해지고 높이 조절 상에 더 많은 비용 및 시간이 소모될 수 있다.

그러나, 본 실시예에 따른 데릭 구조물(1000)은 일부 측면만을 텔레스코픽 부재인 제1 측면부(100)로 구성하고, 나머지 측면은 제1 측면부(100)의 높이 조절에 대응되도록 변형 가능한 제2 측면부(200)로 구성함으로써, 상대적으로 그 구조를 단순화할 수 있고, 높이 조절 상에 소모되는 비용 및 시간을 줄일 수 있다.

본 실시예에 따른 데릭 구조물(1000)에서, 제2 측면부(200)는 하단이 드릴 플로어(11) 상에 슬라이딩 가능하도록 설치될 수 있다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 측면부(200)의 상단은 제1 측면부(100)의 상단에 힌지 결합되어 제1 측면부(100)의 승강 시 함께 승강될 수 있다. 이 때, 제2 측면부(200)의 하단은 드릴 플로어(11) 상에서 슬라이딩되면서 제2 측면부(200) 자체의 길이 변화 없이도 데릭 구조물(1000)의 높이가 용이하게 조절될 수 있다.

여기서, 와이어부(300)는 제1 측면부(100)의 하단 및 제2 측면부(200)의 하단을 서로 연결하는 부분으로, 제2 측면부(200)가 제1 측면부(100)로부터 필요 이상으로 멀어지는 것을 방지할 수 있다.

만약, 제2 측면부(200)의 하단이 필요 이상으로 과도하게 슬라이딩되는 경우, 제1 측면부(100)에 압력이 가해져 데릭 구조물(1000)이 변형되거나 파손될 우려가 있기 때문이다.

윈치부(400)는 와이어부(300)의 장력을 조절하도록 제1 측면부(100)에 설치되는 부분으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 와이어부(300)를 풀거나 감음으로써 필요 길이 내에서 와이어부(300)가 제1 측면부(100)와 제2 측면부(200) 사이를 연결하도록 할 수 있다.

또한, 윈치부(400)를 통해 역으로 제2 측면부(200)의 각도 조절이 가능할 수 있으므로, 이러한 동력으로 제1 측면부(100)가 승강되도록 할 수도 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데릭 구조물 및 이를 포함하는 드릴쉽을 개략적으로 나타내는 측면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 데릭 구조물(2000)에서, 제2 측면부(200)는 하단이 제1 측면부(100)의 하단에 힌지 결합되고 중앙단이 접철 가능하도록 설치될 수 있다.

즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 측면부(200)의 상단은 제1 측면부(100)의 상단에 힌지 결합되어 제1 측면부(100)의 승강 시 함께 승강될 수 있다. 이 때, 제2 측면부(200)의 중앙단을 중심으로 제2 측면부가 접철되면서 제2 측면부(200) 자체의 길이 변화 없이도 데릭 구조물(1000)의 높이가 용이하게 조절될 수 있다.

여기서, 와이어부(300)는 제1 측면부(100)의 중앙단 및 제2 측면부(200)의 중앙단을 서로 연결하는 부분으로, 제2 측면부(200)가 제1 측면부(100)로부터 필요 이상으로 멀어지는 것을 방지할 수 있다.

윈치부(400)는 와이어부(300)의 장력을 조절하도록 제1 측면부(100)에 설치되는 부분으로, 와이어부(300)를 풀거나 감음으로써 필요 길이 내에서 와이어부(300)가 제1 측면부(100)와 제2 측면부(200) 사이를 연결하도록 할 수 있다.

또한, 윈치부(400)를 통해 역으로 제2 측면부(200)의 각도 조절이 가능할 수 있으므로, 이러한 동력으로 제1 측면부(100)가 승강되도록 할 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 데릭 구조물(2000)의 주요 구성은 상술한 특징을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 데릭 구조물(1000)의 주요 구성과 동일 또는 유사하므로, 중복되는 내용에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 드릴쉽(10)은 선체(3000) 및 데릭 구조물(1000, 2000)을 포함한다.

선체(3000)는 드릴 플로어(11) 및 문풀(13) 등이 형성될 수 있다. 이 경우, 문풀(13)은 선체(3000)를 상하 관통하여 형성될 수 있다. 드릴 플로어(11)는 선체(3000)에 결합되어 문풀(13)의 상측에 배치될 수 있고, 드릴 플로어(11)의 상측에는 데릭 구조물(1000, 2000)이 배치될 수 있다.

데릭 구조물(1000, 2000)은 선체(3000)에 설치되며, 탑 드라이브(top drive) 등 시추 작업에 필요한 각종 설비가 탑재될 수 있다. 데릭 구조물(1000, 2000)에 대한 상세한 설명은 상술하였으므로 생략하도록 한다.

이 경우, 제2 측면부(200)는 선체(3000)의 선수 및/또는 선미 측에 배치된다.

선체(3000)의 경우, 선수로부터 선미까지의 길이가 상대적으로 좌현으로부터 우현까지의 길이보다 길다는 점에서, 슬라이딩 또는 접철을 위해 소정의 공간이 확보되어야 하는 제2 측면부(200)는 선체(3000)의 선수 및/또는 선미 측에 배치되는 것이 바람직할 수 있다.

본 실시예에 따른 드릴쉽(10)에서, 데릭 구조물(1000, 2000)은 네 측면으로 이루어지고, 제1 측면부(100)는 서로 대향된 한 쌍으로 데릭 구조물(1000, 2000)의 측면에 설치되고, 제2 측면부(200)는 서로 대향된 한 쌍으로 데릭 구조물(1000, 2000)의 나머지 측면에 설치될 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 선체(3000)의 선수 및/또는 선미 측에 제2 측면부(200)가 배치되고, 선체(3000)의 좌현 및/또는 우현 측에는 제1 측면부(100)가 배치될 수 있다.

이로 인해, 제2 측면부(200) 슬라이딩 또는 접철을 위한 공간 확보가 유리함과 동시에 데릭 구조물(1000, 2000)의 전체적인 균형이 확보되어 구조적으로 바람직할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 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.

10: 드릴쉽 11: 드릴 플로어
13: 문풀 100: 제1 측면부
110: 측면모듈 200: 제2 측면부
210: 롤러 300: 와이어부
400: 윈치부 1000, 2000: 데릭 구조물
3000: 선체

Claims (7)

1. 다단으로 이루어진 측면모듈이 텔레스코픽 거동으로 연장 및 단축되어 승강 가능하도록 드릴 플로어 상에 설치되는 제1 측면부; 및
   상기 제1 측면부에 인접하게 결합되고 상단이 상기 제1 측면부의 상단에 힌지 결합되어, 상기 제1 측면부의 승강에 따라 힌지 결합된 상단이 함께 승강되고, 하단은 상기 드릴 플로어에 대한 설치 각도가 변경되도록 상기 드릴 플로어 상에 설치되는 제2 측면부;를 포함하는 데릭 구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 측면부는 하단이 드릴 플로어 상에 슬라이딩 가능하도록 설치되는, 데릭 구조물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 측면부의 하단 및 상기 제2 측면부의 하단을 서로 연결하는 와이어부; 및
   상기 와이어부의 장력을 조절하도록 상기 제1 측면부에 설치되는 윈치부;를 더 포함하는, 데릭 구조물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 측면부는 하단이 상기 제1 측면부의 하단에 힌지 결합되고 중앙단이 접철 가능하도록 설치되는, 데릭 구조물.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 측면부의 중앙단 및 상기 제2 측면부의 중앙단을 서로 연결하는 와이어부; 및
   상기 와이어부의 장력을 조절하도록 상기 제1 측면부에 설치되는 윈치부;를 더 포함하는, 데릭 구조물.
6. 선체; 및
   상기 선체 상에 설치되는 제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 데릭 구조물;을 포함하고,
   상기 제2 측면부는 상기 선체의 선수 및/또는 선미 측에 배치되는, 드릴쉽.
7. 제6항에 있어서,
   상기 데릭 구조물은 네 측면으로 이루어지고,
   상기 제1 측면부는 서로 대향된 한 쌍으로 상기 데릭 구조물의 측면에 설치되고,
   상기 제2 측면부는 서로 대향된 한 쌍으로 상기 데릭 구조물의 나머지 측면에 설치되는, 드릴쉽.

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