KR101826130B1 - 시추선 - Google Patents

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KR101826130B1
KR101826130B1 KR1020160104284A KR20160104284A KR101826130B1 KR 101826130 B1 KR101826130 B1 KR 101826130B1 KR 1020160104284 A KR1020160104284 A KR 1020160104284A KR 20160104284 A KR20160104284 A KR 20160104284A KR 101826130 B1 KR101826130 B1 KR 101826130B1
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박지순
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삼성중공업 주식회사
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    • E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods

Abstract

복수개의 파이프가 적재되며 데크플로어 하부에 위치하는 본 발명의 일 실시예에 따른 셋백에어리어를 포함하는 시추선에 있어서, 상기 셋백에어리어는, 일단이 상기 셋백에어리어의 바닥에서 이동이 가능하도록 연결되고, 타단이 상기 데크플로어까지 연장되어 상기 파이프를 상기 데크플로어 상부에 위치하는 시추탑을 향하여 이동 시킬 수 있는 파이프슈트를 포함할 수 있다.

Description

시추선{DRILL SHIP}
본 발명은 셋백에어리어가 탑재되는 시추선에 관한 것이다.
해저에 매장된 석유, 천연가스 등의 자원을 탐사하기 위하여 해저 굴착에 사용되는 시추선(drill ship)에는 라이저(riser), 드릴 파이프(drill pipe), 케이싱(casing), 라이너(liner) 등과 같은 관형시추장비(管型試錐裝備)를 보관하거나 시추탑(derrick)으로 운반할 수 있는 장비가 구비된다.
석유 시추를 위한 작업 중에는 드릴 파이프 또는 라이저와 같은 파이프를 조립하여 해저로 전진시키는 작업이 많은 부분을 차지하므로, 파이프를 조립 및 전진하는데 걸리는 시간을 줄이기 위해 파이프 2 ~ 4개를 미리 조립하여 셋백에어리어(setback area)에 세워서 보관하는 것이 일반적이다.
셋백에어리어는 데크플로어 상부 또는 하부에 위치될 수 있다. 셋백에어리어가 데크플로어 아래에 위치되는 경우 셋백에어리어가 상부에 위치할 경우보다 시추선의 전체적인 무게중심을 낮추어서 해상에서의 안정성(stability)을 향상시킬 수도 있고, 시추선 상부의 공간활용도를 높일 수 있다. 그러나, 시추선 하부의 공간이 협소한데다, 파이프를 시추탑에 연결된 탑드라이브를 향해 데크플로어 상부로 이송시키기 위한 파이프슈트(pipe chute)가 셋백에어리어 내측에 위치하여야 하므로 데크플로어 상부에 셋백에어리어가 위치하는 경우 보다 파이프의 적재능력이 크게 저하되는 문제가 있다.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 시추선의 해상 안정성을 높이면서 상부 공간활용도를 크게 향상시키고 셋백에어리어의 파이프 적재능력을 향상시킬 수 있는 시추선을 제공하고자 한다.
복수개의 파이프가 적재되며 데크플로어 하부에 위치하는 본 발명의 일 실시예에 따른 셋백에어리어를 포함하는 시추선에 있어서, 상기 셋백에어리어는, 일단이 상기 셋백에어리어의 바닥에서 이동이 가능하도록 연결되고, 타단이 상기 데크플로어까지 연장되어 상기 파이프를 상기 데크플로어 상부에 위치하는 시추탑을 향하여 이동 시킬 수 있는 파이프슈트를 포함할 수 있다.
상기 파이프슈트는, 상기 시추탑에 연결되는 탑드라이브를 향하여 상기 데크플로어에서 돌출되고 기울어져 고정되어 있는 제1 슈트부를 포함할 수 있다.
상기 파이프슈트는, 상기 셋백에어리어 내부에서, 상기 제1 슈트부와 나란한 방향으로 이격되고, 상기 바닥에 연결되는 이동부를 가지는 제2 슈트부를 포함할 수 있다.
상기 셋백에어리어는, 상기 바닥에 상기 파이프의 이동 경로를 따라 형성된 가이드홈 및 상기 가이드홈의 일측에 연결되는 복수개의 나사산으로 이루어진 래크를 포함할 수 있다.
상기 이동부는, 상기 바닥을 향하여 돌출되고, 상기 가이드홈에 삽입되어 상기 래크와 연결되는 회전기어를 포함할 수 있다.
상기 제1 슈트부는, 상기 제2 슈트부가 상기 제1 슈트부에 지지되어 기울어 질 수 있도록, 상기 상기 제2 슈트부와 연결되는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 지지부는, 상기 제1 슈트부에 연결되고 연결축이 돌출된 제1 지지부 및 상기 연결축에 끼워지는 연결홈이 형성되고 상기 제2 슈트부에 연결되는 제2 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시추선은, 전체적인 무게중심이 낮아져서 해상에서의 안정성이 향상되고, 상부 공간활용도가 크게 향상되고, 셋백에어리어의 파이프 적재능력이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셋백에어리어가 설치된 시추탑의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시한 셋백에어리어와 시추탑을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 셋백에어리어 내부에 설치된 파이프슈트의 제1 실시예를 도시한 평면도 이다.
도 4는 도 3에 도시한 버티컬랙커와 파이프슈트의 이동을 나타낸 사시도 이다.
도 5는 도 4에 도시한 파이프슈트의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 적용되는 파이프슈트의 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셋백에어리어가 설치된 시추탑의 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시한 셋백에어리어와 시추탑을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 시추선(200)에는 문풀(205)이 형성되어 있고, 문풀(205) 주위로 시추탑(220)과 셋백에어리어(100)가 설치될 수 있다.
예를 들면, 문풀(205)은 시추선(200) 중앙에 설치될 수 있다. 시추탑(220)에는 시추장치인 탑드라이브(230)가 설치되어 있으며, 탑드라이브(230)는 연결된 파이프(120)에 회전력을 가하게 된다.
탑드라이브(230)는 시추탑(220) 상측과 로프를 매개로 연결되며, 파이프(120)를 시추탑(220)과 나란한 방향으로 들어 올릴 수 있다. 이후, 탑드라이브(230)는 문풀(205)을 통해 복수개의 파이프(120) 즉, 라이저(260) 또는 드릴 파이프(270)를 해수면 아래로 하향 전진 시킨다. 이후, 해저 바닥 아래에 위치하는 유정(240)까지 천공을 하고, 이후 유정(240)에 저장되어 있는 해저자원을 시추할 수 있다.
이와 같이, 석유 시추를 위한 작업 중에는 드릴 파이프(270, 이하, 파이프)를 조립하여 해저로 전진시키는 작업이 많은 부분을 차지하므로, 파이프(120) 2 ~ 4개를 미리 조립하여 셋백에어리어(setback area)에 세워서 보관할 수 있다. 파이프(120)를 해저로 전진시킬 때는 셋백에어리어(100)에 보관된 파이프(120)를 조립하여 해저로 전진시키면 되므로, 파이프(120)를 하나씩 조립하여 전진시키는 것에 비해 작업 시간이 훨씬 줄어든다.
셋백에어리어(100)는 데크플로어(210) 하부로 설치될 수 있다. 셋백에어리어(100)를 데크플로어(210) 하부에 위치시켜 시추선(200) 상부의 공간활용도를 높일 수 있다.
예를 들면, 시추선(200)에는 수많은 파이프(120)인 드릴 파이프(270) 및 라이저(260)가 적재되어 있다. 이러한 파이프(120)들을 이동시키기 위한 장비가 시추선(200) 상부에 설치된다. 따라서, 셋백에어리어(100)를 데크플로어(210) 하부에 위치시켜 시추선(200) 상부의 공간활용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 파이프(120)가 데크플로어(210)의 상부 및 하부로 분배되는 효과로 인해 시추선(200)의 무게중심이 데크플로어(210)에 집중되는 것을 방지할 수 있다.
셋백에어리어(100)는 내부에 설치되는 버티컬랙커(110)와 파이프슈트(20)를 포함한다. 예를 들면, 버티컬랙커(110)는 셋백에어리어(100) 내부에서 수직하게 설치된다. 버티컬랙커(110)에는 복수개의 그립부(111,112)가 연결된다. 그립부(111,112)는 버티컬랙커(110)의 상부와 하부에 연결될 수 있으며 파이프(120)를 두 지점에서 파지할 수 있다. 파이프랙(130)에 수직하게 적재된 파이프(120)는 버티컬랙커(110)의 그립부(111, 112)로 파지되어 파이프슈트(20)까지 이송된다.
버티컬랙커(110)는 셋백에어리어(100) 내부에 기울어져 설치된 파이프슈트(20)에 파이프(120)를 안착시킨다. 버티컬랙커(110)의 상부에 연결된 그립부(111)는 하부에 연결된 그립부(112) 보다 더 길게 내밀어져 파이프(120)를 기울여, 파이프슈트(20)에 파이프(120)를 안착시킬 수 있다.
파이프슈트(20)는 안착된 파이프(120)를 데크플로어(210) 상부에 위치하는 탑드라이브(230)를 향해 이송시킬 수 있다. 예를 들면, 파이프슈트(20) 내측에는 컨베이어 밸트로 이루어질 수 있다. 파이프(120)는 컨베이어 벨트를 따라 탑드라이브(230)를 향해 이송될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시한 셋백에어리어 내부에 설치된 파이프슈트의 제1 실시예를 도시한 평면도 이고, 도 4는 도 3에 도시한 버티컬랙커와 파이프슈트의 이동을 나타낸 사시도 이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 버티컬랙커(110)와 파이프슈트(20)는 셋백에어리어(100) 바닥에 이동 가능하도록 연결될 수 있다.
셋백에어리어(100)의 내부에는 파이프(120)가 수직하게 보관된 파이프랙(130)이 설치될 수 있다. 파이프랙(130)은 셋백에어리어(100)의 측면을 따라 복수개가 이어져 설치될 수 있다. 이러한 파이프랙(130)에는 수많은 파이프(120)가 수직하게 세워서 보관된다.
셋백에어리어(100) 바닥(10)에는 파이프(120)의 이동될 경로를 따라 가이드홈(12)이 형성되어 있다. 예를 들면, 가이드홈(12)은 셋백에어리어(100)의 내부에 위치하는 파이프랙(130)사이에 형성되고, 파이프슈트(20)의 전후로 형성될 수 있다.
가이드홈(12)은 셋백에어리어(100) 바닥(10)에서 우묵하게 형성될 수 있다. 가이드홈(12)의 단면은 사각형일 수 있다. 가이드홈(12)의 일측면에는 래크(14)가 연결될 수 있다. 래크(14)는 복수개의 나사산으로 형성될 수 있다. 다른예로, 래크(14)는 가이드홈(12)의 하단에 연결될 수 있다.
버티컬랙커(110)는 셋백에어리어(100) 바닥(10)에 연결되어 이동할 수 있다. 버티컬랙커(110)의 하부에는 바닥(10)을 향하여 가이드홈(12)에 끼어지는 회전기어(110a)가 연결될 수 있다. 회전기어(110a)는 래크(14)의 나사산에 맞물려 결합될 수 있다. 이에 따라 버티컬랙커(110)는 가이드홈(12)을 따라 이동하게 된다. 이동하는 버티컬랙커(110)가 가이드홈(12)에 걸리는 것을 방지하기 위해 버티컬랙커(110)의 하부는 가이드홈(12)의 폭보다 큰 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
파이프슈트(20)의 일단은 셋백에어리어(100)의 바닥(10)에 이동이 가능하도록 연결될 수 있다. 파이프슈트(20)는 셋백에어리어(100) 바닥(10)과 이동부(26)를 매개로 연결될 수 있다. 파이프슈트(20)는 전후로 이동할 수 있다.
예를 들면, 파이프슈트(20)가 전후로 이동되어 기울기가 조절되면서 셋백에어리어(100)의 데드스페이스를 줄일 수 있다. 파이프슈트(20) 단부에는 이동부(26)가 연결된다. 이동부(26)는 셋백에어리어(100)의 바닥(10)의 가이드홈(12)에 삽입되어 셋백에어리어(100)의 바닥(10)에서 이동이 가능할 수 있다. 이동부(26)는 가이드홈(12)의 폭 보다는 큰 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 이동부(26)의 하부에는 셋백에어리어(100)의 바닥(10)을 향하여 돌출되고, 가이드홈(12)에 삽입되어 래크(14)와 연결되는 회전기어(26a)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 셋백에어리어(100)에 파이프(120)를 더 많이 적재할 수 있다. 즉, 기울어진 파이프슈트(20)에 의해 셋백에어리어(100)의 내부 공간 활용도는 향상될 수 있다. 또한, 파이프슈트(20)의 기울기가 조절되면서 버티컬랙커(110)와 파이프슈트(20) 사이에 발생될 수 있는 충돌을 방지할 수 있다.
이동부(26)는 파이프슈트(20)의 일단과 연결되고, 셋백에어리어(100)의 바닥(10)의 가이드홈(12)에 삽입되어 셋백에어리어(100)의 바닥(10)에서 이동이 가능할 수 있다. 이동부(26)는 가이드홈(12)의 폭 보다는 큰 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 이동부(26)의 하부에는 셋백에어리어(100)의 바닥(10)을 향하여 돌출되고, 가이드홈(12)에 삽입되어 래크(14)와 연결되는 회전기어(26a)를 포함할 수 있다.
따라서, 이동부(26)의 하부에 연결된 회전기어(26a)는 래크(14)와 맞물리면서 파이프슈트(20)가 이동될 수 있다. 파이프슈트(20)는 전후로 이동할 수 있다.
예를 들면, 파이프슈트(20) 내부에 파이프(120)가 안착되어 파이프(120)를 탑드라이브(230)를 향해 이송시킬 경우에는 파이프슈트(20)의 기울기가 완만해질 수 있도록 셋백에어리어(100) 바닥(10)에서 이동부(26)를 이동시켜 파이프(120)를 탑드라이브(230)를 향해 안정적으로 이송할 수 있다. 반대로, 버티컬랙커(110)가 파이프랙(130)에서 파이프(120)를 꺼내어 파이프슈트(20)를 향해 이동할 때에는 파이프슈트(20)를 후방으로 이동시켜 버티컬랙커(110)와 충돌하는 것을 방지하고, 파이프슈트(20)가 가파른 기울기를 갖도록 세워 버티컬랙커(110)가 파이프슈트(20)에 파이프(120)를 보다 용이하고 안정적으로 안착시키도록 할 수 있다.
이와 같이, 파이프슈트(20)는 파이프(120)를 탑드라이브(230)를 향해 이송시킬 때에만 이동부(26)를 이동시켜 완만하게 기울어질 수 있어, 셋백에어리어(100) 내부에서 파이프(120)를 이송시키는 버티컬랙커(110)와 충돌 위험을 방지할 수 있다. 또한, 셋백에어리어(100)의 데드스페이스를 줄여 파이프(120)의 적재능력이 향상될 수 있다.
도 5는 도 4에 나타낸 파이프슈트의 제2 실시예를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에 적용되는 파이프슈트의 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 파이프슈트(20)는 제1 슈트부(22)와 제2 슈트부(24)를 포함할 수 있다.
제1 슈트부(22)는 시추탑(220)에 연결되는 탑드라이브(230)를 향하여 데크플로어(210)에서 돌출되고 기울어져 고정될 수 있다. 제1 슈트부(22)의 각도에 따라 파이프슈트(20)의 전체적인 기울기가 결정될 수 있다.
제2 슈트부(24)는 이동부(26)와 연결되고, 제1 슈트부(22)와 나란한 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 즉, 제1 슈트부(22)와 제2 슈트부(24)는 서로 이격되어 있으며, 제2 슈트부(24)는 이동부(26)에 연결되어 전후로 이동할 수 있다.
제2 슈트부(24)와 이동부(26)는 서로 연결되는 부위에 각각 연결리브(24a, 26b)가 돌출될 수 있다. 각각의 연결리브(24a, 26b) 사이에는 회전축(28)이 연결될 수 있다.
파이프슈트(20)는 제1 슈트부(22)와 제2 슈트부(24) 사이에 연결되는 지지부(30)를 포함할 수 있다.
지지부(30)는 제2 슈트부(24)가 제1 슈트부(22)에 지지되어 기울어 질 수 있도록, 제1 슈트부(22)와 제2 슈트부(24) 사이를 연결할 수 있다. 지지부(30)는, 제1 슈트부(22)에 연결되고 연결축(31a)이 돌출된 제1 지지부(31) 및 제2 슈트부(24)에 연결되고 연결축(31a)에 끼워지는 연결홈(32a)이 형성되는 제2 지지부(32)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 지지부(30)는 제1 지지부(31)의 연결축(31a)이 제2 지지부(32)의 연결홈(32a)에 끼워져 힌지와 같은 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 지지부(31)는 제1 슈트부(22)에 연결되어 있기 때문에 연결축(31a)은 회전축의 역할을 할 수 있다. 따라서, 제2 슈트부(24)는 제2 지지부(32)에 연결되어 연결축(31a)을 중심으로 제1 슈트부(22)의 전후로 이동될 수 있다.
파이프슈트(20)는 버티컬랙커(110)와 간섭을 줄이기 위해 제2 슈트부(24)만 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 셋백에어리어(100) 내부의 부족한 공간활용도를 향상시킬 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
200: 시추선 210: 데크플로어
220: 시추탑 230: 탑드라이브
240: 유정 250: BOP
260: 라이저 270: 드릴 파이프
205: 문풀 100: 셋백에어리어
110: 버티컬랙커 111, 112: 그립부
120: 파이프 130: 파이프랙
10: 바닥 12: 가이드홈
14: 래크 20: 파이프슈트
22: 제1 슈트부 24: 제2 슈트부
26: 이동부 110a, 26a: 회전기어
28: 회전축
30: 지지부 31: 제1 지지부
31a: 연결축 32a: 연결홈
32: 제2 지지부 24a, 26b: 연결리브

Claims (7)

  1. 복수개의 파이프가 적재되고, 데크플로어 하부에 위치하는 셋백에어리어를 포함하는 시추선에 있어서,
    상기 셋백에어리어는,
    일단이 상기 셋백에어리어의 바닥에서 이동이 가능하도록 연결되고, 타단이 상기 데크플로어까지 연장되어 상기 파이프를 상기 데크플로어 상부에 위치하는 시추탑을 향하여 이동 시킬 수 있는 파이프슈트를 포함하고,
    상기 파이프슈트는,
    상기 시추탑에 연결되는 탑드라이브를 향하여 상기 데크플로어에서 돌출되고 기울어져 고정되어 있는 제1 슈트부와, 상기 셋백에어리어 내부에서 상기 제1 슈트부와 나란한 방향으로 이격되고 상기 바닥에 연결되는 이동부를 가지는 제2 슈트부를 포함하고,
    상기 제1 슈트부는, 상기 제2 슈트부가 상기 제1 슈트부에 지지되어 기울어 질 수 있도록 상기 제2 슈트부와 연결되는 지지부를 포함하는 시추선.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 셋백에어리어는,
    상기 바닥에 상기 파이프의 이동 경로를 따라 형성된 가이드홈; 및
    상기 가이드홈의 일측에 연결되는 복수개의 나사산으로 이루어진 래크를 포함하는 시추선.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 바닥을 향하여 돌출되고, 상기 가이드홈에 삽입되어 상기 래크와 연결되는 회전기어를 포함하는 시추선.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 제1 슈트부에 연결되고 연결축이 돌출된 제1 지지부; 및
    상기 연결축에 끼워지는 연결홈이 형성되고 상기 제2 슈트부에 연결되는 제2 지지부를 포함하는 시추선.
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