KR101938172B1

KR101938172B1 - Telescopic joint for drill ship

Info

Publication number: KR101938172B1
Application number: KR1020120115297A
Authority: KR
Inventors: 이규석
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2019-01-14
Also published as: KR20140049259A

Abstract

본 발명은 시추 작업 중의 머드 누출을 방지하는 시추선의 텔리스코픽 조인트에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 시추선과 라이저를 연결하는 텔리스코픽 조인트(TELESCOPIC JOINT)에 있어서, 상기 텔리스코픽 조인트의 인장 및 수축을 가이드 하는 실린더부, 상기 실린더부에 형성되어 상기 실린더부를 실링(Sealing)하는 패커(Packer)부재, 상기 패커부재의 하부에 설치되어 상기 패커부재로부터 누출되는 머드를 수집하는 머드 버킷부재 및 상기 머드 버킷부재와 연결되어 상기 머드 버킷부재에 수집된 머드를 배출시키는 배출펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a telescopic joint of a drill rig that prevents mud leaks during drilling operations.
To this end, the present invention provides a telescopic joint for connecting a drill rig and a riser, the telescopic joint comprising: a cylinder part for guiding tensile and contraction of the telescopic joint; a packing part formed in the cylinder part for sealing the cylinder part; And a discharge pump connected to the mud bucket member for discharging the mud collected in the mud bucket member, wherein the mud bucket member is disposed at a lower portion of the packer member to collect mud leaking from the packer member, .

Description

TELESCOPIC JOINT FOR DRILL SHIP}

본 발명은 머드 회수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시추 작업 중의 머드 누출을 방지하는 시추선의 텔리스코픽 조인트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mud collection apparatus, and more particularly, to a telescopic joint of a drill rig to prevent a mud leak during a drilling operation.

국제적인 급격한 산업화 공업발전 추이에 따라, 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.Due to the rapid development of international industrialized industries, the use of global resources such as oil is gradually increasing, and thus the stable production and supply of crude oil is becoming a very important issue on a global scale.

이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다. 즉, 종래의 해저 시추에는, 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫홈이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일하게 형태로 제작된 소위 드릴쉽이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.For this reason, recently marginal field or deep-sea oil development has been economically feasible, which has been neglected due to economic difficulties so far. Therefore, with the development of submarine mining technology, drilling facilities suitable for the development of such oilfields A drilling rig equipped with a hull has been developed. In other words, conventional seabed drilling is mainly used for a rig ship or a fixed platform dedicated to seabed drilling, which can be sailed only by another tug ship, However, in recent years, a so-called drill ship has been developed to be equipped with advanced drilling equipment and constructed in the same shape as a general ship so that it can be sailed by its own power, and is used for drilling underwater.

이런 자체 추진력을 가진 시추선의 경우, 그 형태가 일반 선박과 동일한 상태에서 거대한 시추 관련 장비를 탑재하여야 하기 때문에, 이들 장비를 적절히 배치하여 한정된 공간을 최대한 활용할 수 있도록 하는 것이 중요하다.In the case of self-propelled drilling rigs, it is important that the drilling rigs are equipped with huge drilling-related equipment in the same condition as the general ship, so that these equipment can be appropriately placed to make the most of the limited space.

시추선에는 시추 작업시 분출되는 진흙, 모래, 자갈과 같은 머드를 회수하고 시추 파이프를 보호하기 위기 위한 장비로서 라이저가 사용되는데, 시추 작업을 위해 라이저가 시추선에 설치된 상태에서 해수의 유동에 의한 선박의 상하 유동에 대응하여 시추선과 라이저의 연결을 유연하게 하기 위해 텔리스코픽 조인트(telescopic joint)가 사용된다. 머드의 회수는 사용한 머드에서 자갈, 커팅류, 가스 등을 제거하여 재활용하기 위한 목적도 있지만, 시추 작업에서 발생되는 머드의 양을 측정함에 따라 정상적인 시추 작업의 상황과 유정의 상태 등을 예측하여 안전한 유정 제어(Well Control)를 하게 하기 위함이다.The riser is used as a device to recover mud such as mud, sand and gravel that is sprayed during drilling and to protect the drilling pipe. The riser is installed on the drilling line for drilling, A telescopic joint is used to flex the connection between the rig and the riser in response to the upward and downward flows. Although the purpose of mud recovery is to remove gravel, cutting gas, and gas from the mud to be recycled, the amount of mud generated from the drilling operation is measured to predict the state of the drilling operation and the state of the well, This is to allow well control.

도 1은 텔리스코픽 조인트를 도시한 정면도이다.1 is a front view showing a telescopic joint;

도 1에 도시된 바와 같이, 머드럼프의 회수중 누출을 방지하기 위해 텔리스코픽 조인트(1)의 상하로 수축과 인장을 반복하는 실린더부(2)에 실링(sealing)을 위한 패커(packer, 3)가 형성되는 텔리스코픽 조인트(1)를 개발하였다.As shown in FIG. 1, a packer (not shown) for sealing is provided in the cylinder portion 2, which repeats contraction and tensioning of the telescopic joint 1 up and down to prevent leaking during recovery of the resin. 3) are formed on the inner surface of the joint.

그런데 이러한 텔리스코픽 조인트는 패커의 마모에 의해 텔리스코픽 조인트 내부를 이동하는 머드가 외부로 누출될 수 있어 안전한 유정 제어를 위한 머드 측정이 어렵고 누출되는 머드에 의해 해상이 오염될 수 있다는 문제점을 발견하였다.However, such a telescopic joint has a problem that the mud moving inside the telescopic joint due to the wear of the packer may leak to the outside, and it is difficult to measure the mud for safe oil well control and the marine may be contaminated by the leaked mud .

본 발명의 목적은 시추 작업시에 텔리스코픽 조인트에서의 머드 누출을 방지하여 안정적인 머드 회수 및 해상오염 방지를 할 수 있도록 한 시추선의 텔리스코픽 조인트를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a telescopic joint of a drill rig capable of preventing mud leakage in a telescopic joint during a drilling operation, thereby reliably recovering mud and preventing marine pollution.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 텔리스코픽 조인트는 시추선과 라이저를 연결하는 텔리스코픽 조인트(TELESCOPIC JOINT)에 있어서, 상기 텔리스코픽 조인트의 인장 및 수축을 가이드 하는 실린더부, 상기 실린더부에 형성되어 상기 실린더부를 실링(Sealing)하는 패커(Packer)부재, 상기 패커부재의 하부에 설치되어 상기 패커부재로부터 누출되는 머드를 수집하는 머드 버킷부재 및 상기 머드 버킷부재와 연결되어 상기 머드 버킷부재에 수집된 머드를 배출시키는 배출펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a telescopic joint for connecting a drill rig and a riser, the telescopic joint comprising: a cylinder part for guiding the tensile and contracting of the telescopic joint; A mud bucket member installed at a lower portion of the packer member for collecting the mud leaking from the packer member, and a mud bucket member connected to the mud bucket member for sealing the cylinder portion, And a discharge pump for discharging the collected mud to the mud bucket member.

상기 패커부재의 하측에 설치되어 상기 머드 버킷부재에 수집되는 머드의 양을 감지하는 레벨 센서부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a level sensor member provided below the packer member for sensing an amount of mud collected in the mud bucket member.

상기 레벨 센서부재는 상기 머드 버킷부재의 내측에 복수로 설치되는 것을 특징으로 한다.And the level sensor member is provided in plural in the inside of the mud bucket member.

상기 머드 버킷부재는 텔리스코픽 조인트의 몸체 외주에 내주가 밀착되며, 내부에 상측이 개구되는 머드 수집공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.The mud bucket member is characterized in that the inner circumference is closely attached to the outer periphery of the body of the telescopic joint, and a mud collection space having an upper side opened is formed.

상기 머드 버킷부재는 하부로부터 상기 텔리스코픽 조인트의 몸체 외주에 밀착 고정되게 연장되는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the mud bucket member includes a support extending from the lower portion to closely contact with the outer periphery of the body of the telescopic joint.

상기 텔리스코픽 조인트의 몸체 외주에 설치되는 브래킷을 포함하여, 상기 배출펌프는 상기 브래킷에 의해 상기 텔리스코픽 조인트의 몸체 외주에 부착되어 이송로를 통해 상기 머드 버킷부재와 연결되는 것을 특징으로 한다.And a bracket provided on the outer periphery of the body of the telescopic joint, wherein the discharge pump is attached to the outer periphery of the body of the telescopic joint by the bracket and is connected to the mud bucket member through a transfer path.

상기 배출펌프는 상기 시추선의 머드 처리 시스템(Mud treatment system)과 연결되는 배출 호스 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the discharge pump comprises a discharge hose connected to a mud treatment system of the drill rig.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 시추선의 텔리스코픽 조인트는 시추선과 라이저를 연결하는 텔리스코픽 조인트(TELESCOPIC JOINT)에 있어서, 상기 텔리스코픽 조인트에서 누출되는 머드를 머드 버킷부재로 수집하여 상기 시추선의 머드 처리 시스템으로 이송하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a telescopic joint for connecting a drill rig and a riser, the telescopic joint comprising a mud bucket member for collecting a mud leaked from the telescopic joint, To the mud processing system of the drill ship.

상기 머드 버킷부재에는 상기 머드의 이송을 위한 배출펌프가 연결되는 것을 특징으로 한다.And a discharge pump for transferring the mud is connected to the mud bucket member.

상기 머드 버킷부재에는 상기 머드 버킷부재에 수집되는 머드의 양을 감지하기 위한 레벨 센서부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the mud bucket member includes a level sensor member for sensing an amount of mud collected in the mud bucket member.

본 발명에 따르면 시추 작업시에 텔리스코픽 조인트에서의 머드 누출을 방지하여 머드 회수량의 정확도를 높임에 따라 안전한 유정제어를 가능하게 하고, 해상 오염을 방지하는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the leakage of the mud from the telescopic joint during the drilling operation, thereby increasing the accuracy of the amount of mud recovered, thereby enabling safe oil well control and preventing marine pollution.

도 1은 텔리스코픽 조인트를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 텔리스코픽 조인트를 도시한 사시도이다.1 is a front view showing a telescopic joint;
2 is a perspective view illustrating a telescopic joint according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

본 명세서에서 시추선이란, 해상에서 유정(Oil well)을 채굴할 수 있는 드릴 쉽 및 드릴 리그 등과 같은 선박을 모두 포함하는 것이고, 시추선에서 시추 작업시 분출되는 진흙, 모래, 자갈과 같은 머드를 회수하고 시추 파이프를 보호하기 위기 위한 장비로서 라이저가 사용된다. 그리고 본 발명의 텔리스코픽 조인트는 시추 작업을 위해 라이저가 시추선에 연결된 상태에서 해수의 유동에 의한 선박의 상하 유동에 대응하여 시추선과 라이저를 유연하게 연결하기 위한 것이다.
In this specification, the term "drill ship" refers to all drillships and drill rigs capable of drilling oil wells at sea, and collects muds such as mud, sand, and gravel that are ejected during drilling at a drill ship A riser is used as equipment to protect the drilling pipe. The telescopic joint of the present invention is for flexibly connecting the drill rig and the riser in response to the upward and downward movement of the ship due to the flow of seawater while the riser is connected to the drill rig for drilling.

도 2는 본 발명에 따른 텔리스코픽 조인트를 도시한 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a telescopic joint according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 시추선의 텔리스코픽 조인트는 시추선과 라이저를 연결하는 텔리스코픽 조인트(TELESCOPIC JOINT)에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 상기 텔리스코픽 조인트의 인장 및 수축을 가이드 하는 실린더부(11), 상기 실린더부(11)에 형성되어 상기 실린더부(11)를 실링(Sealing)을 하는 패커(Packer)부재(20), 상기 패커부재(20)의 하부에 설치되어 상기 패커부재(20)로부터 누출되는 머드를 수집하는 머드 버킷부재(30) 및 상기 머드 버킷부재(30)와 연결되어 상기 머드 버킷부재(30)에 수집된 머드를 배출시키는 배출펌프(40)를 포함한다.As shown in FIG. 2, a telescopic joint of a drill rig according to an embodiment of the present invention relates to a telescopic joint connecting a drill rig with a riser. The present invention relates to a telescopic joint comprising a cylinder part 11 for guiding tension and shrinkage of a telescopic joint, a packer member 20 for sealing the cylinder part 11 formed in the cylinder part 11, A mud bucket member 30 installed at a lower portion of the packer member 20 to collect mud leaking from the packer member 20 and a mud bucket member 30 connected to the mud bucket member 30 to collect the mud bucket member 30, And a discharge pump 40 for discharging the collected mud.

상기 실린더부(11)는 텔리스코픽 조인트가 실린더 운동을 하면서 시추선과 라이저가 연결된 상태에서 해수에 의해 시추선이 상하로 유동하여도 시추선과 라이저의 연결상태를 유연하게 유지할 수 있게 하기 위한 구성이다.The cylinder part 11 is configured to allow the telescopic joint to flexibly maintain the connection state between the drill rig and the riser even if the drill rig moves up and down by the seawater while the drill rig and the riser are connected while the joint is moving.

상기 패커부재(20)는 상기 실린더부(11)에 형성되어 인장 및 수축을 하는 텔리스코픽 조인트의 내부를 통해 유동하는 머드가 상기 실린더부(11)의 외부로 누출되지 않도록 실링(Sealing)하기 위한 구성이다. The packer member 20 is formed in the cylinder 11 so as to seal the mud that flows through the inside of the telescopic joint that is tensioned and contracted, .

상기 머드 버킷부재(30)는 텔리스코픽 조인트의 몸체(10)의 외주를 따라 상기 패커부재(20)의 하부를 감싸게 밀착 고정되는 환 형상을 이루며, 내부에는 상측이 개구되는 머드 수집공간(31)이 형성된다. 그리고 상기 머드 버킷부재(30)를 상기 몸체(10)에 고정하기 위해 상기 머드 버킷부재(30)는 하부로부터 지지대(33)가 상기 몸체(10) 외주까지 연장되게 형성되어 상기 지지대(33)가 상기 몸체(10) 외주에 밀착 고정된다. 이러한 상기 머드 버킷부재(30)는 상기 패커부재(20)로부터 누출되어 하측으로 흐르는 머드가 상기 머드 수집공간(31)의 개구된 상측을 통해 상기 머드 수집공간(31)의 내부로 유도되어 상기 머드 수집공간(31)에 수집되게 된다. The mud bucket member 30 has an annular shape in which a lower portion of the packer member 20 is tightly fixed along the outer periphery of the body 10 of the telescopic joint and a mud collecting space 31, . In order to fix the mud bucket member 30 to the body 10, the mud bucket member 30 is formed such that the support base 33 extends from the lower portion to the outer periphery of the body 10, And is tightly fixed to the outer periphery of the body (10). The mud bucket member 30 is guided to the inside of the mud collecting space 31 through the opened upper side of the mud collecting space 31 so that the mud that leaks from the packer member 20 and flows downward, And collected in the collection space 31.

한편, 상기 머드 수집공간(31)에 수집되는 머드의 양을 측정하기 위해 레벨 센서부재(50)가 설치되는데, 상기 레벨 센서부재(50)는 상기 패커부재(20)의 하측에는 설치되며, 특히 상기 머드 수집공간(31) 측에 설치되는 것이 바람직하고, 상기 레벨 센서부재(50)는 상기 머드 수집공간(31)에 복수로 설치되어 상기 수집되는 머드의 양을 더욱 정확하게 측정하게 할 수 있다. 즉 상기 레벨 센서부재(50)는 상기 머드 수집공간(31)의 높이를 따라 복수로 설치되거나 또는 상기 머드 수집공간(31)의 둘레를 따라 복수로 설치될 수 있다.A level sensor member 50 is provided to measure the amount of mud collected in the mud collecting space 31. The level sensor member 50 is installed on the lower side of the packer member 20, And the level sensor member 50 may be installed in the mud collecting space 31 in a plural number so as to more accurately measure the amount of the collected mud. That is, the level sensor member 50 may be provided in plurality along the height of the mud collection space 31, or may be installed in plural around the periphery of the mud collection space 31.

상기 배출펌프(40)는 상기 몸체(10)의 외주에 설치되되, 상기 머드 버킷부재(30)의 하측에 설치되는 것이 머드의 이송에 유리하다. 이때, 상기 몸체(10)의 외주에는 상기 배출펌프(40)를 고정하기 위한 브래킷(41)이 설치될 수 있다. 그리고 상기 배출펌프(40)와 상기 머드 버켓부재(30)의 내부 머드 수집공간(31)과는 이송로(43)에 의해 연통되어 상기 배출펌프(40)가 상기 이송로(43)를 통해 상기 머드 수집공간(31)에 수집된 머드를 흡입하여 시추선의 머드 처리 시스템(Mud treatment system)으로 배출하게 할 수 있게 한다. 여기서 상기 배출펌프(40)는 상기 머드 처리 시스템과 연결되는 배출 호스(45)를 포함할 수 있다. 더불어 상기 배출펌프(40)는 상기 레벨 센서부재(50)의 감지 신호를 받아 상기 머드 수집공간(31)에 수집된 머드가 기 설정된 높이 이상으로 채워졌을 때 가동되어 상기 머드 수집공간(31)에 수집된 머드를 상기 머드 처리 시스템으로 배출시켜 상기 머드 처리 시스템에서 머드를 재처리하여 머드를 재활용할 수 있게 한다. 여기서 상기 머드 처리 시스템은 일반적으로 시추선 등에서 머드를 재처리하기 위해 사용되는 것임을 밝힌다.The discharge pump 40 is installed on the outer circumference of the body 10, and is disposed below the mud bucket member 30, which is advantageous for the transportation of the mud. At this time, a bracket 41 for fixing the discharge pump 40 may be installed on the outer circumference of the body 10. The discharge pump 40 and the inner mud collecting space 31 of the mud bucket member 30 are communicated with the transfer path 43 so that the discharge pump 40 is rotated It is possible to suck the mud collected in the mud collection space 31 and discharge it to the mud treatment system of the drill ship. Wherein the discharge pump 40 may include a discharge hose 45 connected to the mud processing system. In addition, the discharge pump 40 is activated when the mud collected in the mud collecting space 31 is filled up to a predetermined height or higher in response to the detection signal of the level sensor member 50, The collected mud is discharged to the mud processing system to reprocess the mud in the mud processing system so that the mud can be recycled. Wherein the mud processing system is generally used to reprocess the mud at a drill rig or the like.

이와 같이 본 발명은 시추 작업시에 텔리스코픽 조인트에서 머드가 누출되는 것을 방지하고 머드 회수량의 정확도를 높일 수 있어, 시추 작업 시 정확한 머드 회수량을 측정하여 시추 작업이 정상적으로 진행되는 상황과 유정의 상태를 파악할 수 있게 하여 안전한 유정제어를 가능하게 하고, 더불어 해상 오염을 방지할 수 있게 한다.
As described above, the present invention prevents leaks of muds in telescopic joints during drilling and improves the accuracy of mud recovery, thereby measuring the amount of mud recovered during drilling, Thereby enabling safe oil well control and preventing marine pollution.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

10: 텔리스코픽 조인트의 몸체
11: 실린더부
20: 패커부재
30: 머드 버킷부재
31: 머드 수집공간
33: 지지대
40: 배출펌프
41: 브래킷
43: 이송로
45: 배출 호스
50: 레벨 센서부재10: Body of telescopic joint
11:
20: Packer member
30: absence of mud bucket
31: Mud Collection Space
33: Support
40: Discharge pump
41: Bracket
43:
45: Discharge hose
50: Level sensor member

Claims

In a telescopic joint that connects the drill rig and the riser,
A cylinder portion for guiding tension and contraction of the telescopic joint;
A packer member formed on the cylinder portion and sealing the cylinder portion;
A mud bucket member installed at a lower portion of the packer member to collect mud leaking from the packer member;
A discharge pump connected to the mud bucket member for discharging the collected mud to the mud bucket member; And
And a bracket provided on the outer periphery of the body of the telescopic joint,
Wherein the discharge pump is attached to the outer periphery of the body of the telescopic joint by the bracket and is connected to the mud bucket member through a transfer path.

The method according to claim 1,
And a level sensor member provided below the packer member for sensing an amount of mud collected on the mud bucket member.

The method of claim 2,
Wherein the level sensor member is installed in plurality in the inside of the mud bucket member.

The method according to claim 1,
Wherein the mud bucket member has a mud collection space in which an inner periphery is closely attached to the outer periphery of the body of the telescopic joint and an upper side thereof is opened.

The method of claim 4,
Wherein the mud bucket member comprises a support extending from the bottom to closely contact the outer periphery of the body of the telescopic joint.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the discharge pump comprises a discharge hose connected to a mud treatment system of the drill rig.

delete