KR102154142B1 - 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물 - Google Patents

시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 헐블록의 상부에 구비된 로워레일과; 캔틸레버블록의 하부에 좌우측으로 구비된 어퍼레일과; 상기 로워레일의 양측으로 구비된 프론트 로워 슬라이더와; 상기 로워레일의 중앙에 구비된 리어 로워 슬라이더와; 상기 프론트 로워 슬라이더의 상부에 결합된 만곡레일과; 상기 만곡레일의 상부에 좌우측으로 결합된 프론트 어퍼 슬라이더와; 상기 리어 로워 슬라이더의 상부에 회동 가능하게 결합된 리어 어퍼 슬라이더와; 상기 프론트 로워 슬라이더와 프론트 어퍼 슬라이더에 구비된 구동부 및; 상기 프론트 어퍼 슬라이더에 어퍼레일이 결합되고, 상기 리어 어퍼 슬라이더에 캔틸레버 블록의 어퍼 레일 사이에 구비된 센터레일이 결합됨을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 본선을 이동시키지 않은 상태에서 시추범위가 확장될 수 있도록 하고, 이를 통해 운용비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물{CANTILEVER STRUCTURE OF THE SELF-ELEVATIONG DRILLING RIG POSSIBLE RAGNG EXPANSION}
본 발명은 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 관한 것으로서, 잭업 리그에 탑재되어 드릴링 데릭을 이동시키는 캔틸레버 구조물의 움직임이 각각 양측으로 확장될 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 리그(rig)는 바아지(barge)에 설치한 3 ~ 6개 정도의 각주를 해저에 내려 세워 바아지를 해상에 설치하는 잭업(jack-up)형, 수중의 하부선각에 세워진 각주로서 해상의 갑판을 지탱하는 반잠수형, 선각과 같은 모양의 선형과 토사를 매립하여 인공섬으로 만든 매립식 인공섬형, 잠함 등을 해저에 침설 하여 중량으로 파력이나 지진력을 견디게 하는 중력형, 원반형상의 부유식 구조체를 이루는 원반 부채형 등이 있다.
이중 잭업 리그(jack-up rig)는 수심이 얕은 지역에서 안정된 작업이 가능하고, 해저면에 직접 설치하여 작업한 후, 작업이 완료되면 다른 곳으로 이동이 가능하게 구비된 것으로 도9 내지 도11에 도시된 바와 같이, 헐 블록(90)의 후방 상측으로 데크 하우스 블록(91)이 설치되어 있으며, 데크 하우스 블록(91)의 외측으로 헬리 데크 블록(92)이 설치되어 있고, 헐 블록(90)의 전방 상측으로 드릴링 데릭 블록(931)을 갖는 드릴 플로워 블록(932)이 캔틸레버 블록(93)의 상부에 설치되어 있다.
또한, 캔틸레버 블록(93)과 데크 하우스 블록(61) 사이의 헐 블록(90) 상부에는 다수개의 크레인 블록(94)이 설치되어 있고, 이러한 헐 블록(90)은 다수개의 레그(951)로 이루어진 레그 유닛(95)에 의하여 지지될 수 있게 설치되어 있다.
또한, 캔틸레버 블록(93)은 헐 블록(90)의 상부면에 가로방향으로 구비된 가로 레일(96)에 슬라이더(97)의 하부가 결합되고, 슬라이더(97)의 상부에 캔틸레버 블록(93)의 하부에 세로방향으로 구비된 세로 레일(98)이 결합되어 헐 블록(90)의 전방 상측으로 설치된 캔틸레버 블록(93)을 가로 레일(96) 또는 세로 레일(98)을 따라 이동시킴으로써, 드릴링 데릭 블록(931)을 갖는 드릴 플로워 블록(932)이 이동되어 도9에 도시된 바와 같은, 사각형태의 시추범위(DA)를 갖게 된다. 이때, 슬라이더(97)은 상하부에 각각 세로 레일 삽입홈(971)과 가로 레일 삽입홈(972)이 거의 직교되는 방향으로 형성되어 캔틸레버 블록(93)은 직각되는 방향으로만 이동됨으로써, 시추범위(DA)가 제한되는 문제점이 있었다.
한편, 시추범위를 넓히기 위해 본선을 이동시켜야 되는 원인이 있었고, 이러한 원인으로 인하여 운영비용이 증가되는 또 다른 문제점이 있었다.
등록특허공보 10-1439943호(2014.09.03)
본 발명은 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 본선을 이동시키지 않은 상태에서 시추범위가 확장될 수 있도록 하고, 이를 통해 운용비용(Operating Expenditure:OPEX)을 절감할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 헐블록의 상부에 구비된 로워레일과; 캔틸레버블록의 하부에 좌우측으로 구비된 어퍼레일과; 상기 로워레일의 양측으로 구비된 프론트 로워 슬라이더와; 상기 로워레일의 중앙에 구비된 리어 로워 슬라이더와; 상기 프론트 로워 슬라이더의 상부에 결합된 만곡레일과; 상기 만곡레일의 상부에 좌우측으로 결합된 프론트 어퍼 슬라이더와; 상기 리어 로워 슬라이더의 상부에 회동 가능하게 결합된 리어 어퍼 슬라이더와; 상기 프론트 로워 슬라이더와 프론트 어퍼 슬라이더에 구비된 구동부 및; 상기 프론트 어퍼 슬라이더에 어퍼레일이 결합되고, 상기 리어 어퍼 슬라이더에 캔틸레버 블록의 어퍼 레일 사이에 구비된 센터레일이 결합됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 프론트 로워 슬라이더는 하부에 제1로워 레일 삽입홈이 형성된 프론트 로워 슬라이더 몸체의 상부로 로워 레일 삽입홈이 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 로워 레일 삽입홈은 만곡형태를 갖도록 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 리어 로워 슬라이더는 하부로 제2로워 레일 삽입홈이 구비된 리어 로워 슬라이더 몸체의 상부에 로어 디스크 삽입홈이 구비되고, 상기 로워 디스크 삽입홈에 회동디스크의 상단이 돌출되게 삽입됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 만곡레일은 만곡형태를 갖는 웹부의 상하단에 각각 동일한 방향을 갖는 어퍼 플랜지부와 로워 플랜지부가 일체로 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 프론트 어퍼 슬라이더는 하부에 하부 어퍼 레일 삽입홈이 구비된 프론트 어퍼 슬라이더 몸체의 상부로 상부 어퍼 레일 삽입홈이 일체로 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 어퍼 레일 삽입홈은 만곡형태로 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 리어 어퍼 슬라이더는 상부에 센터레일이 이동 가능하게 삽입된 센터레일 삽입홈이 구비된 리어 어퍼 슬라이더 몸체의 하부로 어퍼 디스크 삽입홈이 구비되어 회동 디스크의 상단에 삽입됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 실린더의 하부가 각각 프론트 리어 슬라이더 몸체에 구비된 하부 브라켓에 회동되게 구비되고, 상기 실린더의 피스톤 로드가 각각 프론트 어퍼 슬라이더 몸체에 구비된 상부 브라켓에 조인트로 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 조인트는 볼조인트로 구비됨을 특징으로 한다.
본 발명은 만곡레일, 센터레일 및 회동 디스크로 회동 가능하게 구비된 리어 어퍼 슬라이더 및 리어 로워 슬라이더에 의하여 잭업 리그에 탑재되어 드릴링 데릭이 양측으로 회동할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 본선을 이동시키지 않은 상태에서 시추범위가 확장될 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.
그리고 이를 통해 운용비용(Operating Expenditure:OPEX)을 더 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물을 도시한 사시도.
도2는 본 발명에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 캔틸레버를 제거시킨 상태를 도시한 사시도.
도3은 본 발명에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 갠틸레버를 슬라이드 회동시키기 위한 요부를 확대 도시한 사시도.
도4는 본 발명에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 갠틸레버를 슬라이드 회동시키기 위한 요부를 확대 도시한 분해 사시도.
도5는 본 발명에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 갠틸레버를 슬라이드 회동시키기 위한 요부를 확대 도시한 저면 분해 사시도.
도6은 본 발명에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 갠틸레버를 슬라이드 회동시키기 위한 요부를 확대 도시한 배면 분해 사시도.
도7a 내지 도7c는 본 발명에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 갠틸레버를 우측으로 슬라이드 회동된 상태를 도시한 사시도 및 평면도.
도8a 내지 도8c는 본 발명에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 갠틸레버를 좌측으로 슬라이드 회동된 상태를 도시한 사시도 및 평면도.
도9는 종래 기술에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물을 도시한 사시도.
도10은 종래 기술에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물을 도시한 저면 사시도.
도11은 종래 기술에 따른 잭업 리그의 캔틸레버 구조물에 있어 캔티레버를 제거시킨 상태를 도시한 사시도.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하되, 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용하며, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본선을 이동시키지 않은 상태에서 캔틸레버 블록(93)의 양측단부에서 각각 외측을 향하여 더 회동하여 이동되도록 함으로써, 상부에 구비된 드릴링 데릴 블록(931)이 기존의 시추범위(DA) 보다 더 이동되어 시추범위(DA')(DA")를 넓힐 수 있게 구비되어 있다.
이러한 기능을 갖는 잭업 리그의 캔틸레버 구조물은 헐블록(H), 로워레일(10)(10'), 어퍼레일(20)(20'), 프론트 로워 슬라이더(30)(30'), 리어 로워 슬라이더(40), 만곡레일(50), 프론트 어퍼 슬라이더(60)(60'), 리어 어퍼 슬라이더(70), 구동부(80) 및 센터레일(20")로 구성되어 있다.
여기에서, 상기 헐블록(H)의 상부에는 로워레일(10)(10')이 전후방측에서 가로방향으로 평행하게 구비되어 있고, 상기 캔틸레버블록(K)의 하부에 전후방측에서 좌우측방향 즉, 세로방향으로 어퍼레일(20)(20')이 구비되어 있다.
상기 로워레일(10)의 양측에는 프론트 로워 슬라이더(30)(30')가 구비되어 있고, 상기 로워레일(10')의 중앙에는 리어 로워 슬라이더(40)가 구비되어 있다.
상기 프론트 로워 슬라이더(30)(30')는 캔틸레버 블록(93)이 좌우측 즉, 가로방향으로 이동되도록 하는 가운데 만곡레일(50)이 안정되게 지지되도록 하는 기능을 갖는 것으로 하부에 제1로워 레일 삽입홈(311)(311')이 형성된 프론트 로워 슬라이더 몸체(31)(31')의 상부로 로워 레일 삽입홈(312)(312')가 구비되어 일정 간격이 유지되게 구비되어 있다.
이러한 상기 로워 레일 삽입홈(312)(312')은 만곡형태를 갖도록 구비되어 만곡레일(50)이 안정되게 지지될 수 있게 구비되어 있다. 본 발명에서는 로워 레일 삽입홈(312)(312')에 만곡레일(50)이 결합되도록 하였으나, 별도의 고정구인 나사 등을 이용하여 유동이 발생되는 것을 방지할 수 있게 고정되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 리어 로워 슬라이더(40)는 로워 레일(10')을 따라 캔틸레버 블록(93)이 좌우 즉, 가로방향으로 이동되는 가운데 캔틸레버 블록(93)이 각각 양측으로 회동할 수 있도록 하는 기능이 제공될 수 있게 구비되어 있다.
이러한 상기 리어 로워 슬라이더(40)는 하부로 제2로워 레일 삽입홈(411)이 구비된 리어 로워 슬라이더 몸체(41)의 상부에 로어 디스크 삽입홈(412)이 구비되고, 상기 로워 디스크 삽입홈(412)에 회동디스크(D)의 상단이 돌출되게 삽입되어 후술하는 센터 레일(20")에 결합된 리어 어퍼 슬라이더(70)가 회동디스크(D)를 중심으로 회동될 수 있게 된다.
상기 프론트 로워 슬라이더(30)(30')의 상부에는 만곡레일(50)이 결합되어 상기 회동디스크(D)를 중심으로 캔틸레버 블록(93)이 회동할 수 있게 구비된 것으로 상기 만곡레일(50)은 만곡형태를 갖는 웹부(51)의 상하단에 각각 동일한 방향을 갖는 어퍼 플랜지부(52)와 로워 플랜지부(53)가 일체로 구비되어 있다.
상기 만곡레일(50)의 상부에 좌우측에는 프론트 어퍼 슬라이더(60)(60')가 결합되어 있고, 이러한 상기 프론트 어퍼 슬라이더(60)(60')는 하부에 하부 어퍼 레일 삽입홈(611)(611')이 구비된 프론트 어퍼 슬라이더 몸체(61)(61')의 상부로 상부 어퍼 레일 삽입홈(612)(621')이 일체로 구비되어 있다.
상기 프론트 어퍼 슬라이더(60)(60')는 하부에 형성된 하부 어퍼 레일 삽입홈(611)(611')에는 상기 만곡레일(50)의 어퍼 플랜지부(52)가 결합되며, 상기 프론트 어퍼 슬라이더 몸체(61)(61')의 상부로 구비된 상부 어퍼 레일 삽입홈(612)(621')에 캔틸레버 블록(93)의 하부로 결합된 어퍼레일(20)(20')이 각각 결합되도록 구비되어 있다. 이때, 상기 하부 어퍼 레일 삽입홈(611)(611')은 만곡형태로 구비되어 만곡레일(50)에 결합되어 이동되는 과정에서 상호간섭이 발생되는 것을 막을 수 있게 구비되어 있다.
상기 리어 로워 슬라이더(40)의 상부에는 리어 어퍼 슬라이더(70)가 회동 가능하게 결합된 것으로 상기 리어 어퍼 슬라이더(70)는 상부에 센터레일(20")이 이동 가능하게 삽입된 센터레일 삽입홈(711)이 구비된 리어 어퍼 슬라이더 몸체(71)의 하부로 어퍼 디스크 삽입홈(712)이 구비되어 회동 디스크(D)의 상단에 삽입되어 있다.
상기 구동부(80)는 프론트 로워 슬라이더(30)(30')와 프론트 어퍼 슬라이더(60)(60')에 구비된 것으로 프론트 로워 슬라이더(30)(30')를 중심으로 만곡레일(50)에 결합된 프론트 어퍼 슬라이더(60)(60')가 만곡레일(50)을 따라 왕복 이동되도록 구비되어 있다.
이러한 상기 구동부(80)는 실린더(81)의 하부가 각각 프론트 리어 슬라이더 몸체(31)(31')에 구비된 하부 브라켓(82)(82')에 회동되게 구비되고, 상기 실린더(81)의 피스톤 로드(83)가 각각 프론트 어퍼 슬라이더 몸체(61)(61')에 구비된 상부 브라켓(84)(84')에 조인트(85)(85')로 구비되어 작동 과정에서 상호 간섭되는 현상이 발생되는 것을 방지하는 가운에 원활한 작동이 가능하게 구비되어 있다. 이를 위해, 상기 조인트(85)(85')는 볼조인트로 구비되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 구동부(80)의 피스톤 로드(83)는 미도시한 별도의 유압구동부에 의하여 작동되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 프론트 어퍼 슬라이더(60)(60')에 어퍼레일(20)(20')이 결합되고, 상기 리어 어퍼 슬라이더(70)에 캔틸레버 블록(K)의 어퍼 레일(20)(20') 사이에 구비된 센터레일(20")이 결합됨으로써, 헐 블록(90)에 구비된 캔틸레버 블록(93)이 전후 방향 즉, 세로 방향으로 왕복 이동되는 가운데 가로방향으로 회동할 수 있게 된다.
이와 같은 잭업 리그의 캔틸레버 구조물은 도7a 내지 도7c에 도시된 바와 같이, 평면에서 볼때 시추범위(DA)에서 다른 시추범위(DA')로 확대 시키고자 할 경우, 미도시한 유압구동부를 구동시켜 유압이 만곡레일(50)의 좌측으로 구비된 실린더(81)로 공급됨과 동시에 피스톤 로드(83)가 인출되면서 하부 브라켓(82)과 상부 브라켓(84)의 간격이 벌어지게 된다. 즉, 하부 브라켓(32)을 중심으로 상부 브라켓(84)이 반시계 방향으로 밀리면서 프론트 어퍼 슬라이더(60)의 프론트 어퍼 슬라이드 몸체(61)의 하부에 구비된 하부 어퍼 레일 삽입홈(611)이 만곡레일(50)의 어퍼 플랜지부(52)를 따라 슬라이드 이동됨과 동시에 이동되는 량 만큼 리어 어퍼 슬라이더(70)가 회동디스크(D)를 중심으로 회동함으로써, 캔틸레버 블록(93)이 회동하여 시추범위(DA')가 우측으로 확장될 수 있게 된다.
한편, 도8a 내지 도8c에 도시된 바와 같이, 평면에서 볼때 시추범위(DA")를 확대 시키고자 할 경우, 미도시한 유압구동부를 구동시켜 유압이 만곡레일(50)의 우측으로 구비된 실린더(81)로 공급됨과 동시에 피스톤 로드(83)가 인출되면서 하부 브라켓(82')과 상부 브라켓(84')의 간격이 벌어지게 된다. 즉, 하부 브라켓(32')을 중심으로 상부 브라켓(84')이 밀리면서 프론트 어퍼 슬라이더(60)의 프론트 어퍼 슬라이드 몸체(61)의 하부에 구비된 하부 어퍼 레일 삽입홈(611)이 만곡레일(50)의 어퍼 플랜지부(52)를 따라 슬라이드 이동됨과 동시에 이동되는 량 만큼 리어 어퍼 슬라이더(70)가 회동디스크(D)를 중심으로 회동함으로써, 캔틸레버 블록(93)이 회동하여 시추범위(DA")가 좌측으로 확장될 수 있게 된다.
10,10':로워레일
20,20':어퍼레일
20":센터레일
30,30':프론트 로워 슬라이더
40:로워 슬라이더
50:만곡레일
60,60':프론트 어퍼 슬라이더
70:리어 어퍼 슬라이더
80:구동부

Claims (10)

  1. 헐블록의 상부에 구비된 로워레일과;
    캔틸레버블록의 하부에 좌우측으로 구비된 어퍼레일과;
    상기 로워레일의 양측으로 구비된 프론트 로워 슬라이더와;
    상기 로워레일의 중앙에 구비된 리어 로워 슬라이더와;
    상기 프론트 로워 슬라이더의 상부에 결합된 만곡레일과;
    상기 만곡레일의 상부에 좌우측으로 결합된 프론트 어퍼 슬라이더와;
    상기 리어 로워 슬라이더의 상부에 회동 가능하게 결합된 리어 어퍼 슬라이더와;
    상기 프론트 로워 슬라이더와 프론트 어퍼 슬라이더에 구비된 구동부 및;
    상기 프론트 어퍼 슬라이더에 어퍼레일이 결합되고, 상기 리어 어퍼 슬라이더에 캔틸레버 블록의 어퍼 레일 사이에 구비된 센터레일이 결합됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프론트 로워 슬라이더는 하부에 제1로워 레일 삽입홈이 형성된 프론트 로워 슬라이더 몸체의 상부로 로워 레일 삽입홈이 구비됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로워 레일 삽입홈은 만곡형태를 갖도록 구비됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리어 로워 슬라이더는 하부로 제2로워 레일 삽입홈이 구비된 리어 로워 슬라이더 몸체의 상부에 로어 디스크 삽입홈이 구비되고, 상기 로워 디스크 삽입홈에 회동디스크의 상단이 돌출되게 삽입됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 만곡레일은 만곡형태를 갖는 웹부의 상하단에 각각 동일한 방향을 갖는 어퍼 플랜지부와 로워 플랜지부가 일체로 구비됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프론트 어퍼 슬라이더는 하부에 하부 어퍼 레일 삽입홈이 구비된 프론트 어퍼 슬라이더 몸체의 상부로 상부 어퍼 레일 삽입홈이 일체로 구비됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하부 어퍼 레일 삽입홈은 만곡형태로 구비됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리어 어퍼 슬라이더는 상부에 센터레일이 이동 가능하게 삽입된 센터레일 삽입홈이 구비된 리어 어퍼 슬라이더 몸체의 하부로 어퍼 디스크 삽입홈이 구비되어 회동 디스크의 상단에 삽입됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 실린더의 하부가 각각 프론트 리어 슬라이더 몸체에 구비된 하부 브라켓에 회동되게 구비되고, 상기 실린더의 피스톤 로드가 각각 프론트 어퍼 슬라이더 몸체에 구비된 상부 브라켓에 조인트로 구비됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조인트는 볼조인트로 구비됨을 특징으로 하는 시추범위 확대가 가능한 잭업 리그의 캔틸레버 구조물.
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