KR102196979B1 - A drillship - Google Patents
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- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/12—Underwater drilling
Abstract
본 발명은 드릴십에 관한 것으로서, 해양에 부유하여 해저를 시추하는 드릴십에 있어서, 가조립된 드릴 파이프를 거치하는 셋백 구역(setback area); 상기 드릴 파이프 또는 라이저를 해저로 하강시키는 실린더 리그; 및 상기 라이저를 지지하는 텐셔너를 포함하며, 상기 텐셔너는, 와이어를 이용하는 와이어 텐셔너인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a drillship, comprising: a setback area for mounting a provisionally assembled drill pipe; A cylinder rig for lowering the drill pipe or riser to the seabed; And a tensioner supporting the riser, wherein the tensioner is a wire tensioner using a wire.
Description
본 발명은 드릴십에 관한 것이다.The present invention relates to a drillship.
최근 급격한 산업화로 인해 석유와 같은 자원의 사용량이 급등함에 따라, 석유의 안정적인 생산과 공급이 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다. 그런데 대륙 또는 연해에서의 유전은 이미 많은 시추가 이루어진바, 최근에는 수심이 깊은 심해에 위치한 유전의 개발에 관심이 집중되고 있으며, 이러한 심해 유전을 시추하기 위해서는 일반적으로 드릴십(Drillship)이 이용된다.As the use of resources such as petroleum has skyrocketed due to the recent rapid industrialization, stable production and supply of petroleum is emerging as a very important problem. However, a lot of drilling has already been made for oil fields in continental or coastal waters, and in recent years, attention has been focused on the development of oil fields located in deep waters, and drillships are generally used to drill such deep-sea oil fields.
드릴십은 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 선박과 유사한 형태로 제작된 해상 구조물로서, 해상 플랫폼의 설치가 불가능한 심해 지역에서 원유나 가스 등의 채취 작업이 가능하고, 일정 지점에서 시추를 종료하고 다른 지점으로 이동하여 다시 시추를 수행할 수 있다는 장점이 있다.Drillship is an offshore structure that is manufactured in a shape similar to a ship so that it can navigate with its own power and equipped with advanced drilling equipment.It is possible to collect crude oil or gas in a deep sea area where the installation of an offshore platform is impossible. There is an advantage in that drilling can be terminated at, and drilling can be carried out again by moving to another point.
이러한 드릴십은, 상하로 관통된 형태의 문풀(Moonpool) 구조를 구비하고, 문풀 상부에 위치하며 시추장비를 구비하는 데릭(Derrick)을 포함한다. 이하에서는 드릴십이 해저에 시추를 하는 과정에 대해 설명한다.Such a drillship includes a derrick having a Moonpool structure in the form of penetrating vertically, located above the moonpool, and having drilling equipment. Hereinafter, a process of drilling the drillship in the seabed will be described.
우선 드릴십은 자체 동력을 이용하여 시추 대상 지역으로 이동하고, 위치를 유지할 수 있도록 복수의 스러스터(Thruster)를 이용한 동적 위치유지 시스템(Dynamic Positioning System; DPS)을 구동한다.First, the drillship uses its own power to move to the drilling target area and drives a dynamic positioning system (DPS) using a plurality of thrusters to maintain the position.
이후 드릴십은 드릴 파이프(drill pipe)에 드릴 비트(drill bit)를 결합하고, 데릭에 마련된 호이스팅 시스템(Hoisting System)과 핸들링 시스템(Handling System)을 이용해 복수의 드릴 파이프를 충분한 길이만큼 연결하여 문풀을 통해 해저면까지 하강시킨 뒤, 로테이팅 시스템(Rotating System)을 통해 드릴 파이프를 회전하여 시추공을 형성한다.After that, the drillship is to connect a drill bit to a drill pipe and connect a plurality of drill pipes to a sufficient length using a hoisting system and a handling system provided in the derrick. After descending to the bottom of the sea through a rotating system (Rotating System) to rotate the drill pipe to form a borehole.
1차로 드릴링이 완료되면, 데릭은 드릴 파이프를 회수하고 케이싱 파이프(casing pipe)를 시추공에 설치한 뒤, 케이싱 파이프와 시추공 사이에 콘크리트를 채우는 시멘팅(Cementing) 작업을 진행하며, 다시 드릴 파이프를 이용한 드릴링 작업과 케이싱 파이프를 설치하는 케이싱 및 시멘팅 작업을 반복 수행함으로써, 일정 깊이를 갖는 시추공의 형태를 유지시킨다.When drilling is completed in the first time, derrick recovers the drill pipe, installs a casing pipe in the borehole, performs cementing work to fill concrete between the casing pipe and the borehole, and rebuilds the drill pipe. By repeatedly performing the drilling operation used and the casing and cementing operation to install the casing pipe, the shape of the borehole having a certain depth is maintained.
시추공이 무너지지 않도록 케이싱 파이프가 충분히 설치되면, 라이저(Riser)에 분출방지장치(BOP: Blow Out Preventer)를 연결하여 시추공에 결합하게 되며, 이때 라이저의 내부는 드릴 파이프와 케이싱 파이프의 이동 경로가 된다. If the casing pipe is sufficiently installed to prevent the borehole from collapsing, a blow out preventer (BOP) is connected to the riser to be coupled to the borehole, and the inside of the riser becomes the movement path of the drill pipe and the casing pipe. .
그런데 드릴링 과정에서 드릴 비트의 윤활 및 냉각과, 시추공 내부에서 생성되는 암석 덩어리 등의 분쇄물의 처리가 필요하다. 따라서 드릴십은 드릴 파이프의 내부에 머드를 공급하여 드릴 비트의 말단부에서 머드가 배출되도록 하고, 머드가 드릴 비트의 윤활과 냉각을 수행한 뒤 분쇄물과 함께 드릴 파이프의 외부에서 라이저의 내부를 통해 상부로 회수되도록 하는, 머드 순환 시스템(Mud Circulation System)을 사용한다. 회수된 머드는 분쇄물이 걸러진 후 재사용된다.However, during the drilling process, it is necessary to lubricate and cool the drill bit and to treat crushed material such as rock mass generated inside the borehole. Therefore, the drillship supplies mud to the inside of the drill pipe so that the mud is discharged from the distal end of the drill bit, and after the mud performs lubrication and cooling of the drill bit, the upper part through the inside of the riser from the outside of the drill pipe together with the ground material. It uses the Mud Circulation System to be recovered. The recovered mud is reused after the crushed material is filtered.
드릴십은 이러한 머드 순환 시스템을 구동하면서 드릴 비트가 유정에 도달할 때까지 드릴링과 케이싱 및 시멘팅 작업을 반복적으로 수행하는데, 이 경우 케이싱 작업에 사용되는 케이싱 파이프의 직경이 점차 작아짐에 따라, 상대적으로 작은 크기의 드릴 비트를 교체 사용하여 드릴링을 지속적으로 구현할 수 있다.Drillship drives such a mud circulation system and repeatedly performs drilling, casing, and cementing operations until the drill bit reaches the well. In this case, as the diameter of the casing pipe used for the casing decreases, relatively Drilling can be continuously implemented by replacing the small sized drill bit.
이와 같이 드릴십은, 드릴 파이프와 라이저 등을 설치 및 사용하기 위한 시스템과 머드를 사용하는 시스템 등을 구비하며, 이러한 시스템을 이용하여 시추 작업을 원활히 구현하기 위한 문풀 구조, 데릭 구조, 그리고 적재 구조 등을 일정한 공간 내에 배치하여야 하므로, 상당히 높은 기술력이 요구됨에 따라 지속적으로 연구 및 개발이 이루어지고 있다.As such, the drillship includes a system for installing and using drill pipes and risers, a system for using mud, etc., and a moonpool structure, a derrick structure, and a loading structure for smoothly implementing drilling using these systems. Since it has to be placed in a certain space, research and development are continuously being made as a fairly high technology is required.
한국 등록특허공보 제10-0976598호Korean Patent Publication No. 10-0976598
한국 공개특허공보 제10-2007-0090604호Korean Patent Application Publication No. 10-2007-0090604
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실린더 리그를 구비하면서도 슈트를 구비하지 않도록 구조를 개선하여 드릴링 작업의 효율성을 개선한 드릴십을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a drillship having improved drilling efficiency by improving the structure so as not to have a chute while having a cylinder rig.
본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십은, 해양에 부유하여 해저를 시추하는 드릴십에 있어서, 가조립된 드릴 파이프를 거치하는 셋백 구역(setback area); 상기 드릴 파이프 또는 라이저를 해저로 하강시키는 실린더 리그; 및 상기 라이저를 지지하는 텐셔너를 포함하며, 상기 텐셔너는, 와이어를 이용하는 와이어 텐셔너인 것을 특징으로 한다.A drillship according to an embodiment of the present invention includes: a setback area for mounting a provisionally assembled drill pipe in the drillship floating in the ocean and drilling the seabed; A cylinder rig for lowering the drill pipe or riser to the seabed; And a tensioner supporting the riser, wherein the tensioner is a wire tensioner using a wire.
구체적으로, 상기 텐셔너는, 상기 실린더 리그의 외측에 마련되며 상기 와이어의 장력을 조절하는 실린더부; 및 상기 실린더 리그의 하방에 마련되어 상기 와이어를 가이드하는 롤러부를 포함할 수 있다.Specifically, the tensioner may include: a cylinder portion provided outside the cylinder rig and adjusting tension of the wire; And a roller portion provided below the cylinder rig to guide the wire.
구체적으로, 상기 실린더부는, 상기 실린더 리그와 함께 드릴 플로어 상에 설치되며, 상기 롤러부는, 상기 드릴 플로어의 하측에 배치될 수 있다.Specifically, the cylinder part may be installed on a drill floor together with the cylinder rig, and the roller part may be disposed below the drill floor.
구체적으로, 상기 셋백 구역은, 상기 실린더 리그와 함께 드릴 플로어 상에 설치될 수 있다.Specifically, the setback area may be installed on the drill floor together with the cylinder rig.
구체적으로, 상기 실린더부는, 웰을 기준으로 상기 실린더 리그 및 상기 셋백 구역의 외측에 마련될 수 있다.Specifically, the cylinder part may be provided outside the cylinder rig and the setback area based on the well.
구체적으로, 상기 롤러부는, 상기 실린더 리그 및 상기 셋백 구역의 하방에 마련될 수 있다.Specifically, the roller part may be provided below the cylinder rig and the setback area.
구체적으로, 상기 텐셔너는, 드릴 플로어의 아래에 설치되는 실린더를 갖는 다이렉트 액팅 텐셔너를 사용하지 않을 수 있다.Specifically, the tensioner may not use a direct acting tensioner having a cylinder installed below the drill floor.
본 발명에 따른 드릴십은, 실린더 리그를 이용해 드릴 파이프를 설치하도록 마련되며, 가조립된 드릴 파이프를 거치하는 셋백 구역이 드릴 플로어에 배치되도록 하여 가조립된 드릴 파이프를 실린더 리그로 이송하는 과정에서 슈트를 생략할 수 있어 구조 개선 및 작업 공수 감소, 드릴링 작업시간 단축 등의 효과를 갖는다.The drillship according to the present invention is provided to install a drill pipe using a cylinder rig, and the setback area for mounting the pre-assembled drill pipe is arranged on the drill floor, so that the chute is omitted in the process of transferring the pre-assembled drill pipe to the cylinder rig. As it can be done, it has the effect of improving the structure, reducing work man-hours, and reducing drilling work time.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 평면도이다.
도 4는 도 1에서 B의 단면도이다.
도 5는 도 1에서 C의 단면도이다.
도 6은 도 1에서 D의 단면도이다.
도 7은 도 1에서 E의 단면도이다.1 is a side view of a drillship according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a drillship according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a drillship according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of B in FIG. 1.
5 is a cross-sectional view of C in FIG. 1.
6 is a cross-sectional view of D in FIG. 1.
7 is a cross-sectional view of E in FIG. 1.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 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.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만 본 명세서에서 드릴십은, 해상에 부유하며 해저를 드릴링하는 모든 설비(선박 형태를 갖는 시추선, 반잠수식 시추선(semi-submersible drilling unit) 등)를 포괄하는 의미로 사용됨을 알려 둔다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in this specification, it is noted that the drillship is used in the sense of encompassing all facilities floating on the sea and drilling the seabed (a drilling vessel having a ship shape, a semi-submersible drilling unit, etc.).
또한 이하에서 전후 방향이라 함은 선체의 길이 방향과 나란한 방향을 의미하며, 좌우 방향이라 함은 선체의 좌우 방향과 나란한 방향을 의미할 수 있다. In addition, hereinafter, the front-rear direction means a direction parallel to the longitudinal direction of the hull, and the left-right direction may mean a direction parallel to the left-right direction of the hull.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 평면도이다. 또한 도 4는 도 1에서 B의 단면도, 도 5는 도 1에서 C의 단면도, 도 6은 도 1에서 D의 단면도, 도 7은 도 1에서 E의 단면도이다.1 is a side view of a drillship according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of a drillship according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view of the drillship according to an embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view of B in FIG. 1, FIG. 5 is a cross-sectional view of C in FIG. 1, FIG. 6 is a cross-sectional view of D in FIG. 1, and FIG. 7 is a cross-sectional view of E in FIG.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십(1)은, 선체(10), 드릴링시스템(20), 드릴보조시스템(40), 이송시스템(30), 머드시스템(50), 전력시스템(60) 등을 포함한다.1 to 7, the
선체(10)는, 드릴십(1)의 전체적인 형태를 형성한다. 이하에서 편의상 선체(10)는 본 발명의 드릴십(1)이 선박의 형태를 가짐을 한정하여 설명하도록 한다.The
선체(10)는 전후 방향으로 선수(11), 중앙부(12), 선미(13)로 구분될 수 있다. 선수(11)는 드릴십(1)이 항해하는 방향을 기준으로 전방이며, 구상선수(부호 도시하지 않음)가 돌출될 수 있다. 선수(11)에는 일정 높이의 선실(111)이 마련될 수 있다.The
중앙부(12)는, 선수(11)와 선미(13) 사이 부분으로 드릴링 작업 등이 이루어지기 위한 공간이다. 따라서 중앙부(12)에는 문풀(121)이 형성되며 각종 장비들이 놓일 수 있다. 문풀(121)에는 유정으로부터 폭발성 가스가 유입될 우려가 있고 시추장비를 운용하면서 장비가 선체(10)와 충돌할 가능성이 있기 때문에, 문풀(121) 주변을 보호하기 위해 문풀(121)은 둘레가 코퍼댐(122)으로 둘러싸일 수 있다.The
또한 중앙부(12)에는 드릴 파이프(P)와 라이저(R) 등의 적재가 이루어질 수 있다. 물론 드릴 파이프(P)와 라이저(R) 등의 적재는, 공간상 가능하다면 선수(11) 및/또는 선미(13)에 적재될 수 있다. 즉 드릴 파이프(P)와 라이저(R)의 적재 위치는 특별히 한정되지 않는다.In addition, a drill pipe (P) and a riser (R) may be loaded on the
선미(13)는, 드릴십(1)이 항해하는 방향을 기준으로 후방이며, 엔진(611)을 수용하는 엔진룸(61)이 배치될 수 있다. 일반 상선에서 선미(13)에 프로펠러 및 러더가 마련되던 것과는 달리, 본 실시예의 드릴십(1)은 선수(11) 및 선미(13) 등에 복수 개의 스러스터(도시하지 않음)가 마련되어 러더 없이 조향이 가능하다.The
선미(13)에는 엔진(611)이 마련되므로 엔진(611)의 배기를 외부로 배출하기 위한 엔진케이싱(도시하지 않음)이 선미(13)에 배치될 수 있다. Since the
선체(10)를 정단면에서 보면, 선체(10)는 데크(14), 선측외판(15), 선저판(16)으로 이루어진 대략 사각형의 형태일 수 있다. 이때 데크(14)는 높이가 높은 순으로 드릴 플로어(drill floor)(14a), 어퍼데크(upper deck)(14b), 메인데크(main deck)(14c) 등을 포함할 수 있다.When the
드릴 플로어(14a)는, 드릴 파이프(P) 및 라이저(R)를 하강시키는 실린더 리그(21)가 마련되고, 드릴링 작업이 이루어지는 데크(14)이다. 드릴 플로어(14a)는 드릴링 작업을 수행하기 위한 공간으로 문풀(121) 상측에 형성될 수 있다.The
드릴 플로어(14a)에는 드릴링을 통합 제어하는 제어실인 캐빈(26)이 마련될 수 있으며, 캐빈(26)의 좌우로 실린더 리그(21)가 마련되고, 캐빈(26)의 전방으로 버티컬 래커(25)가 마련될 수 있다. 드릴 플로어(14a) 상에서의 배치에 대해서는 이하 자세히 후술하도록 한다.The
드릴 플로어(14a)의 전후로는, 드릴 파이프(P)나 라이저(R)를 이송하는 캣워크머신(32)이 설치되는 캣워크데크(141)가 연장되어 있을 수 있다. 캣워크데크(141)는 드릴링 작업 중 드릴 파이프(P)나 라이저(R) 등의 수평 이동을 구현하는 공간일 수 있다.Before and after the
캣워크데크(141)는 캣워크머신(32)의 설치만 구현하면 되는 것이어서 드릴 플로어(14a)보다 작은 좌우 폭을 갖도록 마련될 수 있으며, 또는 캣워크데크(141)를 대신하여 단순히 캣워크머신(32)의 설치를 위한 캣워크레일(321)만 마련될 수도 있다.The catwalk deck 141 needs to be implemented only by installing the
어퍼데크(14b)는, 중앙부(12)의 전후, 선수(11)와 선미(13) 등에 마련되며 상부로 노출되어 각종 장비를 지지한다. 어퍼데크(14b)는 패널데크(panel deck) 등으로 지칭될 수 있다. 어퍼데크(14b)가 지지하는 각종 장비는 드릴링 등에 필요한 장비일 수 있지만 특별히 한정되지 않으며, 어퍼데크(14b)는 장비 외에 엔진케이싱이나 선실(111) 등과 같은 구조물을 지지할 수도 있다.The
선미(13)에 마련되는 어퍼데크(14b)에는 웰테스트구역(142)이 마련될 수 있다. 웰테스트구역(142)이라 함은 유정을 시험, 검사하기 위한 작업 공간을 의미한다. 이때 웰테스트구역(142)의 주변에는 일정 지점을 기준으로 회전 가능하게 마련되는 크레인(31)이 배치될 수 있다.A well test area 142 may be provided in the
선수(11)에 마련되는 어퍼데크(14b)의 하부에 라이저(R)가 적재될 수 있다. 라이저(R)는 드릴 플로어(14a)의 전방에 위치한 캣워크머신(32)의 직하방에 적재될 수 있다. 반면 드릴 파이프(P)는, 선미(13)의 어퍼데크(14b)에서 웰테스트구역(142)의 전방에 적재될 수 있다. 즉 드릴 파이프(P)는 어퍼데크(14b) 상에, 라이저(R)는 어퍼데크(14b) 하부에서 선체(10)의 내부에 적재될 수 있다. 물론 드릴 파이프(P)와 라이저(R)의 적재 공간을 상기로 한정하지 않음은 앞서 언급한 바와 같다.A riser (R) may be loaded under the upper deck (14b) provided on the player (11). The riser (R) may be loaded directly under the
드릴링 작업 시, 어퍼데크(14b)에 적재된 드릴 파이프(P)는 크레인(31)에 의해 드릴 플로어(14a)의 후방에 배치된 캣워크머신(32)에 놓인 후 드릴 플로어(14a)로 전달되며, 선체(10) 내부에 적재된 라이저(R)는 라이저 이송부(33)에 의해 드릴 플로어(14a)의 전방에 배치된 캣워크머신(32)에 놓인 후 드릴 플로어(14a)로 전달될 수 있다. During drilling, the drill pipe (P) loaded on the upper deck (14b) is placed on the catwork machine (32) disposed at the rear of the drill floor (14a) by the crane (31) and then transferred to the drill floor (14a). , The riser (R) loaded inside the
이때 어퍼데크(14b)와 드릴 플로어(14a)는 상하로 높이 차이가 존재하게 되므로, 크레인(31)이나 라이저 이송부(33)는 드릴 파이프(P) 또는 라이저(R)를 상승시키면서 캣워크머신(32)으로 전달하게 된다. 이에 대해서는 후술한다.At this time, since the upper deck (14b) and the drill floor (14a) have a height difference in the vertical direction, the
메인데크(14c)는, 드릴 플로어(14a)의 하방에 위치하며 실린더 리그(21)가 놓이는 드릴 플로어(14a)를 지지한다. 메인데크(14c)는 실린더 리그(21)를 지지하는 데크(14)일 수 있고, 본 명세서에서 메인데크(14c)는 드릴 플로어(14a)나 패널데크와 마찬가지로 드릴십(1)에서 일반적으로 사용되는 용어가 갖는 의미를 모두 포괄할 수 있음을 알려둔다.The
메인데크(14c)에는 드릴 플로어(14a)를 지지하기 위한 지지부(143) 및 서포트(144)가 마련될 수 있으며, 서포트(144)는 지지부(143)의 내측에서 경사진 형태로 마련되면서 실린더 리그(21)의 하중을 분산시킬 수 있다.The
드릴링시스템(20)은, 드릴링을 구현한다. 드릴링시스템(20)은 실린더 리그(21), 메인 웰(22), 보조 웰(23), 셋백 구역(24), 버티컬 래커(25), 캐빈(26) 등을 포함한다.The
실린더 리그(cylinder rig)(21)는, 드릴 파이프(P) 또는 라이저(R)를 해저로 하강시킨다. 실린더 리그(21)는 드릴 파이프(P) 또는 라이저(R)를 수직 방향으로 세운 뒤 메인 웰(22)이나 보조 웰(23)을 통해 해저로 하강시키는 구성일 수 있다.The
본 발명은 기존의 데릭(derrick) 및 드로워크스(drawworks)를 이용하는 경우와 달리, 실린더(212)를 이용하여 드릴 파이프(P) 등을 하강시키는 실린더 리그(21)를 사용할 수 있다. 기존의 경우 거대한 윈치(winch)인 드로워크스는 용량이 커질수록 와이어의 속도가 증가하는데, 여기에 한계점에 존재하기 때문에 일정 용량 이상에서는 적용이 불가능하다. 그러나 본 발명의 드릴십(1)은, 실린더 리그(21)를 사용함에 따라 대용량의 호이스팅 시스템이 요구되는 드릴링을 안전하고 안정적으로 구현할 수 있다.In the present invention, unlike the case of using a conventional derrick and drawworks, the
실린더 리그(21)는 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다. 일례로 두 개의 실린더 리그(21)가 선체(10)의 전후 방향으로 배치될 수 있다. 이때 실린더 리그(21)의 배치는 메인 웰(22)과 보조 웰(23)에 각각 대응될 수 있다.At least one
다만 본 명세서에서, 두 개 이상의 실린더 리그(21)를 묶어서 하나의 실린더 리그(21)로 표현할 수 있음을 알려둔다.However, in the present specification, it is noted that two or more cylinder rigs 21 can be bundled and expressed as one
실린더 리그(21)는, 타워(211), 실린더(212), 피스톤(213), 파지부(214), 와이어(215), 도르래부(216)를 포함할 수 있다. 타워(211)는 드릴 플로어(14a)에 고정 설치되는 구조물로, 트러스(truss) 구조를 가질 수 있다. 본 발명에서 타워(211)는 실린더(212) 등을 지지할 뿐, 드릴 파이프(P) 등의 하강 시 발생하는 하중을 직접 견딜 필요는 없다.The
실린더(212)는, 드릴 플로어(14a)에 설치된다. 실린더(212)는 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있고, 병렬로 배치될 수 있다.The
피스톤(213)은, 드릴 플로어(14a)에 설치된 실린더(212)에 의하여 드릴 플로어(14a)로부터 승강하도록 마련된다. 즉 피스톤(213)은 실린더(212)로부터 상방으로 돌출되도록 마련될 수 있고, 피스톤(213)의 상단에는 도르래부(216)가 마련되어, 피스톤(213)의 승강에 의해 도르래부(216)의 승강이 이루어질 수 있다.The
파지부(214)는, 탑 드라이브(top drive) 장비(부호 도시하지 않음) 등을 포함할 수 있으며, 드릴 파이프(P) 또는 라이저(R) 등을 파지한다. 파지부(214)는 드릴 파이프(P)나 라이저(R) 등을 해저로 수직 하강시키기 위해, 드릴 파이프(P) 등을 파지한 상태에서 승강 가능하게 마련될 수 있다.The
이때 파지부(214)는, 타워(211)에 의하여 승강이 가이드될 수 있으며, 타워(211)에는 파지부(214)의 승강을 가이드하기 위한 레일(부호 도시하지 않음)이 설치되어 있을 수 있다.At this time, the
와이어(215)는, 일단이 파지부(214)에 연결되고 타단이 드릴 플로어(14a)에 연결된다. 다만 와이어(215)의 타단은, 보상장치(compensator)(217)를 통해 드릴 플로어(14a)에 연결됨에 따라, 파도에 의한 드릴십(1)의 상하운동(heave motion) 중에서도 파지된 드릴 파이프(P)의 수직 위치가 일정하게 유지될 수 있도록 한다. 보상장치(217)는 타입에 따라 드릴 플로어(14a)가 아닌, 실린더(212)에 설치될 수도 있다.The
도르래부(216)는, 와이어(215)를 권취하며 피스톤(213)에 의해 승강하여 파지부(214)의 승강을 구현한다. 도르래부(216)는 파지부(214)와 마찬가지로 타워(211)에 의해 승강이 가이드되도록 마련될 수 있는데, 피스톤(213)이 유압에 의해 상승하게 되면, 피스톤(213)의 상단에 마련된 도르래부(216)는 타워(211)에서 상승하게 된다.The
이때 와이어(215)는, 타단이 드릴 플로어(14a)에 고정된 채로 상승하는 도르래부(216)에 감긴 상태를 유지하게 되므로, 와이어(215)의 일단은 상승하게 된다. 따라서 와이어(215)의 일단에 연결된 파지부(214) 역시 상승하게 되며, 이러한 원리에 의해 드릴 파이프(P)의 상승 또는 반대로 하강이 이루어질 수 있다.At this time, since the
메인 웰(22)은, 선체(10)의 좌우 방향으로 실린더 리그(21)의 일측에 마련된다. 일례로 도면에 나타난 바와 같이 메인 웰(22)은 실린더 리그(21)의 우측에 마련될 수 있다.The
메인 웰(22)은 드릴 파이프(P)의 하강 및 조립과 함께 드릴 파이프(P)에 의한 드릴링이 직접 이루어지는 곳이다. The
메인 웰(22)에서는, 가조립되어 셋백 구역(24)에 거치되었던 드릴 파이프(P)가 조립되며, 드릴 파이프(P)는 미리 설치된 라이저(R)의 내부로 하강하게 된다. 다만 보조 웰(23)에서 케이싱 파이프(도시하지 않음)를 하강 및 조립할 경우, 메인 웰(22)에서 드릴 파이프(P)의 가조립이 수행될 수도 있다.In the
보조 웰(23)은, 선체(10)의 전후 방향으로 메인 웰(22)과 나란하게 마련될 수 있으며, 실린더 리그(21)의 좌측에 마련될 수 있다. 이때 보조 웰(23)은 메인 웰(22) 대비 후방에 마련될 수 있다.The
보조 웰(23)의 경우 케이싱 파이프의 조립이나 드릴 파이프(P)의 가조립이 이루어지는 공간이며, 시추된 유정과 연결되지 않을 수 있다. The
셋백 구역(setback area)(24)은, 가조립된 드릴 파이프(P)를 거치한다. 드릴 파이프(P)는 개별로 어퍼데크(14b)에 적재되어 있을 수 있는데, 적재된 드릴 파이프(P)는 크레인(31) 등에 의하여 캣워크머신(32)에 놓인 후, 캣워크머신(32)에 의하여 드릴 플로어(14a)로 전달된다.The
이후 후술할 버티컬 래커(25)에 의하여 적어도 둘 또는 셋 이상의 드릴 파이프(P)가 가조립되며, 가조립된 드릴 파이프(P)는 실린더 리그(21)에 의하여 해저로 하강되기 이전에 셋백 구역(24)에 의해 거치될 수 있다.At least two or three or more drill pipes (P) are provisionally assembled by a vertical lacquer (25) to be described later, and the provisionally assembled drill pipe (P) is a setback area (24) before descending to the seabed by the cylinder rig (21). Can be mounted by.
이와 같이 드릴 파이프(P)를 가조립해 거치함에 따라, 본 발명은 드릴 파이프(P)의 적재 공간이 지나치게 커지는 것을 방지하면서도, 실린더 리그(21)에 의한 드릴 파이프(P)의 하강 작업에 소요되는 시간을 절감할 수 있다. 이는 기존의 데릭 구조 내에 핑거보드(fingerboard)를 마련하는 경우와 유사하다.As the drill pipe (P) is temporarily assembled and mounted in this way, the present invention prevents the loading space of the drill pipe (P) from becoming too large, and is required for the lowering operation of the drill pipe (P) by the cylinder rig (21). You can save time. This is similar to the case of providing a fingerboard in the existing derrick structure.
셋백 구역(24)은, 빗 형태 등으로 이루어질 수 있고, 빗살 사이에 적어도 하나 이상의 가조립된 드릴 파이프(P)가 거치될 수 있다. 이때 본 발명의 셋백 구역(24)은, 실린더 리그(21)와 동일한 데크(14) 상에 설치될 수 있다.The
구체적으로 본 발명의 셋백 구역(24)은, 실린더 리그(21)와 함께 드릴 플로어(14a) 상에 설치될 수 있다. 실린더 리그를 사용하는 종래 드릴십의 경우, 가조립된 드릴 파이프(P)를 거치하는 셋백 구역이 드릴 플로어에 설치되지 않고 드릴 플로어보다 하방에 위치하는 데크에 설치되었으며, 일례로 메인데크에 설치되거나 선체 내부에서 탱크탑 등에 설치되었다.Specifically, the
그런데 이 경우 셋백 구역에 거치된 드릴 파이프(P)를 실린더 리그로 전달하기 위해서는, 셋백 구역으로부터 드릴 플로어까지 드릴 파이프(P)의 상승이 필요하다. 이를 위해 종래에는 경사진 형태의 슈트(shute)라는 장비를 셋백 구역과 드릴 플로어 사이에 마련하고, 셋백 구역에 거치된 드릴 파이프(P)를 슈트에 기울여서 놓으면, 슈트가 드릴 파이프(P)를 경사진 상태로 드릴 플로어로 끌어올리게 된다.However, in this case, in order to transfer the drill pipe P mounted in the setback area to the cylinder rig, it is necessary to raise the drill pipe P from the setback area to the drill floor. To this end, conventionally, an inclined chute is provided between the setback area and the drill floor, and if the drill pipe (P) mounted in the setback area is tilted to the chute, the chute tilts the drill pipe (P). It will be raised to the drill floor in the photo state.
즉 실린더 리그(21)와 셋백 구역(24)을 사용하고자 할 때, 종래에는 셋백 구역이 드릴 플로어보다 하방에 설치되었기 때문에, 셋백 구역으로부터 드릴 플로어까지 드릴 파이프(P)를 전달하기 위한 슈트라는 장비의 설치가 필수적이었다.That is, when the
이때 슈트는 메인 웰(22)과 보조 웰(23)마다 각각 마련되고 서로 백업할 수 없는 구조였기 때문에, 메인 웰(22)에 마련되는 슈트가 고장 등을 이유로 작동 중단될 경우, 캣워크머신(32)을 통해 드릴 파이프(P)를 공급받을 수 있지만 가조립된 드릴 파이프(P)보다 길이가 짧기 때문에 효율이 저하되는 문제가 있었다.At this time, since the chute is provided for each of the
또한 슈트는 셋백 구역과 실린더 리그 사이에 설치되면서 셋백 구역과 실린더 리그 간의 높이 차이만큼 드릴 파이프(P)를 이송시키기 위한 크기를 갖게 되므로, 슈트의 설치로 인해 문풀 주변 및 드릴 플로어의 공간이 크게 손실될 수밖에 없었다.Also, as the chute is installed between the setback area and the cylinder rig, it has a size to transport the drill pipe (P) as much as the height difference between the setback area and the cylinder rig. It had to be.
이러한 문제들을 해결하기 위해서 본 발명은, 셋백 구역(24)을 실린더 리그(21)와 같이 드릴 플로어(14a)에 설치하여, 셋백 구역(24)에 거치된 드릴 파이프(P)를 실린더 리그(21)로 이송하기 위한 슈트를 생략하였다.In order to solve these problems, the present invention installs the
이때 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21) 사이에서 드릴 파이프(P)의 전달은, 버티컬 래커(25)에 의하여 이루어질 수 있다. 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)는 동일한 높이에 마련되는 것이므로, 본 발명은 드릴 파이프(P)를 수직하게 세운 상태에서 수평 이동시켜서 간단히 셋백 구역(24)에서 실린더 리그(21)로 드릴 파이프(P)의 전달을 구현할 수 있다. At this time, the transmission of the drill pipe P between the
따라서 본 발명은, 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21) 사이에서 슈트를 생략하게 되므로, 문풀(121) 주변이나 드릴 플로어(14a) 상의 공간 등을 더 확보할 수 있고, 해당 공간들을 효율적으로 활용하여 전체 배치 효율성을 극대화할 수 있다.Therefore, in the present invention, since the chute is omitted between the
셋백 구역(24)은, 실린더 리그(21)와 일체형으로 마련될 수 있다. 슈트를 사용하던 종래의 경우, 셋백 구역이 실린더 리그가 설치되는 드릴 플로어보다 하방에 위치하게 됨에 따라, 셋백 구역과 실린더 리그는 개별적으로 제작되어 선체에 탑재될 수밖에 없었다.The
그러나 본 발명은, 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)가 일체형으로 마련되도록 하여, 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)가 일체형으로 제작된 후 드릴 플로어(14a)에 한번에 탑재될 수 있도록 한다. 이를 위해 셋백 구역(24)의 하단과 실린더 리그(21)의 하단은 동일 평면 상에 놓일 수 있다.However, according to the present invention, the
구체적으로 셋백 구역(24)은, 실린더 리그(21)의 타워(211)에 일체형으로 마련될 수 있다. 셋백 구역(24)은 별도의 작동부가 필요하지 않은 구조물이고, 실린더 리그(21)의 타워(211) 역시 드릴 플로어(14a)에 고정 설치되는 구조물이므로, 본 발명은 실린더 리그(21)의 타워(211)에 셋백 구역(24)을 일체화시켜서, 작업 공수 절감, 구조적 안정성 증대 효과를 거둘 수 있다.Specifically, the
버티컬 래커(vertical racker)(25)는, 셋백 구역(24)에 거치된 드릴 파이프(P)를 실린더 리그(21)로 전달한다. 또한 버티컬 래커(25)는, 캣워크머신(32)을 통해 전달되는 드릴 파이프(P)를 보조 웰(23)이나 마우스홀(mouse hole) 등을 이용해 가조립하여 셋백 구역(24)에 거치할 수 있다.The vertical racker (25) delivers the drill pipe (P) mounted in the setback area (24) to the cylinder rig (21). In addition, the
버티컬 래커(25)는, 셋백 구역(24) 및 실린더 리그(21)와 함께 드릴 플로어(14a) 상에 설치될 수 있으며, 레일(252)을 따라 메인 웰(22) 측과 보조 웰(23) 측 사이에서 이동 가능하게 마련될 수 있다. 다만 본 명세서에서 레일(252)은 버티컬 래커(25)의 이동을 구현하기 위해 선체(10)에 마련되는 구성이거나, 또는 버티컬 래커(25)의 하위 구성으로 이해될 수도 있음을 알려둔다.The
버티컬 래커(25)의 파지암(251)은 메인암, 상부암, 하부암 등을 포함하여 이루어질 수 있고, 접히거나 펴지는 동작을 통해서, 셋백 구역(24) 또는 실린더 리그(21)에 자유롭게 근접할 수 있게 마련된다.The
버티컬 래커(25)는 드릴 플로어(14a) 상에서 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21) 사이에 마련되는데, 레일(252) 상에서 이동가능하게 설치되는 둘 이상의 버티컬 래커(25)는, 어느 하나가 고장나더라도 다른 하나로 백업이 가능하다.The
구체적으로 본 발명은, 메인 웰(22)에 근접한 버티컬 래커(25)가 고장으로 작동 중단될 경우, 레일(252)을 이용해 고장난 버티컬 래커(25)를 일측으로 치워두고, 레일(252)을 따라 다른 버티컬 래커(25)를 메인 웰(22) 측으로 이동되도록 할 수 있으며, 이후 정상 작동 가능한 버티컬 래커(25)를 이용하여 메인 웰(22)에서의 작업이 지속적으로 구현될 수 있다. 보조 웰(23)에 근접한 버티컬 래커(25)가 고장이 난 경우도 마찬가지이다.Specifically, in the present invention, when the
즉 메인 웰(22)과 보조 웰(23) 측에 각각 고정 설치되었던 슈트를 마련하는 종래와 대비할 때, 본 발명은 셋백 구역(24), 실린더 리그(21)를 드릴 플로어(14a) 상에 설치하고, 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21) 사이에 마련되는 버티컬 래커(25)를 이용하여 셋백 구역(24)에서 실린더 리그(21)로 가조립된 드릴 파이프(P)의 전달을 간단하고 신속하게 구현할 수 있으면서도, 버티컬 래커(25)가 서로 백업이 가능하도록 함에 따라 메인 웰(22)이나 보조 웰(23)에서의 작업이 불필요하게 중단되지 않도록 할 수 있다. 따라서 본 발명은 드릴링 작업의 효율성 증대, 비용 절감 등의 효과를 확보할 수 있다.That is, in contrast to the conventional method of providing chutes that were fixedly installed on the side of the
앞서 언급한 바와 같이 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)는 모두 드릴 플로어(14a) 상에 설치되므로, 버티컬 래커(25)가 셋백 구역(24)으로부터 실린더 리그(21)로 드릴 파이프(P)를 이송할 때에는 비교적 수평이송만 이루어지면 된다. As mentioned above, since both the
즉 본 발명은 셋백 구역(24)에서 실린더 리그(21)로 가조립된 드릴 파이프(P)가 전달될 때 드릴 파이프(P)의 수직 이동을 최소화할 수 있다. 따라서 본 발명은, 드릴 파이프(P)를 해저로 내려야 하는 드릴링 작업에서의 시간을 효과적으로 절약할 수 있다.That is, the present invention can minimize the vertical movement of the drill pipe P when the provisional drill pipe P is transferred from the
이하에서는 드릴 플로어(14a)에 셋백 구역(24)을 구비한 본 발명에서 메인 웰(22)과 보조 웰(23)에서의 작업에 대해 설명하도록 한다. 다만 이하에서 설명하는 작업에는 분출방지장치(43)의 설치 전 이루어지는 드릴링 및 분출방지장치(43)의 설치에 대해서는 생략하도록 한다.Hereinafter, the operation in the
먼저 선체(10) 내부에 적재되어 있던 라이저(R)가, 캣워크머신(32)을 통해 메인 웰(22)로 이송된다. 이때 메인 웰(22)은, 라이저(R)를 세운 뒤 조립해가면서 해저를 향해 하강시킬 수 있다. 물론 라이저(R)의 하단에는 분출방지장치(43)가 연결되어 있을 수 있다.First, the riser (R) that was loaded inside the hull (10) is transferred to the main well (22) through the catwalk machine (32). At this time, the
메인 웰(22)에서 라이저(R)를 하강시키는 작업 시, 보조 웰(23)에서는 버티컬 래커(25)에 의해 드릴 파이프(P)의 가조립이 이루어질 수 있다. 즉 선체(10) 상면에 적재되어 있던 드릴 파이프(P)는, 라이저(R)를 이송한 캣워크머신(32)과는 다른 캣워크머신(32)을 이용하여 보조 웰(23)로 전달될 수 있으며, 보조 웰(23)에서는 버티컬 래커(25)에 의해 2 내지 4개의 드릴 파이프(P)에 대한 가조립이 이루어질 수 있다. 이때 가조립된 드릴 파이프(P)는, 드릴 플로어(14a) 상에 설치된 셋백 구역(24)에 보관된다. When the riser R is lowered from the
메인 웰(22)에서 라이저(R)의 조립 및 하강이 충분히 이루어지면 라이저(R)가 유정에 설치될 수 있고, 동시에 보조 웰(23)에서는 버티컬 래커(25)에 의한 드릴 파이프(P)의 가조립 및 셋백 구역(24)에서의 거치가 이루어질 수 있다. If the riser (R) is sufficiently assembled and lowered in the main well (22), the riser (R) can be installed in the oil well, and at the same time, in the auxiliary well (23), the drill pipe (P) by the vertical lacquer (25) Temporary assembly and mounting in the
참고로 앞서 설명한 드릴 파이프(P)의 가조립은 메인 웰(22)이나 보조 웰(23) 외에도, 마우스홀이나 로터리속(rotary sock) 등에 의하여 구현될 수 있음은 물론이다.For reference, it goes without saying that the provisional assembly of the drill pipe P described above may be implemented by a mouth hole or a rotary sock in addition to the main well 22 or the
보조 웰(23)에서 가조립되는 드릴 파이프(P)와 메인 웰(22)에서 가조립되는 드릴 파이프(P)는 동일한 셋백 구역(24)에 거치될 수 있다. 버티컬 래커(25)는 레일(252)을 따라 둘 이상이 위치를 바꾸어가며 작업할 수 있는 구조를 가지므로, 메인 웰(22)에서 드릴 파이프(P)를 가조립하는 버티컬 래커(25)와 보조 웰(23)에서 드릴 파이프(P)를 가조립하는 버티컬 래커(25)가 서로 다른 것이라 하더라도, 파지암(251)이 레일(252)을 따라 이동하면서 하나의 셋백 구역(24)에 가조립된 드릴 파이프(P)를 원활하게 거치시킬 수 있다.The drill pipe P temporarily assembled in the
라이저(R)가 유정에 설치된 후, 메인 웰(22)에서는 가조립되었던 드릴 파이프(P)의 하강 및 조립이 이루어진다. After the riser R is installed in the oil well, the drill pipe P, which was temporarily assembled, is lowered and assembled in the
드릴 파이프(P)를 가조립하여 셋백 구역(24)에 거치하는 작업을 수행했던 버티컬 래커(25)는, 셋백 구역(24)에 거치된 드릴 파이프(P)를 꺼내어 실린더 리그(21)로 전달할 수 있다. 이때 실린더 리그(21)는, 가조립된 드릴 파이프(P)를 라이저(R)의 내부로 전달하면서 조립해나갈 수 있다.The
메인 웰(22)에서 드릴 파이프(P)의 하강 및 조립이 이루어지면, 드릴 파이프(P)의 가장 하단에 연결되어 있는 드릴비트(도시하지 않음)에 의해 드릴링이 이루어지며, 드릴링 파이프의 내부로는 머드가 공급될 수 있다. 이때 머드는 유정에서 분출되는 가스 등과 함께 라이저(R)의 내부를 따라 메인 웰(22)로 회수된다.When the drill pipe P is lowered and assembled from the
캐빈(26)은, 실린더 리그(21)의 일측에 마련되며 드릴링 작업을 제어한다. 실린더 리그(21)는 일례로 하나의 타워(211)에 실린더(212), 피스톤(213), 파지부(214), 도르래부(216)가 한 쌍으로 마련되어 각각 메인 웰(22)이나 보조 웰(23)에 대응되는 구조를 가질 수 있는데, 캐빈(26)은 한 쌍으로 마련되는 실린더 리그(21) 사이에 배치될 수 있다.The
캐빈(26)은 상기에서 설명한 드릴링을 전체적으로 제어하는 제어실이며, 드릴 플로어(14a)에 마련될 수 있다. 즉 캐빈(26)은 선체(10)의 상면에 마련된다. The
캐빈(26)은 제어실이면서 종합 관제실 등과 같은 구성일 수 있다. 다만 캐빈(26)은 드릴십(1)의 드릴링 작업을 담당하며, 드릴십(1)의 운항 제어는 선실(111)에서 담당할 수 있다.The
이송시스템(30)은, 드릴 파이프(P) 및 라이저(R)를 원하는 위치로 이송시킨다. 이송시스템(30)은 크레인(31), 캣워크머신(32), 라이저 이송부(33)를 포함할 수 있다.The
크레인(31)은, 드릴 파이프(P) 등을 캣워크머신(32)으로 이송한다. 크레인(31)은 선수(11)나 선미(13), 중앙부(12)에서 드릴 플로어(14a)의 전방 또는 후방에 적어도 하나 이상 설치될 수 있으며, 설치된 지점을 기준으로 회전 가능하게 마련되는 타입일 수 있다. 일례로 크레인(31)은 너클붐 크레인 등일 수 있다.The
크레인(31)은 어퍼데크(14b)에 설치될 수 있으며, 기둥 구조물이 메인데크(14c)까지 하방으로 연장되어 지지될 수도 있다. 이는 크레인(31)의 제원에 따라 자유롭게 변경 가능하다.The
선미(13)에 설치된 크레인(31)은 어퍼데크(14b) 상에 적재되어 있는 드릴 파이프(P)를 드릴 플로어(14a)와 동일 높이에 마련되는 캣워크머신(32)으로 옮길 수 있고, 드릴 파이프(P)를 전달받은 캣워크머신(32)은 캣워크레일(321)을 따라 드릴 플로어(14a)로 이동하여, 드릴 파이프(P)를 버티컬 래커(25)에 전달할 수 있다.The
반면 선수(11)에 설치되는 크레인(31)은, 선내에 적재되어 있는 라이저(R)를 드릴 플로어(14a)와 동일 높이에 마련되는 캣워크머신(32)으로 옮길 수 있지만, 선수(11)에 마련된 크레인(31)에 의한 라이저(R)의 이송은 백업으로 이용될 수 있다.On the other hand, the
즉 라이저(R)의 메인 이송은 라이저 이송부(33)에 의하여 이루어지며, 다만 라이저 이송부(33)에 문제가 발생할 경우 이를 백업하기 위해 선수(11)에 설치된 크레인(31)이 사용될 수 있다.That is, the main transport of the riser (R) is made by the
캣워크머신(32)은, 드릴 플로어(14a)와 동일한 높이에 마련되어, 드릴 플로어(14a)로부터 먼 위치에서 드릴 파이프(P)나 라이저(R)를 적재한 뒤 드릴 플로어(14a)로 이동할 수 있다. 이때 캣워크머신(32)은 캣워크데크(141) 또는 캣워크레일(321) 상에서 수평으로 이동 가능하게 마련된다.The
캣워크머신(32)은, 실린더 리그(21)의 전후에 각각 마련될 수 있는데, 실린더 리그(21)의 전방에 마련되는 캣워크머신(32)은 선수(11)에 적재되는 라이저(R)를 드릴 플로어(14a)로 이송하며, 실린더 리그(21)의 후방에 마련되는 캣워크머신(32)은 선미(13)에 적재되는 드릴 파이프(P)를 드릴 플로어(14a)로 이송할 수 있다.The
물론 드릴 파이프(P)와 라이저(R)의 적재 위치는 특별히 한정되지 않으므로, 일례로 선수(11)의 선내에 라이저(R)가 적재되고 선외에 드릴 파이프(P)가 적재될 경우, 하나의 캣워크머신(32)이 라이저(R) 및 드릴 파이프(P)를 모두 이송하도록 마련될 수도 있음은 물론이다.Of course, since the loading position of the drill pipe (P) and the riser (R) is not particularly limited, for example, when the riser (R) is loaded in the ship of the
하나의 캣워크머신(32)이 라이저(R) 및 드릴 파이프(P)를 모두 이송할 수 있는 경우, 드릴 파이프(P)와 라이저(R)의 단면적은 상이하므로, 캣워크머신(32)은 그에 대응되는 단면 형태를 가질 수 있다. 즉 캣워크머신(32)은 라이저(R)가 안착되도록 하는 반원 또는 원호 형태를 기본으로 하면서, 단면적이 상대적으로 작은 드릴 파이프(P)가 안착되도록 부분적으로 추가 함몰된 부분을 마련할 수 있다.When one
캣워크머신(32)에 의해 이송되는 드릴 파이프(P)는 버티컬 래커(25)로 전달되어 가조립된 후 셋백 구역(24)에 거치되며, 캣워크머신(32)에 의해 이송되는 라이저(R)는 실린더 리그(21)로 전달되어 메인 웰(22) 등에서 하강 및 조립될 수 있다.The drill pipe (P) transferred by the
라이저 이송부(33)는, 선내에 적재된 라이저(R)를 캣워크머신(32)으로 전달한다. 일례로 라이저 이송부(33)는, 라이저 홀드(331)에 저장된 라이저(R)를 캣워크머신(32)으로 전달하기 위해서, 제1 오버헤드 크레인(332), 임시 적재부(333), 제2 오버헤드 크레인(334)을 포함할 수 있다.The
제1 오버헤드 크레인(332)은, 라이저 홀드(331)에 저장된 라이저(R)를 요크 등으로 파지한 후 들어올려서 임시 적재부(333)로 전달한다. 임시 적재부(333)는 라이저 홀드(331)에 형성된 출구의 직하방에 마련되면서, 제1 오버헤드 크레인(332)의 이동 시 간섭이 이루어지지 않는 높이에 마련될 수 있다.The first
제2 오버헤드 크레인(334)은, 임시 적재부(333)에 적재된 라이저(R)를 파지하여 끌어올린다. 임시 적재부(333)는 라이저 홀드(331)의 출구와 상하로 나란하게 배치되므로, 제2 오버헤드 크레인(334)은 라이저 홀드(331)의 출구로 들어가서 임시 적재부(333)에 놓인 라이저(R)를 파지해 라이저 홀드(331)의 외부로 꺼낼 수 있다.The 2nd
이후 제2 오버헤드 크레인(334)은, 라이저 홀드(331)로부터 꺼낸 라이저(R)를 드릴 플로어(14a) 높이까지 끌어올린 뒤, 수평 이동하여 캣워크머신(32)에 라이저(R)를 전달한다. 이러한 과정을 통해 라이저 이송부(33)는, 라이저 홀드(331)에 적재되어 있던 라이저(R)를 캣워크머신(32)으로 원활하게 전달할 수 있다.Thereafter, the second
드릴보조시스템(40)은, 드릴링을 보조한다. 드릴보조시스템(40)은 텐셔너(41), 유압장치(42), 분출방지장치(BOP)(43) 등을 포함한다.The
텐셔너(41)는, 라이저(R)에 장력을 부여한다. 텐셔너(41)는 선체(10)로부터 해저까지 연결된 라이저(R)에 장력을 부여하여, 라이저(R)를 안정적으로 지지하고 라이저(R)에서 좌굴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The
텐셔너(41)는 드릴 플로어(14a)의 아래에 설치되는 실린더를 이용하여 공압으로 라이저(R)에 부여하는 장력을 조절하는 다이렉트 액팅 텐셔너(direct acting tensioner) 또는 드릴 플로어(14a) 상에 설치되는 실린더부(411) 및 드릴 플로어(14a) 아래에 설치되는 롤러부(412)를 갖는 와이어 텐셔너(41)로 나뉠 수 있는데, 실린더 리그를 갖는 종래의 드릴십은, 다이렉트 액팅 텐셔너만을 사용할 수 있었다.The
이는 종래의 드릴십의 경우 드릴 플로어의 하방에 셋백 구역을 두고, 셋백 구역과 드릴 플로어 사이에서 상하로 경사지게 연장되어 있는 슈트를 마련하게 되므로, 와이어 텐셔너(41)는 간섭으로 인해 사용이 불가능했기 때문이다.This is because in the case of a conventional drillship, a setback area is placed below the drill floor, and a chute extending inclined vertically between the setback area and the drill floor is provided, so that the
그런데 다이렉트 액팅 텐셔너를 사용할 경우, 실린더가 드릴 플로어의 하방으로 길게 연장 배치됨에 따라 해수에 노출되어 내구성이 떨어지며 유지 보수가 어렵고, 또한 장력의 분산이 넓게 이루어지지 못하므로 안정성이 떨어진다.However, in the case of using the direct acting tensioner, the cylinder is exposed to seawater as the cylinder is extended and disposed below the drill floor, resulting in poor durability, difficult maintenance, and poor stability because the tension is not widely distributed.
그러나 본 발명은, 셋백 구역(24)을 드릴 플로어(14a) 상에 설치함에 따라 슈트를 생략할 수 있는 것이어서, 다이렉트 액팅 텐셔너를 대신하여 와이어 텐셔너(41)를 사용할 수 있다.However, in the present invention, since the chute can be omitted as the
이때 와이어 텐셔너(41)는, 와이어(413)의 장력을 조절하는 실린더부(411), 와이어(413)를 가이드하는 롤러부(412)를 포함할 수 있다. 실린더부(411)는 드릴 플로어(14a) 상에 설치되면서 실린더 리그(21)의 외측에 마련될 수 있고, 피스톤(부호 도시하지 않음)의 수축 또는 인장 운동에 의해 라이저(R)에 부여되는 장력이 조절될 수 있다. 이때 피스톤의 운동은 실린더부(411) 내에 채워지는 압축공기에 의해 구현될 수 있다. At this time, the
롤러부(412)는 드릴 플로어(14a)의 하측에서 실린더 리그(21)의 하방에 배치될 수 있다. 롤러부(412)는 드릴 플로어(14a)를 기준으로 실린더부(411)의 반대편에 마련될 수 있으며, 평면 상에서 볼 경우 실린더부(411)보다 메인 웰(22)에 가까운 위치에 설치될 수 있다.The
와이어 텐셔너(41)는 드릴 플로어(14a) 상에서 실린더 리그(21)의 외측에 실린더부(411)를 배치하고, 실린더부(411)로부터 와이어(413)를 연장하여 드릴 플로어(14a)의 하방에 위치한 롤러부(412)에 감은 뒤, 라이저(R)로 연결하게 되는데, 슈트를 갖는 종래의 드릴십에 와이어 텐셔너(41)를 배치할 경우 실린더부(411)와 롤러부(412) 사이에 연결되는 와이어(413)가 슈트와 간섭될 수밖에 없다. The
이에 반해 본 발명은, 슈트를 생략하고 셋백 구역(24)을 드릴 플로어(14a) 상에 배치하여, 드릴 플로어(14a)에서 실린더부(411)가 메인 웰(22)이나 보조 웰(23)을 기준(또는 드릴 플로어(14a)의 중심을 기준)으로 셋백 구역(24) 및 실린더 리그(21)의 외측에 마련될 때, 실린더부(411)로부터 드릴 플로어(14a) 하측에서 실린더 리그(21) 및 셋백 구역(24)의 하방에 마련되는 롤러부(412)를 향해 연장되는 와이어(413)가 다른 구성과 간섭될 여지가 없다.On the contrary, in the present invention, the chute is omitted and the
따라서 본 발명은 종래와 달리, 실린더 리그(21)를 사용하면서도 다이렉트 액팅 텐셔너를 사용하지 않고, 대신에 와이어 텐셔너(41)를 이용할 수 있는바, 유지 보수가 용이하고 장력 조절이 효율적이다.Therefore, unlike the prior art, the present invention does not use a direct acting tensioner while using the
유압장치(42)는, 실린더 리그(21) 등에 압유를 공급한다. 본 발명의 경우 유압장치(42)를 드릴 플로어(14a)로부터 외측으로 벗어난 위치에 배치할 수 있다. 즉 유압장치(42)는 어퍼데크(14b) 상에서 드릴 플로어(14a)로부터 후방에 배치할 수 있고, 유압장치(42)가 마련되는 룸의 직상방에는 드릴 파이프(P)의 이송을 위한 캣워크머신(32)이 움직일 수 있는 캣워크레일(321)이 지지될 수 있다.The
유압장치(42)는 실린더 리그(21)에 가깝게 설치되는 것이 좋으나 설치 위치가 특별히 한정되는 것은 아니며, 일례로 드릴 플로어(14a) 하부에 설치될 수 도 있음은 물론이다.The
분출방지장치(43)는, 해저에 설치되며 상단에 라이저(R)가 연결된다. 분출방지장치(43)는 유정에서 배출되는 가스나 원유 등에 의해 폭발이 일어나는 것을 방지하기 위한 장치로서, 복수 개의 밸브를 갖는 구조일 수 있다.The
분출방지장치(43)는 문풀(121)의 일측에 거치되었다가, 갠트리 크레인(431), 트롤리(432) 등의 구성을 통해 이동된 후 라이저(R)와 연결된 뒤 해저로 하강할 수 있다. 이때 본 발명은, 드릴 플로어(14a)의 하측에서 문풀(121)까지 하방으로 길게 연장된 실린더를 갖는 다이렉트 액팅 텐셔너를 사용하는 대신, 드릴 플로어(14a)의 하측에 롤러부(412)를 구비할 뿐인 와이어 텐셔너(41)를 사용하기 때문에, 분출방지장치(43)의 이동 과정에서 텐셔너(41)와의 간섭 문제를 전혀 일으키지 않는다.The
다이렉트 액팅 텐셔너를 사용하는 종래의 경우, 분출방지장치(43)의 이송 경로 상에 다이렉트 액팅 텐셔너의 실린더가 배치되는 문제가 있어서, 다이렉트 액팅 텐셔너 자체의 위치를 잠시 옮기기 위한 구성(트립세이버 등)이 마련될 수밖에 없었다.In the conventional case of using the direct acting tensioner, there is a problem that the cylinder of the direct acting tensioner is disposed on the conveying path of the
그러나 본 발명은 셋백 구역(24)의 위치를 드릴 플로어(14a)로 한정함에 따라 다이렉트 액팅 텐셔너를 대신해 와이어 텐셔너(41)를 사용할 수 있고, 이를 통해 분출방지장치(43)의 이동 경로 상에 텐셔너(41)가 간섭되던 종래의 문제를 완벽하게 해결할 수 있다.However, in the present invention, as the position of the
머드시스템(50)은, 드릴 파이프(P)에 머드를 공급한다. 머드시스템(50)에 의해 드릴 파이프(P)에 공급되는 머드는, 드릴비트에서 배출된 후 라이저(R)의 내부를 따라 상승하여 회수될 수 있다.The
머드시스템(50)은 머드피트(51) 외에도 머드를 공급, 회수, 처리하기 위한 각종 구성들을 포함할 수 있으며, 이러한 구성들은 종래에 이미 널리 알려진 것이므로 자세한 설명은 생략한다.In addition to the
전력시스템(60)은, 드릴십(1)에서 사용되는 에너지를 생산 및 공급한다. 전력시스템(60)은 엔진룸(61)에 설치되는 엔진(611)을 포함하며, 엔진(611)에서 발생하는 전력의 전압 변환을 위한 변압기(도시하지 않음), 전력 케이블(도시하지 않음), 스위치보드(도시하지 않음) 등을 더 포함할 수 있다.The
엔진(611)은 일례로 총 3대가 마련될 수 있고, 엔진(611)은 오일이나 가스 등으로 구동하여 회전력을 발생시키며, 엔진(611)의 회전축에 연결되는 발전기(도시하지 않음)를 이용해 전력을 생산할 수 있다.As an example, a total of three
이때 발생된 전력은 드릴십(1)에서 다양한 목적을 달성하기 위해 사용된다. 일례로 전력은 드릴십(1)의 항해를 위해 스러스터에 전달될 수 있고, 드릴링 작업을 위해 버티컬 래커(25) 등에 전달될 수 있으며, 그 외에도 유압장치(42), 캣워크머신(32) 등에 전달될 수 있다. 또한 전력은 선원 등이 거주하는 선실(111) 등에도 전달될 수 있다.The electric power generated at this time is used in the
엔진(611)에 의해 생산된 전력은 고전압인데, 버티컬 래커(25) 등의 수요처가 요구하는 전압과는 맞지 않을 수 있다. 따라서 전력시스템(60)은 전압 조절을 위한 변압기를 구비할 수 있으며, 스위치보드는 고전압 수요처를 위한 고전압 스위치보드와, 저전압 수요처를 위한 저전압 스위치보드 등을 포함할 수 있다.The power produced by the
이외에도 전력시스템(60)은, 엔진(611)에 의해 발생된 전력을 각종 수요처로 원활하게 전달하기 위한 구성들을 더 구비할 수 있음은 물론이다.In addition, the
이상과 같이 본 발명은, 심해에서의 작업이 가능하도록 실린더 리그(21)를 구비하면서도, 드릴링에 필요한 구성들에 대한 구조, 배치 등을 효율적으로 개선함으로써, 작업성을 높이는 동시에 구조적 안정성을 확보할 수 있어서, 선주사들의 만족도를 대폭 높일 수 있다.As described above, the present invention provides a
본 발명은 이상에서 설명한 실시예 외에도, 본 명세서에서 언급된 종래기술 또는 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 본 발명의 구성 중 적어도 일부와 조합한 것을 다른 실시예로 포함할 수 있다. 일례로 본 발명은 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)가 분리형으로 마련되는 실시예를 더 포함할 수 있다.In addition to the above-described embodiments, the present invention may include a combination of at least some of the configurations of the present invention with the prior art mentioned in the present specification or the prior art widely known in the art to which the present invention belongs. For example, the present invention may further include an embodiment in which the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, those of ordinary skill in the art It would be clear that the transformation or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
1: 드릴십 P: 드릴 파이프
R: 라이저 10: 선체
11: 선수 111: 선실
12: 중앙부 121: 문풀
122: 코퍼댐 13: 선미
14: 데크 14a: 드릴 플로어
14b: 어퍼데크 14c: 메인데크
141: 캣워크데크 142: 웰테스트구역
143: 지지부 144: 서포트
15: 선측외판 16: 선저판
20: 드릴링시스템 21: 실린더 리그
211: 타워 212: 실린더
213: 피스톤 214: 파지부
215: 와이어 216: 도르래부
217: 보상장치 22: 메인 웰
23: 보조 웰 24: 셋백 구역
25: 버티컬 래커 251: 파지암
252: 레일 26: 캐빈
30: 이송시스템 31: 크레인
32: 캣워크머신 321: 캣워크레일
33: 라이저 이송부 331: 라이저 홀드
332: 제1 오버헤드 크레인 333: 임시 적재부
334: 제2 오버헤드 크레인 40: 드릴보조시스템
41: 텐셔너 411: 실린더부
412: 롤러부 413: 와이어
42: 유압장치 43: 분출방지장치
431: 갠트리 크레인 432: 트롤리
50: 머드시스템 51: 머드피트
60: 전력시스템 61: 엔진룸
611: 엔진1: Drillship P: Drill pipe
R: riser 10: hull
11: Player 111: Cabin
12: central part 121: moonpool
122: Cofferdam 13: Stern
14:
14b:
141: catwalk deck 142: well test area
143: support 144: support
15: side shell plate 16: ship bottom plate
20: drilling system 21: cylinder rig
211: tower 212: cylinder
213: piston 214: grip portion
215: wire 216: pulley portion
217: compensator 22: main well
23: auxiliary well 24: setback zone
25: vertical lacquer 251: phage arm
252: rail 26: cabin
30: transfer system 31: crane
32: catwalk machine 321: catwalk rail
33: riser transfer unit 331: riser hold
332: first overhead crane 333: temporary loading part
334: second overhead crane 40: drill assist system
41: tensioner 411: cylinder portion
412: roller part 413: wire
42: hydraulic device 43: jet prevention device
431: gantry crane 432: trolley
50: mud system 51: mud pit
60: power system 61: engine room
611: engine
Claims (7)
가조립된 드릴 파이프를 거치하는 셋백 구역(setback area);
드릴 플로어에 마련되며 상기 드릴 파이프 또는 라이저를 해저로 하강시키는 실린더 리그; 및
상기 라이저를 지지하는 텐셔너를 포함하며,
상기 실린더 리그는,
드릴 플로어에 설치되는 하나의 타워;
상기 드릴 플로어에 설치되는 실린더;
상기 실린더에 의하여 상기 드릴 플로어로부터 승강하도록 마련되는 피스톤;
상기 드릴 파이프를 파지하는 파지부;
일단이 상기 파지부에 연결되고 타단이 상기 드릴 플로어 또는 상기 실린더에 연결되는 와이어; 및
상기 와이어를 권취하며 상기 피스톤에 의해 승강하여 상기 파지부의 승강을 구현하되 상기 타워에 의해 승강이 가이드되도록 마련되는 도르래부를 포함하고,
상기 셋백 구역은,
상기 드릴 플로어 상에 배치되며,
상기 텐셔너는, 와이어를 이용하는 와이어 텐셔너이며,
상기 드릴 플로어 상에서 상기 실린더 리그의 외측에 마련되며 상기 와이어의 장력을 조절하는 실린더부; 및
상기 드릴 플로어의 하방에 마련되어 상기 와이어를 가이드하는 롤러부를 포함하고,
상기 롤러부는, 상기 문풀의 일측에 거치되었다가 해저로 하강하기 위해 이동하는 분출방지장치의 이동에 간섭되지 않도록, 상기 드릴 플로어가 지지되는 메인데크의 상방에 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴십.In the drillship floating in the ocean and drilling the seabed,
A setback area for mounting a pre-assembled drill pipe;
A cylinder rig provided on the drill floor and lowering the drill pipe or riser to the sea floor; And
It includes a tensioner for supporting the riser,
The cylinder rig,
One tower installed on the drill floor;
A cylinder installed on the drill floor;
A piston provided to move up and down from the drill floor by the cylinder;
A gripping part gripping the drill pipe;
A wire having one end connected to the gripping part and the other end connected to the drill floor or the cylinder; And
The wire is wound up and lowered by the piston to implement the lifting and lowering of the gripping portion, but comprising a pulley portion provided to guide the lifting and lowering by the tower
The setback area,
Disposed on the drill floor,
The tensioner is a wire tensioner using a wire,
A cylinder portion provided outside the cylinder rig on the drill floor and adjusting tension of the wire; And
It includes a roller portion provided below the drill floor to guide the wire,
The roller unit is mounted on one side of the moonpool and is provided above the main deck on which the drill floor is supported so as not to interfere with the movement of the ejection preventing device moving to descend to the seabed.
웰을 기준으로 상기 실린더 리그 및 상기 셋백 구역의 외측에 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴십.The method of claim 1, wherein the cylinder part,
Drillship, characterized in that provided outside the cylinder rig and the setback zone based on the well.
상기 실린더 리그 및 상기 셋백 구역의 하방에 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴십.The method of claim 1, wherein the roller part,
Drillship, characterized in that provided below the cylinder rig and the setback zone.
드릴 플로어의 아래에 설치되는 실린더를 갖는 다이렉트 액팅 텐셔너를 사용하지 않는 것을 특징으로 하는 드릴십.The method of claim 1, wherein the tensioner,
Drillship, characterized in that it does not use a direct acting tensioner having a cylinder installed under the drill floor.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |