KR102252116B1 - 해저 지지 유닛 및 천수 천공 터미널을 제공하는 방법 - Google Patents

해저 지지 유닛 및 천수 천공 터미널을 제공하는 방법 Download PDF

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Abstract

다양한 실시 형태는 천수(shallow water) 천공 터미널을 제공하기 위한 방법 및 해저 지지 기부 구조물에 관한 것으로, 사전 제작된 부유 해저 하부구조물이 장소로 예인되고 밸러스팅(ballasting)되어 해저에 안착되고/안착되거나 해저에 말뚝 박기되어 해저 기초(foundation)를 형성한다. 해저 지지 기부 구조물에는, 웰(well)을 천공하기 위한 개구를 갖는 적어도 하나의 캔틸레버형 유닛이 제공되어 있고, 이 유닛은 해수면 위에서 끝나는 수직 벽의 외측으로부터 옆으로 돌출해 있다. 옆으로 움직일 수 있는 천공 장치를 갖는 아웃트리거가 제공되어 있는 사전 제작된 부유 천공 모듈이 장소로 예인되고 기부 구조물의 주변에 있는 벽 구조물(15)의 개구를 통과해 해저 하부구조물 안으로 안내되며 밸러스팅되고 또한 기부 구조뮬 상에 짝지움되며, 천공 기어(16)로부터 웰이 천공된다. 웰의 천공 및 작업이 완료되면, 천공 유닛이 제거되어 새산 유닛으로 대체된다.

Description

해저 지지 유닛 및 천수 천공 터미널을 제공하는 방법
본 발명은 바람직하게는 얕은 물에서 해안으로부터 떨어져 있는 탄화수소 웰(well)을 천공하고 형성하기 위한 해저 터미널의 설치에 관한 것으로, 대안은 해저에 안착되거나 재킷을 사용하는 완전한 천공 시설을 구축하는 것이며, 모두 해저 또는 생산 갑판 상에서 웰 말단을 가지고 있다. 더 구체적으로, 본 발명은 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 천수(shallow water) 해저 터미널에 관한 것이고, 이 해저 터미널은, 중력 또는 말뚝 박기로 인해 해저에 배치되고 안착되어 항구 기초(foundation)를 형성하는 적어도 하나의 제거 가능한 해저 하부구조물을 포함한다.
더욱이, 본 발명은 또한 탄화수소의 다음 생산을 위한 웰을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다.
근해 유전 또는 가스전이 확인되고 탐사 및 생산 결정이 이루어지면, 생산 설비가 제공되고 생산이 개시되기 까지 그러한 결정을 하는데에 걸리는 시간을 줄이는 것이 중요하다.
생산을 시작하기 위해서는, 웰을 천공하여 임시로 완성해야 한다. 이러한 천공은 별도의 부유 또는 고정식 천공 유닛으로 행해진다. 천공 유닛이 제거되면, 완전한 생산 설비를 갖춘 생산 유닛이 옆으로 보내져 완성된 웰에 연결된다. 이러한 완료가 끝날 때까지, 탄화수소의 생산은 연기되어야 한다.
얕은 물, 특히 연한 또는 진흙질의 해저 상태를 갖는 얕은 물에서, 천공 또는 생산 유닛의 크기가 결정적일 수 있는데, 즉, 부분적으로 완성된 정상측을 갖는 부유 유닛만 부유될 수 있고, 요구되는 정상측의 나머지 부분은, 완성되어 위치된 부유 기부 구조물 다음에 설치되고 만들어져야 한다. 천공 작업이 완료되면, 천공 설비의 일부분이 제거되어야 하고 생산 설비로 대체되어야 한다. 이러한 생산 설비의 설치는 복잡하고 비용이 많이 들며 또한 시간 소모적이어서, 최초 발견시부터 생산 시작까지 걸리는 시간이 길어지게 된다.
부유되거나 해양 바닥에 배치되며 바다에서 LNG를 로딩하기 위한 항구 장소를 제공하는 것이 이전부터 제안되어 있다. 부유 장소는 일반적으로, 천공 및 생산 단계에서 플랫폼이 파도의 작용에 의해 움직이게 된다는 문제를 가지고 있다. 부유 플랫폼이 LNG를 전달하기 위한 것이라면, 그러한 움직임은 최소한으로 유지되어야 하는데, 왜냐하면, 로딩이 나란히 일어나는 경우 동적인 움직임으로 인해 장비와 안전에 대한 요건이 커지기 때문이다.
로딩 작업 동안의 부유체의 동적인 움직임과 관련된 문제를 줄이기 위해, 큰 직사각형 강 또는 콘크리트 구조물을 해저에 설치하는 것이 제안되었는데, 이 구조물은 인공 항구 또는 천공 및/또는 생산 설비로서 기능하게 된다. 전형적인 수심은 8 - 30 m 이다. 이러한 종류의 큰 구조물은 거주 지역에서 멀리 떨어져 만들어지고 의도된 장소에서 부유되고 설치되며, 가장 일반적으로는, 해저의 흙 안으로 들어가거나 말뚝 박기되는 스커트 형태의 적절한 기초를 필요로 한다.
GB 1369915에 대응하는 NO 126972에는, 부유하거나 가라앉으며 또는 해저에 배치되도록 만들어진 복수의 유닛을 포함하는 항구 장소가 기재되어 있다. 각 유닛은 기부, 하중 지지 구조물 및 필요에 따라 움직일 수 있는 가동적인 파도 파괴 요소를 포함한다.
US 3,958,426에는, 해저에 서로 떨어져 배치되는 다수의 유닛을 포함하며 그래서 적어도 하나의 곧은 계류 위치가 형성되는 항구 장소가 기재되어 있다.
본 출원인 소유의 WO 2006/041312에는 LNG와 같은 탄화수소를 저장하고, 로딩하고 언로딩하기 위한 항구 플랜트가 개시되어 있고, 그래서 이의 전체 내용은 참조로 포함되어 있다. 항구는, 강 또는 콘크리트로 만들어지고 해저에 배치되는 3개의 유닛을 포함한다. 그들 유닛은 옆으로 일렬로 배치된다. 항구는 파도를 감쇠시키도록 구성되어 있고, 선박은 계류 지점의 바람불어가는 쪽에 있도록 되어 있다.
본 출원인 소유의 WO 2013/002648에는 바다에서 탄화수소 제품을 저장하고, 로딩하고 언로딩하기 위한 항구 플랜트가 개시되어 있는데, 이 항구 플랜트는 항구 플랜트가 형성되도록 해저에 서로 배치되는 다수의 유닛을 포함한다. 이들 유닛은 주어진 거리로 옆방향으로 서로 떨어져 독립적으로 배치되고, 선박이 계류되는 전방면을 가지며, 파도의 일부분을 위한 통로(들)를 형성하고, 들어오는 파도의 일부분을 감쇠시키고 그 파도의 다른 부분 및 조류는 항구 플랜트를 통과할 수 있게 해주도록 구성되어 있다.
그러나, 웰을 천공하고 완성하기 위한 필드 개발 천공 작업은 한 종류의 플랫폼을 필요로 하고, 한편 그러한 웰에서의 생산은 다른 설비를 필요로 한다. 장소에 정착되는 부유 플랫폼을 위해, 천공 작업 동안에 천공 플랫폼이 정착될 수 있고, 천공 작업이 완료되면 생산 설비를 갖는 다른 부유 플랫폼으로 교체될 수 있다. 그러나, 플랫폼이 해저의 흙으로 지지되는 종류이면, 그러한 플랫폼은 천공 및 생산 설비를 완비할 수 있고 또는 플랫폼은 장소에서 개장되어, 천공 설비의 적어도 일부분을 제거하고 필요한 생산 설비를 설치하게 되며, 그래서 관련된 총 비용이 증가된다.
또한, 해저 흙의 밀도, 조성, 압밀 정도 또는 지형은 해저 위치에 따라 크게 다를 수 있다. 예컨대, 강 어귀의 흙은 일종의 요거트 질을 갖는 연한 진흙질 흙에 의해 종종 지배될 것이고, 반면 다른 해저 구역은 단단한 사암, 석회석 또는 고대 화산암에 의해 영향을 받거나 덮힐 수 있다. 이는 해저 흙의 하중 지지 능력에 직접적인 영향을 줄 것이며, 그래서 해저에 안착되는 해저 구조물을 위한 예측 가능하고 신뢰적인 기초 방안을 찾을 수 있는 가능성에도 직접적인 영향을 준다.
따라서, 다른 오일 관련 제품 및 벙커링(bunkering)을 저장할 수 있고 만들고 유지하고 수리하기가 용이하며 또한 제작 및 비용상의 이유로 가능한 한 최대로 표준화될 수 있고 또한 어떤 종류의 해저 흙 상에도 쉽게 전개(설치)될 수 있는 비용 효과적이고 다용도적인 유연한 항구 플랜트 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 독립항에 기재되어 있다. 또한, 본 발명의 추가 실시 형태는 종속 항에 기재되어 있다.
본 발명은 탄화수소의 천공 및 생산 모두를 위한 해저 지지 플랫폼 개념에 관한 것으로, 이 해저 지지 플랫폼은, 바람직하게는 기부 구조물 또는 유닛에 있는 특정 목적을 위해 만들어진 슬리브롤 통해 박히는 다수의 말뚝에 의해 해저에 안정적으로 지지되도록 구성된 기부 구조물을 포함한다. 기부 구조물은 그의 전체 풋프린트로 해저에 안착될 수 있거나 또는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전하게 해저 위쪽에 지지되며, 말뚝은 기부 구조물을 해저에 안전하게 또한 단단히 고정하기 위한 수단이다. 기부 구조물은, 부유 천공 유닛에서 부유할 수 있고/있거나 천공 착업이 완료되면 부유 천공 유닛을 제거하고 이를 부유 생산 유닛 및 그러한 구조물의 밸러스트로 대체하여 바람직하게는 자체의 중량(중력)으로 인해 기부 구조물에 안정적으로 안착되게 하고 또는 대안적으로 잠금 장치에 의해 고정되어 구조물을 기부 구조물에 잠그도록 구성되어 있다.
기부 구조물 또는 하부구조물은 천공 또는 생산 또는 저장 모듈을 위한 안전한 정박소로서 역할하도록 또한 구성될 수 있고, 상기 유닛 또는 모듈은 기부 구조물 상에 제거 가능하게 배치되어 해저 유닛을 형성하고, 적어도 하나의 해저 유닛이 해저 터미널을 구성한다.
본 발명은 또한 다소 하지만 반드시 그럴 필요는 없지만 얕은 물 및/또는 진흙질의 또는 연한 해저 상태를 갖는 장소에서 유전을 개발하기 위한 방법에도 관한 것이고, 작업이 완료되면 적어도 천공 설비, 하지만 아마도 또한 생산 설비가 제거되어 다른 유전에서 사용될 수 있고, 기부 구조물은 예컨대 항구 장소 등으로서 역할한다.
본 발명의 목적은, 해저 위쪽에 있는 천공되어 완성된 웰 헤드를 가지며 천공되어 완성된 웰에 대해 탄화수소 생산을 신속하게 시작할 수 있는 다용도적인 천수 해저 지지 유닛, 고정식 기부 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 사용되는 원리는 말뚝 박기된 기부 구조물을 사용하는 것이며, 여기서, 기부 구조물 및 기부 구조물에 정박되고 그에 의해 지지되는 부유 가능한 모듈의 중량의 대부분은, 기부 구조물에 작용하는 모든 하향, 상향 또는 측면 하중, 중량 및 힘을 지탱하고 견디기 위해 해저 흙 안으로 충분한 깊이로 연장되어 있는 말뚝에 의해 지탱된다. 이와 관련하여, 기부 구조물은 그의 풋프린트의 적어도 일부분으로 해저에 안착되거나 기부 구조물은 해저 위쪽으로 다소 떨어져, 즉 실제로 해저와 접촉함이 없이 위치될 수 있고, 모든 하중, 중량 및 힘은 말뚝에 전달된다. 이러한 경우, 기부 구조물은 기부 구조물 아래의 해저 생명체에 부정적이거나 위해한 효과를 야기하지 않을 것이다.
더욱이, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은, 설치 단계 동안에 기부 구조물을 지지하기 위해 임시 말뚝 배치가 사용되는 원리에 기초할 수 있고, 영구적인 말뚝 배치가 이루어지고 기부 구조물이 해저 안으로 박힌 영구적인 말뚝에 의해 영구적으로 지지될 때까지 임시 말뚝 배치가 말뚝 박기 작업 동안에 모든 하중, 중량 및 힘을 받게 되며, 그래서 말뚝 박기된 구조물은 엄청난 폭풍 또는 큰 파도와 같은 모든 하중 조건을 견딜 수 있다.
하부구조물의 설치가 완료되면, 설치된 임시 말뚝은 제거되거나 절단되거나 그렇지 않을 수 있음을 알아야 한다. 임시 지지 말뚝을 제거하려면, 절단된 말뚝이 기부 구조물 및 해저 하부구조물에 정박되고 그에 지지되는 부유 가능한 모듈 및/또는 선박의 작업에 해를 주지 않는 깊이로 말뚝이 바람직하게 절단되어야 한다.
이러한 개념은 본 출원인의 PCT/NO2015/050156(2015년 9월 8일에 출원됨)에 개시되어 있고, 이의 전체 내용은 참조로 포함되어 있다. 또한 노르웨이 특허 출원 NO 20160518(2016년 4월 1일에 출원됨)을 참조하고, 이는 설치 구역을 확장시키고 더 가혹한 날씨 조건에서도 말뚝 박기를 가능하게 하기 위한 말뚝 박기 방법을 개시하고, 그래서 이의 내용은 참조로 포함되어 있다.
본 발명의 목적은, 설치되는 천공 플랫폼으로부터 웰의 범위를 증가시켜 하나의 단일 플랫폼으로부터 천공될 수 있는 웰의 수를 증가시키기 위한 방안을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 갑판 상부구조물에 있는 생산 구역으로부터 떨어져서 단일 플랫폼으로부터 생산 웰을 만드는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 물 라인을 통과하는 케이싱과 같은, 플랫폼으로부터 천공될 모든 웰을 위한 웰 헤드 설비가 사전에 설치되고 빠른 시점에 천공을 개시할 수 있는 플랜트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 가요적이고 비용 효과적이고 대부분의 종류의 해저 흙 상태에서 설립하기가 용이한 천수 해저 천공 및/또는 생산 설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 필요한 경우, 중력 기반 구조물이 설치될 수 없고 터무니 없이 비싸게 될 강 삼각주 및 굳지 않은 흙의 해저 영역에서 발견되는 극히 연한 진흙질의 흙에도 위치될 수 있는 근해 저장 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전통적인 건조 장소, 바람직하게는 드라이 도크(dry dock)를 사용하는 조선소에서 해저 터미널의 유닛 각각을 합리적인 가격으로 효율적으로 또한 가능한 한 완전하게 만들 수 있게 하는 것이다. 그리하여, 비용이 많이 드는 바다에서의 마무리 작업이 최소화될 것이다. 건조 장소에서 최종적인 갖춤 후에, 각 유닛은 설치 위치로 보내지거나 예인되고 최종적으로 공지된 기술의 사용으로 아래로 하강된다.
또한 본 발명의 목적은, 해수면 위에서 다량의 액체를 저장하여 발생되는 큰 수직 방향 하중을 해저에 안전하게 전달하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 정상측 장비를 갖는 저장 모듈을 신속하고 안전하게 설치하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 천공 유닛의 측면에 도착하기 전에 천공 작업을 빨리 시작할 수 있게 해주는 천공 계획을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 독립 청구항에 더 기재되어 있는 바와 같은 얕은 해저 천공 및 생산 플랜트, 및 그러한 천공 레이아웃을 이루는 방법으로 달성된다. 본 발명의 실시 형태, 대안예 및 변형예는 종속 청구항에 기재되어 있다.
본 발명에 따르면, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 설비가 제공되는데, 이는, 바람직하게는 말뚝 박기로 해저에 지지되어 지지 기초를 형성하는 적어도 하나의 제거 가능한 해저 하부구조물을 포함한다. 해저 하부구조물은, 부력 장치가 제공된 기부 구조물, 및 부력 장치가 제공된 기부 구조물로부터 상향 연장되어 있는 벽 구조물을 포함하고, 이 벽 구조물은 기부 구조물의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되고, 기부 구조물 위에서 벽 구조물 내부에 후퇴 가능하게 배치되는 부유 가능한 천공 모듈을 도입하기 위한 적어도 하나의 개구가 벽 구조물에 있고, 상향 연장 벽 구조물에는, 사전에 설치되고 바람직하게는 사전에 갖추어지는 부분을 통해 웰을 천공하기 위해 사용되는 하나 이상의 사전 설치된 부분 또는 아웃트리거가 제공된다.
적어도 하나의 사전 설치되고 바람직하게는 사전에 갖추어지는 부분은 벽 구조물의 외면에 단단히 고정되어 캔틸레버형 부분을 형성하고 바람직하게는 벽 부분의 상측 표면과 동일 면에 있는 상측 표면을 갖는다.
일 실시 형태에 따르면, 벽 부분으로부터 외측으로 나온 돌출부에는, 사전에 설치된 부분을 통해 연장되어 있고 천공 유닛이 위치되면 천공 준비가 되는 다수의 준비된 개방 케이싱이 제공되어 있다.
따라서, 천공 유닛에는 대응하는 아웃트리거가 제공될 수 있고, 이는 기부 구조물의 측벽(들)으로부터 외측으로 돌출하는 부분에 있는 모든 사전 설치된 그리고 사전 준비된 케이싱을 덮기 위해 순서에 따라 내외측으로 또한 옆으로 움직이도록 구성된 천공 굴착 장치를 갖는다.
해저 하부구조물은 U-형상을 가지며 또한 바람직하게는 U-형 기부 구조물의 세 측에서 천공하기 위해 웰 지점을 갖는 준비된 외향 돌출 부분이 제공되어 있다.
여러 목적은, 천공 터미널 또는 유닛을 정박하기 위한 기부 구조물을 제공 및 설치하고, 터미널, 기부 구조물 또는 유닛을 바람직하게는 다수의 말뚝으로 해저에 지지하여 해저 지지 기초를 형성함으로써 탄화수소를 천공하고 생산하기 위한 방법으로 달성된다. 이 방법은 천공을 위해 캔틸레버형 유닛을 완전히 통과해 연장하는 사전 제작된 중공 케이싱을 갖는 적어도 하나의 외향 돌출 캔틸레버형 유닛을 형성하는 것을 포함한다. 더욱이, 천공 장치를 갖는 아웃트리거를 구비하는 부유 천공 유닛 또는 부유 천공 모듈이 벽 구조물에 있는 개구를 통해 기부 구조물에 정박되고 밸러스팅되며 해저 기부 구조물 상에 짝지움 되고, 천공 장치는 캔틸레버형 유닛 위에서 천공 모듈에 대해 외측으로 움직이고 케이싱 위의 위치로 보내지며, 그런 다음 천공 작업이 시작되어, 갑판의 아웃트리거에 있는 천공 장치로부터 웰을 천공하게 된다.
캔틸레버형 유닛을 통해 한 웰이 완성되면, 천공 기어가 캔틸레버형 유닛에 있는 다음 케이싱 상으로 또한 위로 움직일 수 있다.
캔틸레버형 유닛에서 모든 케이싱에 대해 천공 작업이 완료되면, 천공 장치가 후퇴되고, 부유 천공 유닛이 그의 정박 위치로부터 밖으로 예인되며, 90도 회전 되며, 그래서 가동 천공 장치가 다음 캔틸레버형 유닛과 정렬되며, 그런 다음에 천공 장치가 밖으로 이동하여 새로운 제 1 케이싱 위로 가고 천공 활동이 개시된다.
제 2 캔틸레버형 유닛에 있는 모든 케이싱에 대한 천공이 완료되면, 부유 천공 유닛이 기부 구조물 내의 정박 위치로부터 제거되어 90도 회전되고 다시 정박되고, 그런 다음에 천공 작업이 전술한 바와 같이 개시된다.
본 발명의 일 이점은, 적어도 얕은 물에서 천공 시작시부터 복잡한 규모로 생산 시작시까지 걸리는 시간이 상당히 줄어든다. 더욱이, 적어도 작업 및 아마도 생산이 끝나면, 적어도 천공 유닛 및 생산 유닛은 다른 위치에서 재사용될 수 있다.
추가로, 말뚝 박기된 기초의 이러한 특징은, 본 발명에 따른 저장 시스템이 얕은 사이클론 및 폭풍 해일에 노출되는 영역에 설치될 때에도 매우 유용하고, 그러한 영역에서는 수위는 보기 드물게는 통상적인 수면 위 8 - 9 m 까지 될 수 있다.
본 발명에 따라 말뚝을 사용하는 다른 중요한 이점은, 말뚝은 인장과 압축을 받을 수 있고 동시에 효율적이고 비용 효과적인 방식으로 치수에 따라 말뚝 길이가 변할 수 있다는 것이다. 덕트 또는 슬리브의 수, 위치 및 치수는, 나중 단계에서 추가 말뚝 박기가 요구되는 경우 여분의 미사용 덕트 또는 슬리브가 제공되도록 정해질 수 있다.
해저 터미널의 해저 유닛은, 대형 탱커 선박의 용량에 대응하는 일반적으로 최대 150,000 톤 적재중량(이에 한정되지 않음)까지, 해저 터미널의 움직임이 없이, 저장 모듈 내부에 저장되어 있는 큰 중량의 액체로부터 해저에 가해지는 매우 큰 수직 방향 하중을 받도록 설계될 수 있다. 이 용량의 일부는, 해저 터미널의 수평 풋프린트를 유지하면서 저장 부피의 높이를 증가시켜 얻어질 수 있다.
다른 이점은, 본 발명에 따른 해저 구조물은 반드시 해저에 안착될 필요는 없고 중량, 힘 및 하중은 말뚝에 의해 지탱된다는 것이다. 더욱이, 해저 하부구조물은 예컨대 폭풍 해일로 인한 구조물의 인장, 즉 상향 당김을 견디기 위해 스커트의 사용에 의존하지 않는다. 그래서, 기부 구조물의 저면은 해저 흙과의 하중 지탱 접촉을 가질 필요는 없고, 바다 터미널의 가변적인 작업 및 환경적 하중이 말뚝에 의해 지탱된다.
말뚝 표면과 그라우팅된(grouted) 덕트 또는 슬리브의 대응하는 벽 표면 사이의 전단력에 의해 얻어지는 하중 지지 능력에 따라 충분한 지탱 및 지지 용량이 얻어질 수 있다. 외부 말뚝 표면과 덕트 또는 슬리브의 표면 사이에 형성된 환형부에 있는 그라우트 때문에, 이 이음부에 작용하는 발생된 전단력을 견디는 필요한 전단 저항이 얻어진다.
해저 위쪽에서 기부 구조물에 위치됨으로써, 해양 해저 생물체에 대한 기부 구조물의 환경적 영향이 없어지거나 실질적으로 감소된다.
본 발명의 중요한 분야는, 정상측 장비를 갖는 저장 모듈의 신속하고 안전한 설치를 갖는 것이다. 이는 전체 설치의 고비용 부분(90 - 95%)이다. 사전에 설치되는 기부 기초(중력 안정화되거나 바람직하게는 말뚝 박기되며 또한 미리 해저에 수평맞춤됨)를 가짐으로써, 저장 모듈의 설치가 몇 시간 내에 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 첨부 도면을 참조하는 이하의 설명으로 더 상세히 설명될 수 있다.
도 1은 기부 구조물 및 이 기부 구조물 상에 정박되어 있는 천공 유닛의 일 실시 형태를 사시도로 개략적으로 나타내며, 짝을 이룬 유닛들은 해저 상에 안착되어 있고, 좌측 캔틸레버 유닛에 있는 웰이 천공되어 있고, 반대편에 있는 웰은 천공되고 있는 중이다.
도 2는 도 1에 나타나 있는 조립된 실시 형태의 측면도를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 예인선에 의해 설치 장소로 예인되는 기부 구조물을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 설치 장소에 설치되어 해저에 박힌 다수의 말뚝에 의해 해저에 지지되는 본 발명에 따른 기부 구조물을 개략적으로 나타내고, 기부 구조물의 바닥면은 해저 표면의 위쪽에 있다.
도 5는 도 3에 나타나 있는 기부 구조물이 말뚝 박기된 상태의 상면도를 개략적으로 나타낸다.
도 6은 기부 구조물이 설치되어 있는 장소 쪽으로 예인선에 의해 예인되고 있는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 천공 유닛을 개략적으로 나타낸다.
도 7은 도 6에 나타나 있는 천공 유닛을 기부 구조물 상에 정박하는 본 발명의 과정에 따라 천공 유닛이 제 1 캔틸레버형 구조물을 통해 웰을 천공하는 과정에 있는 기부 구조물을 개략적으로 나타낸다.
도 8은 천공 유닛이 정박되어 있는 기부 구조물의 상면도를 개략적으로 나타내고, 천공 유닛은 본 발명에 따른 제 1 캔틸레버형 구조물을 통해 웰을 천공하는 과정에 있다.
도 9는 천공 유닛이 정박되어 있는 기부 구조물의 상면도를 개략적으로 나타내고, 천공 유닛은 본 발명에 따른 제 2 캔틸레버형 구조물을 통해 웰을 천공하는 과정에 있다.
도 10은 천공 유닛이 정박되어 있는 기부 구조물의 상면도를 개략적으로 나타내고, 천공 유닛은 본 발명에 따른 제 3 캔틸레버형 구조물을 통해 웰을 천공하는 과정에 있다.
도 11은 정박된 천공 유닛이 제거되어 있는 기부 구조물의 상면도를 개략적으로 나타내고, 모든 웰이 천공되어 완성된 생태이다.
도 12는 정박을 위해 예인선에 의해 기부 구조물 쪽으로 예인되는 생산 유닛을 개략적으로 나타낸다.
도 13은 생산 유닛이 정박되어 있는 기부 구조물의 상면도를 개략적으로 나타내고, 모든 웰이 생산 유닛의 생산 설비에 연결되어 있는 것을 도시한다.
도 14a - 14c는 본 발명에 따른 기부 구조물의 일 실시 형태를 일 측면에서 또한 상방에서 본 평면도를 개략적으로 나타낸다.
도 15a - 15d는 정박될 부유 구조물의 대안적인 형상 및 기부 구조물에 대한 가능한 대응하는 변형예를 개략적으로 나타낸다.
도 16은 천공 데릭 기중기가 캔틸레버 레일 시스템에 배치되어 있는 대안적인 방안의 사시도를 개략적으로 나타내고, 천공 데릭 기중기 및 캔틸레버 레일 시스템 모두는 수직 회전 축선 주위로 회전될 수 있다.
예시적인 실시 형태에 대한 이하의 설명은 첨부 도면을 참조한다. 서로 다른 도에 있는 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다. 이하의 상세한 설명은 본 발명을 한정하지 않는다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위로 한정된다. 이하의 실시 형태는 단순성을 위해 일반적으로 해저, 바람직하는 하지만 반드시 그럴 필요는 없지는, 경사진 해저 및/또는 지지 능력이 낮은 해저에 기부 구조물을 설치하는 방법; 천공 대상 웰을 천공하고 기부 구조물에 정박되는 제거 가능한 천공 유닛의 사용(기부 구조물의 일측에서 웰의 천공이 완료되면 천공 유닛은 정박 해제되고 밖으로 예인되어 90도 회전되고, 기부 구조물의 제 2 측에서의 웰 천공을 위해 다시 정박되고, 다시 정박 해제되고 밖으로 예인되어 또 다시 90도 회전되고 기부 구조물의 나머지 측에서의 웰 천공을 위해 다시 정박됨); 천공 작업 완료시의 천공 유닛의 제거; 및 완성된 웰로부터 탄화수소를 생산하기 위해 생산 및 저장 유닛을 정박시키는 것에 대해 논의된다.
명세서 전체에 걸쳐 "한 실시 형태" 또는 "일 실시 형태"라고 할 때, 이는 어떤 실시 형태와 관련하여 설명되는 특정한 특징, 구조 또는 특성은 개시되는 주제의 적어도 하나의 실시 형태에 포함됨을 의미한다. 따라서, 명세서 내에 여러 곳에 나타나 있는 "한 실시 형태" 또는 "일 실시 형태" 라는 문구는 반드시 동일한 실시 형태를 언급하는 것은 아니다.
본 발명의 중요한 분야는, 탄화수소의 생산을 위한 정상측 장비를 갖는 저장 모듈의 신속하고 안전한 설치를 제공하는 것으로, 영구적인 말뚝을 박는 작업 동안에 기부 구조물은 안정적으로 또한 단단히 지지되며, 적절히 말뚝 박기가 되면, 제거 가능한 천공 유닛 및 다음에 생산 유닛을 위한 정박 스테이션으로서 역할한다. 이는 전체 설치의 고비용 부분(90 - 95%)이다. 사전에 기부 기초(적어도 말뚝에 의해 안정화되고 미리 해저에 수평맞춤됨)을 설치하고 그런 다음에 기부 구조물의 세 측에서 웰을 천공하기 위한 천공 유닛을 정박하고 이어서 그 천공 유닛을 생산 유닛으로 대체함으로써, 탄화수소의 발견시부터 탄화수소 생산 시작까지 걸리는 시간이 상당히 최소화될 수 있어, 필드를 더 수익성 있게 해준다.
또한, 본 발명은 편리한 방식으로 해저 터미널을 다른 흙 상태에서 만들 수 있는 가능성을 제공한다. 해저 흙의 밀도, 조성, 압밀 정도 또는 지형은 해저 위치에 따라 크게 다를 수 있다. 이는 해저 흙의 하중 지지 능력에 직접적인 영향을 줄 것이며, 그래서 해저에 의해 지지되는 해저 구조물을 위한 예측 가능하고 신뢰적인 기초 방안을 찾을 수 있는 가능성에도 직접적인 영향을 준다. 일 실시 형태에 따르면, 기부 기초는 해저에 말뚝 박기되는 반잠수형 부유체의 형태일 수 있다. 이 경우, 기부 구조물은 반잠수형 구조물로서 밸러스팅될 수 있고 기부 구조물, 및 가능하게는 하지만 반드시 그럴 필요는 없지만, 해저 하부구조물의 벽 구조물을 통해 해저에 말뚝 박기된다. 이러한 경우, 수직 방향 구조력을 효율적으로 전달하는 것이 중요하고, 기부 구조물 및 저장 모듈의 주 구조 비임이 경상(mirrored) 구조 인터페이스를 갖는 것이 유리하다. 이는 벌크헤드 저장 모듈의 수직 방향 힘이 바람직하게 기부 구조물의 주 구조 비임에 직접 전달되고 이아서 또한 말뚝 박기 구조물 및 해저에 전달됨을 의미한다. 시험에 의하면, 말뚝 박기된 해저 구조물은 100,000 - 120,000 톤의 중량을 견딜 수 있어야 한다.
도 1은 기부 구조물(10) 및 이 기부 구조물(10) 상에 정박되어 있는 천공 유닛(30)의 일 실시 형태를 사시도로 개략적으로 나타내며, 짝을 이룬 유닛들은 해저(11) 상에 안착되어 있고, 좌측 캔틸레버 유닛(13)에 있는 웰(12)이 천공되어 있고, 반대편에 있는 웰(12)은 천공되고 있는 중이다. 기부 구조물은 다수의 말뚝에 의해 해저(11)에 안정적으로 고정된다. 말뚝 및 기부 구조물(10)에 대한 그의 고정구는 본 출원인의 공동 계류 중인 PCT/NO2015/050156(9월 8일에 출원되었음)이 설명되어 있고, 그래서 이 PCT 출원은 말뚝, 기부 구조물에 대한 고정구 및 기부 구조물(10)을 해저(11)에 안정적으로 지지하기 위한 방법에 대해서는 참조로 포함되어 있다. 기부 구조물(10)을 해저(11)에 말뚝 박기 하기 위한 방법 및 시스템에 대해서는, 본 출원인의 공동 계류 중인 노르웨이 출원 NO 2016/0518(2016년 4월 1일에 출원)을 참조하면 된다. 기부 구조물(10)과 천공 유닛 모두는, 이들 두 유닛이 부유 가능하도록 구성되어 있고 안정성을 제어하기 위한 장치를 가지며, 이러한 장치는 당업자에에 잘 알려져 있고 더 상세하게는 설명하지 않을 것이다.
도 1에 나타나 있는 바와 같이, 천공 유닛(30)에는, 천공 굴착 장치(16), 헬기 갑판(17), 거주 구역(18), 크레인(19) 및 천공될 웰(12)의 일부분을 형성하는 케이싱(20)을 저장하기 위한 저장 영역이 제공되어 있다. 천공 굴착 장치(16)는 안팎으로 또한 횡방향으로 움직일 수 있게 배치된다.
기부 구조물(10)은 밸러스팅 시스템(나타나 있지 않음)을 가지며 또한 바람직하게는 강으로 만들어지는데, 하지만 콘크리트와 같은 다른 재료도 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 천공 유닛(30) 및 생산 유닛(50)에는, 저장 모듈 위에서 로딩 시스템, 크레인, 윈치 등과 같은 수단이 제공될 수 있다. 천공 유닛(30) 또는 생산 유닛(50)이 현장에 도착하면, 해저 하부구조물 또는 기부 구조물(10)과 짝을 이루게 된다. 이 짝지움 작업 동안에, 부유 모듈이 기부 구조물의 일 단부에 있는 개구를 통해 또한 2개의 평행한 상향 연장 측벽 구조물(15) 사이에서 조종된다. 부유 유닛(30 또는 50)은 기부 구조물(10) 위에서 벽 구조물(15) 내부에서 안내된다. 부유 유닛(30 또는 50)은 기부 구조물(10) 상에 안정적으로 안착되어 해저 조립 유닛을 형성하도록 밸러스팅된다.
도 2는 도 1에 나타나 있는 조립된 실시 형태의 측면도를 개략적으로 나타내는데, 기부 구조물(10) 상에 정박된 상태로 있는 천공 유닛(30)이 나타나 있다.
도 3은 예인선(21)에 의해 설치 현장으로 예인되는 기부 구조물(10)을 개략적으로 나타내고, 도 4는 설치 현장에 설치되어 다수의 말뚝(14)에 의해 해저(11)에 지지되는 기부 구조물(10)을 개략적으로 나타내고, 말뚝은 해저(11)의 흙 안으로 들어가 있고, 기부 구조물의 바닥면은 해저(11) 표면의 위쪽에 있다. 더욱이, 도면에서 보는 바와 같이, 기부 구조물(10)에는 캔틸레버형 유닛(13)이 제공되어 있는데, 이 유닛은 기부 구조물(10)의 세 측에서 측벽(15)으로부터 외측으로 연장되어 있고, 제 4 측은 개방되어 있어, 천공 유닛(30)이 기부 구조물 안으로 조종될 수 있고 또한 기부 구조물(10)의 세 수직 벽(15) 사이에 정박된다. 캔틸레버형 유닛은 수직벽 구조물(15)의 일체화뵌 부분을 형성하고, 나타나는 하중, 힘 및 발생하는 모멘트를 받도록 구성되어 있다. 더욱이, 캔틸레버형 유닛에는, 천공 작업의 일부로서 사용된 드릴 스트링 및 케이싱을 수용하기 위해 캔틸레버형 유닛(13)을 통해 연장되어 있는 구멍 또는 덕트(23)가 제공되어 있다.
도 1 내지 4에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 캔틸레버형 유닛(13)에는, 경사진 바닥판이 제공되어 있는데, 캔틸레버형 유닛(13)의 그 바닥판 또는 표면은 측벽(15)에 있는 고정구로부터 외측 상방으로 경사져 있다.
해저 하부구조물(10)에는 바닥 구조물(나타나 있지 않음) 및 기부 구조물(10)의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되는 상향 연장 벽 구조물(15)이 제공되어 있다. 벽 구조물(15)은 바닥 구조물의 일체화된 부분을 형성하고, 함께 기부 구조물(10)을 형성한다. 바닥 구조물과 벽 구조물(15) 모두에는 부력 장치(나타나 있지 않음)가 제공된다. 이러한 부력 수단은 바닥 구조물 및 상향 연장 벽 구조물(15)에 있는 탱크와 격실의 형태일 수 있다. 상향 연장 벽(15)은 기부 구조물(10)의 세 측을 따라 연장되어 있어, 부유 가능한 천공 또는 생산 유닛(30, 50)을 바닥 구조물 위에 들여 보내기 위한 개구가 벽 구조물에 제공된다. 천공 및 생산 유닛(30, 50)은 기부 구조물(10) 상에서 벽 구조물(15) 내부에 제거 가능하게 배치되고, 이들 유닛은 함께 천공 또는 생산 해저 유닛(30, 50)을 형성한다.
해저 하부구조물(10)은 부유되며 밸러스팅 수단(나타나 있지 않음)을 가지며, 또한 해저(11) 상에 또는 그 바로 위에 배치되며, 다수의 말뚝(14)에 의해 지지되거나 또는 선택적으로 말뚝으로 고정되어 중력에 의해 해저(11) 상에 또한 안착된다. 하부 구조물(10)의 상향 연장 벽 구조물(15)은 선택적인 그리고/또는 추가적인 말뚝 박기를 위해 벽 구조물을 관통하는 구멍 또는 덕트/슬리브를 가지고 있고, 기부 구조물(10)에는 말뚝(14)을 수용하기 위한 구멍이 있다. 말뚝(14)을 수용하기 위한 덕트 및 부속물은 아래에서 더 상세히 설명할 것이다. 말뚝 박기를 위한 기계와 공구를 갖는 선박(나타나 있지 않음)이 말뚝 박기 작업을 수행하기 위해 벽 구조물(15) 옆에 정박된다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 말뚝은 기부 구조물(10)의 개구 아래에 있는 잠수된 전방 비임을 따르는 세 벽의 발부를 따라 또한 상향 개방 격실(23)을 형성하는 내벽(15)을 따라 길이 방향 및 횡방향 모두로 배치된다. 이렇게 해서, 전체 풋프린트 및 풋프린트의 적어도 일부분에는 기부 구조물(10)을 적절히 지지하기 위한 말뚝이 제공될 수 있다. 사용되는 말뚝(14)의 수및 그의 위치, 직경 및 길이는 지지될 중량과 해저 흙의 상태에 달려 있다.
본 발명의 이점은, 본 발명에 따라 부유 가능한 LNG 저장 유닛 또는 바지선(barge)과 같은 부유 모듈을 위한 해저 유닛(30)의 일부분을 구성하는 해저 하부구조물(10)이 밑으로 하강되어 근해 또는 해안 근처에 설치될 수 있고, 제거될 수 있고, 이동되어 대체되어 필요에 따라 공지된 기술을 사용하여 새로운 개별 구성을 형성할 수 있다는 것이다.
도 5는 도 3에 나타나 있는 기부 구조물(1))이 말뚝 박기된 상태의 상면도를 개략적으로 나타낸다. 나타나 있는 바와 같이, 기부 구조물(10)은 그의 전체 주변을 따라 말뚝(14)에 의해 해저에 말뚝 박기되어 있다. 또한 나타나 있는 바와 같이, 기부 구조물(10)에는 3개의 측벽(15) 각각에 배치되는 캔틸레버형 유닛(13)이 재공되어 있고, 제 4 측에는 개구(15')가 제공되어 있고, 이 개구의 크기와 형태는, 천공 유닛(30) 또는 생산 유닛(50)이 부유될 수 있고 또한 내부에서 벽 구조물(15, 15')의 주변 주위에 연장되어 있는 잠수된 바닥 슬라브 또는 비임(24) 상에 안착되도록 되어 있다.
도 6은 정박을 위해 예인선(21) 및 예인 라인(22)에 의해 상기 설치된 기부 구조물(10) 쪽으로 예인되고 있는 천공 유닛(30)을 개략적으로 나타내고, 도 7은 천공 유닛(30)이 기부 구조물(10)의 설계된 U형 정박 위치 내부에 정박되고 있는 단계를 개략적으로 나타낸다.
도 8은 천공 유닛(30)이 정박되어 있는 기부 구조물(10)의 상면도를 개략적으로 나타내고, 여기서 천공 유닛(30)은 제 1 캔틸레버형 구조물(13), 즉 도면의 좌측에 있는 캔틸레버 유닛(13)을 통해 웰(12)을 천공하는 과정에 있다. 나타나 있는 바와 같이, 천공 굴착 장치(16)는, 천공 유닛(30) 상의 후퇴 위치로부터, 캔틸레버형 유닛(13)의 구멍 또는 개구(23) 위에서 외측으로 또한 옆으로 연장되어 있는 위치로 움직일 수 있게 배치된다.
도 9는 천공 유닛이 정박되어 있는 기부 구조물의 상면도를 개략적으로 나타내고, 여기서 천공 유닛은 본 발명에 따른 제 2 캔틸레버형 구조물을 통해 웰을 천공하는 과정에 있다. 도 8에 나타나 있는 천공 위치로부터 도 9에 나타나 있는 천공 위치에 도착하기 위해, 천공 유닛(30)은 밸러스트 제거되어 부유 가능하게 되며, 그 이후, 기부 구조물(10) 내부의 그의 정박 위치로부터 밖으로 조종되어 90도 회전되고 다시 기부 구조물(10) 내부의 정박 위치로 돌아가게 되며 또한 다시 밸러스팅되어 기부 구조물(10)에 의해 안정적으로 지지된다. 그 이후, 천공 굴착 장치(16)가 제 2 캔탤레버형 유닛(13) 위의 천공 위치에 배치된다. 도 9의 좌측에 있는 캔틸레버형 유닛(13)에 있는 검은 색으로 표시된 개구는 생산 설비에의 연결을 기다리고 있는 완성된 웰(12)을 나타냄을 유의해야 한다. 이 단계에서 그러한 웰에는 BOP(blowout preventor) 스택 및 웰 헤드 등이 제공될 수 있음을 알아야 한다.
도 10은 천공 유닛(30)이 정박되어 있는 기부 구조물(10)의 상면도를 개략적으로 나타내고, 여기서 천공 유닛(30)은 본 발명에 따른 제 3 캔틸레버형 구조물(13)을 통해 웰을 천공하는 과정에 있다. 여기서도, 제 2 캔틸레버형 구조물(13)로부터 제 3 캔틸레버형 구조물(13)로의 위치 변경은 전술한 바와 같이 수행된다.
도 11은 정박된 천공 유닛이 제거되어 있는 기부 구조물(10)의 상면도를 개략적으로 나타낸다. 나타나 있는 바와 같이, 이제 모든 웰(12)이 천공되어 완성된 생태이다.
도 12는 정박 및 천공되어 완성된 다양한 웰(12)과의 연결을 위해 예인선에 의해 기부 구조물(10) 쪽으로 예인되는 생산 유닛(50)을 개략적으로 나타내고, 도 13은 생산 유닛(50)이 정박되어 있는 기부 구조물(10)의 상면도를 개략적으로 나타내고, 또한 모든 웰(12)이 생산 유닛(50)의 생산 설비에 연결되어 있는 것을 도시한다.
도 14a - 14c는 본 발명에 따른 기부 구조물(10)의 일 실시 형태를 일 측면에서 또한 상방에서 본 평면도를 개략적으로 나타낸다. 기부 구조물에는 전술한 바와 같은 3개의 캔틸레버형 부분(13) 및 만곡된 단부(28)와 단부(28)로부터 연장되어 있고 측면 보호부를 또한 형성하는 곧은 날개부(27)를 갖는 U-형 정박 공간이 제공되어 있다. 기부 구조물(10)은 말뚝(14)에 장착되어 해저(11) 상에 설치되고, 기부 구조물(10)의 바닥 슬라브는 해저(11) 위쪽에 위치된다. 도 14a는 기부 구조물(10)이 직사각형 형상을 갖는 실시 형태를 나타내고, 도 14b는 기부 구조물이 원형 또는 다각형 단면 영역을 갖는 부유 구조물(30)을 수용하도록 구성된 실시 형태를 나타낸다. 도 14c는 도 14b의 화살표 방향으로 본 수직면도를 나타낸다.
일단 기부 구조물이 설치되어 해저에 안정적으로 말뚝 박기 되면, 재킷 플랫폼 또는 잭업 플랫폼이 기부 구조물 옆에 설치되어, 천공 작업이 시작되고 이어서 탄화수소 생산이 개시될 수 있기 전의 시간을 더 줄일 수 있다. 이러한 경우, 기부 구조물 내부에 정박될 부유 모듈은 생산 모듈일 수 있고, 추가적인 조사 천공 장비를 가질 수 있다.
도 15a - 15d는 정박될 부유 구조물(30)의 대안적인 형상 및 예컨대 도 14a에 개시된 것에 대응하는 기부 구조물(10)에 대한 가능한 대응하는 변형예를 개략적으로 나타낸다. 도 15에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 부유 유닛(30)은 원형 또는 둥근 형상을 갖는 수평 단면을 갖는다. 아니면 갑판 구성은 전술한 실시 형태에 대응하는 방식으로 구성될 수 있다. 천공 굴착 장치는, 캔틸레버 유닛(13)에 있는 사전에 설치된 천공 케이싱 위의 위치에 오기 위해 캔틸레버에서 밖으로 미끄러질 수 있는 종류일 수 있다. 일단 웰이 도 15a에 나타나 있는 캔틸레버 유닛(13)을 통해 천공되면, 부유 유닛이 밸러스트 제거되어 부유되고 밖으로 예인되고 90도 회전되어 다시 기부로 이동되고 밸러스팅되며, 캔틸레버형 유닛(13)에 있는 사전에 설치된 천공 케이싱을 통과하는 천공이 시작될 수 있다(도 15b 참조). 마지막 3개의 캔틸레버형 유닛(13)에서 웰을 형성하기 위해 동일한 절차가 반복된다(도 15c 참조).
천공 유닛(30) 또는 생산 유닛(50)을 짝지움 하거나 정박하기 위한 짝지움 및 정박 과정은 다음과 같다.
천공 또는 생산/저장 모듈(30, 50)은 부유되고 밸러스팅 수단(나타나 있지 않음)을 가지며 바람직하게는 강으로 만들어지는데, 하지만 콘크리트와 같은 다른 재료로 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 각각의 모듈(30, 50)에는, 저장 모듈 위에서 로딩 시스템, 크레인, 윈치 등과 같은 수단이 제공될 수 있다. 유닛(30, 50)이 현장에 도착하면, 해제(11)에 의해 지지되는 해저 기부 구조물(10)과 짝을 이루게 된다. 이 짝지움 작업 동안에, 부유 유닛(30, 50)이 개구(15')를 통해 또한 2개의 평행한 상향 연장 측벽 구조물(15) 사이에서 조종된다. 해저 기부 구조물(10)의 벽 구조물(15)은 수면(25) 위로 상방으로 연장되고, 부유 유닛(30, 50)은 벽 구조물(15) 내부에서 기부 구조물(10)의 바닥 비임/슬라브(24) 위에 위치될 때까지 밸러스팅된다. 유닛(30, 50)은, 모듈(30, 50)이 해저 하부구조물(10)의 기부에 안정적으로 안착되어 해저 조립 유닛을 형성하도록 밸러스팅된다.
도 16은 천공 굴착 장치(16)가 캔틸레버 레일 시스템(26)에 배치되어 있는 대안적인 방안의 사시도를 개략적으로 나타내고, 여기서 천공 굴착 장치(16) 및 캔틸레버 레일 시스템(26) 모두는 수직 회전 축선 주위로 회전될 수 있고, 그래서 제 2 캔틸레버 유닛(13)(도 16에서는 나타나 있지 않음)에서 천공을 할 수 있도록 천공 유닛(30)을 밖으로 부유시키고 90도 회전시키는 대신에, 천공 유닛(30)은 초기 위치에 유지될 수 있고, 천공 굴착 장치(16) 및 레일 시스템(26)은 화살표(27)로 표시된 두 방향으로 회전될 수 있다. 레일 시스템 상에서 선형 방향으로 안팎으로 움직이는 대신에, 천공 데릭 기중기는 안팎으로 미끄러질 수 있다.
웰 말뚝은 해저 안으로 수직 하방으로 연장될 수 있거나, 동일한 방향으로, 내측으로 또는 외측으로 또는 이의 조합으로 수직에 대해 경사져 배치될 수 있음을 알아야 한다.
개시된 해저 구조물은 직사각형 풋프린트를 갖지만 기부 구조물의 형상은 본 발명의 개념에서 벗어남이 없이 원형, U-형 또는 다각형 풋프린트를 가질 수도 있음을 유의해야 한다. 더욱이, 정박 영역의 형상은 정박될 부유 모듈의 형상에 상보적인 형상을 가질 수 있고, 그 반대도 가능하다.
천공 굴착 장치는 캔틸레버를 따라 미끄러지거나 레일 등의 위에서 이동될 수 있어, 길이 방향 및/또는 횡방향 운동이 가능하게 된다.
천공 모듈(30)에 있는 헬기 갑판 및/또는 크레인은, 바람직하게는 서로 반대편에 있는 또는 인접하는 코너에서의 상충을 피하기 위해 바람직하게는 코너에 위치되어야 한다.

Claims (13)

  1. 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛으로서, 해저(11)에 대해 위치되고 고정되어 부유 가능한 천공 유닛(30) 및/또는 부유 가능한 생산 유닛(50)을 위한 지지부를 형성하는 기부 구조물(10)을 포함하고, 상기 기부 구조물(10)에는 부력 장치가 제공되며, 상향 연장 벽 구조물(15)이 세 측을 따라 상기 기부 구조물(10) 주위에 연장되어, 상기 기부 구조물(10) 위에서 상기 상향 연장 벽 구조물(15) 내부에 후퇴 가능하게 배치될 수 있는 상기 부유 가능한 천공 및/또는 생산 유닛(30, 50)을 도입하기 위한 상기 기부 구조물(10)의 네 번째 측을 따라 상기 벽 구조물(15)에 개구(15')를 남기게 되고, 상기 상향 연장 벽 구조물(15)에는, 웰(well)(12)을 천공하기 위해 사용되고 상기 상향 연장 벽 구조물(15)의 외부측으로부터 밖으로 옆으로 연장되는 하나 이상의 캔틸레버 유닛(13)이 제공되어 있고, 상기 하나 이상의 캔틸레버 유닛(13)에는, 상기 상향 연장 벽 구조물(15)의 외부측으로부터 외측 상방으로 경사지는 경사진 바닥판이 제공되어 상기 하나 이상의 캔틸레버 유닛(13)이 상기 상향 연장 벽 구조물(15)과 구조적으로 일체화된 부분을 가질 수 있도록 하는, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기부 구조물(10)은 U-형상을 가지고, 상기 U-형상의 상기 상향 연장 벽 구조물(15)은 곧은 측면으로 형성되어 있는, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    준비된 웰 지점은, 수면(25) 위쪽에서 끝나도록 배치되는 각 캔틸레버 유닛(13)에 배치되어 있는, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 준비된 웰 지점은 천공을 가능하게 해주도록 구성된 벽 또는 케이싱이 제공되어 있는 개구(23)이고, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    웰을 천공하기 위한 장치가 상기 하나의 이상의 캔틸레버 유닛(13) 중 하나에 배치되어 있는, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기부 구조물(10)은, 기부 구조물(10)을 통해 그리고/또는 상기 상향 연장 벽 구조물(15)을 따라 말뚝 박기 하기 위한 수단(14)을 가지며, 상기 수단은 상기 상향 연장 벽 구조물(15)의 정상부로부터 상기 상향 연장 벽 구조물(15)의 바닥을 통과해 연장되어 있는, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부유 가능한 천공 유닛(30) 및/또는 생산 유닛(50)을 도입하기 위해 상기 상향 연장 벽 구조물(15)에 있는 상기 개구(15')는, 기부 구조물(10)의 주변에서 폐쇄된 벽 구조물(15)을 형성하는 폐쇄 기구로 폐쇄될 수 있는, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기부 구조물(10)은 상기 천공 유닛(30)과 동일한 수의 벌크헤드(bulkhead)로 분할되어 있고, 상기 벌크헤드의 수직 벽은 구조 비임을 형성하여, 상기 부유 가능한 천공 유닛(30)에 작용하는 수직 방향 힘이 상기 기부 구조물(10)의 구조 비임에 직접 전달되는, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부유 가능한 천공 유닛(30)에는, 천공 작업에 요구되는 천공 설비를 지지하는 아웃트리거(outrigger)가 제공되어 있고, 상기 천공 설비는 천공 장치를 포함하고, 상기 천공 장치는 상기 아웃트리거에 움직일 수 있게 배치되는, 탄화수소의 천공 및 생산을 위한 해저 지지 유닛.
  10. 천수(shallow water) 천공 터미널을 제공하는 방법으로서,
    적어도 하나의 사전 제작된 부유 기부 구조물(10)을 장소로 예인하는 단계,
    해저(11) 상에 안착되도록 상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 기부 구조물(10)을 밸러스팅(ballasting) 및/또는 말뚝 박기하는 단계,
    움직일 수 있는 천공 장치를 갖는 아웃트리거가 제공되어 있는 적어도 하나의 사전 제작된 부유 천공 유닛(30)을 상기 장소로 예인하는 단계,
    상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 기부 구조물(10)의 주변에 있는 벽 구조물(15)의 개구(15')를 통과해 상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 기부 구조물(10) 안으로 상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 천공 유닛(30)을 안내하는 단계 - 여기서, 상기 벽 구조물(15)에는, 각각 상기 벽 구조물(15)의 외부측으로부터 밖으로 옆으로 연장되는 하나 이상의 캔틸레버 유닛(13)이 제공되어 있고, 각 상기 하나 이상의 캔틸레버 유닛(13)에는, 상기 벽 구조물(15)의 외부측으로부터 외측 상방으로 경사지는 경사진 바닥판이 제공되어 상기 하나 이상의 캔틸레버 유닛(13)이 상기 벽 구조물(15)과 구조적으로 일체화된 부분을 가질 수 있도록 함 -,
    상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 천공 유닛(30)을 상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 기부 구조물(10) 상에 밸러스팅 및 짝지움하는 단계, 및
    상기 아웃트리거에 있는 천공 기어(16)로 상기 하나 이상의 캔틸레버 유닛(13)을 통하여 웰(12)을 천공하는 단계
    를 포함하는, 천수 천공 터미널을 제공하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각 캔틸레버 유닛(13)은 천공을 위해 복수의 준비된 웰 지점을 포함하고, 상기 천공 기어(16)는 이웃하는 웰을 천공하기 위해 상기 아웃트리거 상에서 옆으로 움직이고 각 준비된 웰 지점 위로 움직이는, 천수 천공 터미널을 제공하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 천공 유닛(30)은 밸러스트 제거되어 밖으로 부유되고, 90도 회전되어 다시 상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 기부 구조물(10)의 상기 개구(15') 안으로 안내되며, 그리고 상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 기부 구조물(10) 상의 새로운 위치에서 천공 활동이 개시되는, 천수 천공 터미널을 제공하는 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사전 제작된 부유 천공 유닛(30)의 밸러스트 제거와 정박 해제, 및 외부 예인과 90도 회전 및 재정박이 수행되어, 상기 기부 구조물(10)의 벽 구조물(15)과 관련되어 있는 준비된 관통부를 통해 웰이 천공될 수 있는, 천수 천공 터미널을 제공하는 방법.
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