KR102475017B1 - 구성가능한 bop 스택 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오일 및 가스 작업에 사용되는 구성가능한 폭발 방지기(BOP) 시스템(100)을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 하나의 실시양태에 따르면, 본 발명의 BOP 시스템(100)은, 각각의 BOP 램 캐비티 세트(1005)가 적어도 하나의 BOP 램 캐비티(1013)를 갖는, 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005); 각각의 프레임 레벨(1015)이 각각의 BOP 램 캐비티 세트(1005)를 분리하고 각각의 BOP 램 캐비티 세트(1005)를 함께 결합하는, 하나 이상의 프레임 레벨(1015); 및 각각의 BOP 램 캐비티 세트(1005)에 유체 연결되고, BOP 램 캐비티 세트(1005)의 작동을 구동하도록 구성된 복수의 유압식 배관(1062)을 포함할 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 "구성가능한 BOP 스택(CONFIGURABLE BOP STACK)"이란 발명의 명칭으로 2016년 9월 16일자 출원된 미국 가출원 제 62/395,784 호의 우선권주장 출원으로, 이는 본 명세서에서 참고로 인용된다.
배경
1. 기술분야
본 발명은 일반적으로는 시추(drilling)에 관한 것으로, 특히 최종 사용자가 특정 시추 요건에 기초하여 BOP 스택상의 BOP 캐비티의 양을 신속하고 용이하게 변경할 수 있는 구성가능한 폭발 방지기(configurable blow out preventer)(BOP) 스택용 시스템 및 방법에 관한 것이다.
2. 배경
오일 및 가스 추출은, 오일 및 가스 채취의 접근성 및 안전성에 관한 도전 과제가 증가하고 있음에도 불구하고 세계 경제의 중요한 구성 요소로 남아 있다. 해저에서 오일 및 가스를 추출하기 위한 해상에서의 시추 작업은 계속 증가하는 수심에서 수행된다.
오일 및 가스에 대한 해저 시추는 전형적으로는 해저 표면 가까이 연장하는 라이저(riiser)를 가진, 예를 들면, 해수면 상의 드릴십(drill ship) 또는 플랫폼 일 수 있는 선박의 사용을 수반한다. 라이저의 하단은, 다른 많은 것들 중에서도, 해저 근처의 시추 시스템의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 포드(control pod)를 포함하는 하부 마린 라이저 패키지(lower marine riser package)(LMRP)에 부착된다. 라이저 아래에는 전형적으로는 LMRP 및 하부 스택(lower stack)을 포함하는 스택이 위치한다. 하부 스택은 웰헤드(wellhead)에 장착된 폭발 방지기(BOPs)를 포함하고 있으며, LMRP가 라이저의 말단에 부착된다. 정상 작동 중에, 하부 BOP 스택 및 LMRP가 연결된다. 시추 파이프는 해수면의 선박으로부터 라이저를 통과하고 BOP를 통과한 다음 웰헤드에서 웰보어(wellbore)까지 통과하여 오일 생산 구조(oil producing formation)까지 연장한다.
해저 시추가 더 깊은 구조까지 연장함에 따라, 압력 및 온도가 상승한다. 압력이 높아지면, 유정(well)이 누출하는 경우 잠재적인 안전성 및 환경에 미치는 영향이 점점 더 커진다. 지난 수십년 동안, 공지된 시추 기술의 한계로 인하여 오일 및 가스 산업계에서 1 제곱 인치당 대략 15,000 파운드 이상의 압력을 갖는 유정을 시추하지 못함으로써, 관련된 오일 매장량, 오일 및 가스 산업, 및 소비자를 소유한 국가의 이익에 손실을 초래하여 왔다.
시추하는 동안, 고압의 가스, 오일 또는 기타 다른 유정 유체는 시추된 층에서 라이저로 분출될 수 있다. 예상치 못한 순간에 (때로는 ("킥(kick)"또는 "폭발(blowout)"이라 지칭되는) 이러한 이벤트가 발생하였을 때, 이러한 분출이 신속하게 제어되지 않는 경우에는 유정 및/또는 설치 장비가 손상될 수 있다. BOP는 이러한 폭발 이벤트가 발생할 경우에 유정을 밀봉하기 위해 설치된다. 전형적인 BOP 하우징은 수직 웰 보어(vertical well bore) 및 수평 램 캐비티(horizontal ram cavity)(또는 램 가이드 챔버(ram guide chamber))를 포함한다. 램 캐비티내의 마주하고 있는 램은 수평 램 캐비티내로 수평으로 이동되어 웰 보어를 개방 및 폐쇄하고 웰보어 애뉼러스(wellbore annulus)를 밀봉할 수 있다. 상기 논의는 해저 유정에 관한 것이었지만, 지상 유정에 대해서도 마찬가지이다.
전형적인 BOP 스택은 단지 BOP 스택 프레임 상의 단일 지점에 각각 연결된 예정된 수의 램 캐비티를 갖는 단일 구성(single configuration)용으로만 설계된다. 예를 들면, 전형적인 BOP 스택은 5개, 6개, 또는 7개의 램 캐비티를 가질 수 있거나, 또는 다른 예에서는 다른 수의 캐비티를 가질 수 있다. 그러나, 특정한 개수의 램 캐비티에 대한 필요성은 개별적인 유정 프로그램, 고객 요구, 규정 변경, 또는 모드 변경에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 시추 모드에서, BOP 스택은 더 많은 수의 램 캐비티를 필요로 할 수 있지만, 개재 모드(intervention mode)에서는 BOP 스택이 더 적은 수의 램 캐비티를 필요로 할 수 있다.
따라서, 교번하는 램 캐비티 개수 및 구성을 갖는 BOP 스택을 용이하게 구성하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명은 오일 및 가스 작업에 사용되는 구성가능한 폭발 방지기(BOP) 시스템을 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 하나의 실시양태에 따르면, BOP 시스템은 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(modular BOP ram cavity set)를 포함할 수 있으며, 이들 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트는 적어도 하나의 BOP 램 캐비티를 갖는다. 하나의 실시양태에서, BOP 시스템은 하나 이상의 프레임 레벨(frame level)을 더 포함할 수 있으며, 이들 각각의 하나 이상의 프레임 레벨은 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 분리하고 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 함께 결합시킨다. 하나의 실시양태에서, BOP 시스템은 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트에 유체 연결되는 복수의 유압식 배관(hydraulic piping)을 더 포함할 수 있으며, 이들 복수의 유압식 배관은 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트의 작동을 구동하도록 구성된다.
또한, 본 발명은 오일 및 가스 작업에 사용하기 위한 구성가능한 폭발 방지기(BOP) 시스템에 관한 것이다. 하나의 실시양태에서, BOP 시스템은 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 포함할 수 있으며, 상기 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트는 수직으로 적층되고, 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트는, 적어도 하나의 BOP 램 캐비티; 하나 이상의 프레임 레벨을 포함하며, 상기 각각의 하나 이상의 프레임 레벨은 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 분리하고 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 함께 결합시키며; 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트에 유체 연결되는 복수의 유압식 배관을 포함하고, 상기 복수의 유압식 배관은 상기 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트의 작동을 구동하도록 구성되고; 및 상기 각각의 프레임 레벨 상에 배치되는 하나 이상의 접합 플레이트(junction plate)를 포함하고, 상기 하나 이상의 접합 플레이트는 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트 사이에서 상기 복수의 유압식 배관을 결합하도록 구성된다.
하나의 실시양태에서, BOP 시스템은 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트에 배치된 하나 이상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브를 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 복수의 유압식 배관은 상기 하나 이상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브의 작동을 구동하도록 추가로 구성된다.
본 발명은 또한 오일 및 가스 작업에 사용하기 위한 구성가능한 폭발 방지기(BOP) 시스템을 조립하는 방법에 관한 것이다. 하나의 실시양태에서, 상기 방법은, 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 적층하는 단계(상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트는 적어도 하나의 BOP 램 캐비티를 포함한다); 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트 사이에 프레임 레벨을 배치하고 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 상기 프레임 레벨과 함께 결합시키는 단계; 상기 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트의 작동을 구동하도록 구성된 복수의 유압식 배관을 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트에 유체 연결하는 단계; 및 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트 사이에서 상기 복수의 유압식 배관을 결합하도록 구성된 하나 이상의 접합 플레이트를 상기 각각의 프레임 레벨 상에 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태 및 특징들은 본 명세서의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참고로 당업자에게 자명해질 것이다.
본 발명의 특징들 및 이점들 중의 일부를 명시하였지만, 다른 것들은 첨부된 도면과 관련하여 설명이 진행됨에 따라 자명해질 것이다.
도 1은 하나의 실시양태에 따른 해저 BOP를 제어하기 위한 시스템의 개략적인 측면도이다.
도 2는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 3은 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 4는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 5는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 6은 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 7은 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 8은 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 9는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 10a 내지 도 10c는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 일부분의 개략적인 부분 사시도이다.
도 11은 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 12는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 13은 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 14는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 15는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
본 발명의 개시내용이 바람직한 실시양태들과 관련하여 설명될 것이지만, 본 발명의 개시내용을 그러한 실시양태로 국한하려는 의도가 아니라는 사실을 이해할 것이다. 그에 반하여, 본 발명의 개시내용은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 개시내용의 사상 및 범주 내에 포함될 수 있는 모든 대안, 수정 및 등가물을 포함하는 것으로 간주된다.
도 1은 하나의 실시양태에 따른 해저 BOP를 제어하기 위한 시스템의 개략적인 측면도이다.
도 2는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 3은 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 4는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
도 5는 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
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도 7은 하나의 실시양태에 따른 구성가능한 BOP 스택의 개략적인 사시도이다.
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본 발명의 개시내용이 바람직한 실시양태들과 관련하여 설명될 것이지만, 본 발명의 개시내용을 그러한 실시양태로 국한하려는 의도가 아니라는 사실을 이해할 것이다. 그에 반하여, 본 발명의 개시내용은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 개시내용의 사상 및 범주 내에 포함될 수 있는 모든 대안, 수정 및 등가물을 포함하는 것으로 간주된다.
이하, 실시양태들을 도시한 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 방법 및 시스템을 보다 상세하게 설명할 것이다. 본 발명의 방법 및 시스템은 많은 상이한 형태일 수 있고, 본원에서 설명 되는 예시적인 실시양태로 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며; 그보다는 오히려, 이들 실시양태는 본 발명이 철저하고 완전하게 이루어질 수 있고, 그 범주를 당업자에게 온전하게 전달하도록 제공되는 것이다. 동일한 번호는 전반에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다. 하나의 실시양태에서, "약(about)"이라는 용어는 인용된 크기의 +/- 5%를 포함하는 것으로 사용된다. 하나의 실시양태에서, "실질적으로(substantially)"라는 용어는 인용된 크기의 +/- 5%를 포함하는 것으로 사용된다.
본 발명의 범주는, 수정 및 등가물이 당업자에게 자명할 것이므로, 도시되고 기술된 구성, 작동, 정확한 재료 또는 실시양태의 정확한 세부사항에 국한되지 않는다는 것으로 또한 이해될 것이다. 도면 및 명세서에서, 예시적인 실시양태들이 개시되고, 특정 용어들이 사용되었지만, 이들 용어는 단지 포괄적이고 서술적인 의미로만 사용된 것이지 제한의 목적으로 사용된 것은 아니다.
본 명세서에서는 구성가능한 BOP 스택 어셈블리를 제공하기 위한 예시적인 방법 및 시스템을 기술한다. 특히, 개별 BOP 램 캐비티 세트가 다른 개별 BOP 램 캐비티 세트에 결합되거나 그로부터 분리되어 특정 유정 위치 요건 또는 소비자 사양에 따라 원하는 BOP 램 캐비티 개수 및 구성을 갖는 BOP 스택 어셈블리를 형성할 수 있는 적층가능한 모듈식 BOP 램 캐비티 세트가 제공된다.
본 발명의 BOP 스택은 최종 사용자의 필요(needs)에 따라 램 캐비티를 추가 및 제거할 수 있는 능력뿐만 아니라 이중 램 캐비티 BOP가 단일 램 캐비티 BOP로 교체되거나 또는 그 반대로 단일 램 캐비티 BOP가 이중 램 캐비티 BOP로 교체될 수 있는 독특한 모듈식 구성 요소를 제공한다. 예를 들면, 평방 인치당 15,000 파운드 이상의 압력(pounds per square inch(psi)) 및 20,000 psi 미만의 압력에서 작동하도록 설계된 특정의 BOP의 경우, BOP 중량이 문제가 될 수 있다. 구성가능한 스택을 사용하면, 최종 사용자는 개별 유정 위치 필요에 따라 BOP 램 캐비티를 추가하거나 제거할 수 있다. 또한, 이러한 구성 능력은, 전체에서 BOP 스택에 대한 최소 연결로 전체 BOP 섹션을 교체함으로써 최종 사용자가 손상되거나 마모된 BOP를 다른 작동가능한 BOP로 교체할 수 있다는 점에서, 최종 사용자에게 유지보수 측면에서 독특한 이점을 제공한다.
전체 BOP 스택을 분리하는 대신에 개별 BOP 섹션을 교체하는 이러한 능력은 모듈식 BOP 스택의 독특한 구성에 의해 달성될 수 있다. 종래의 BOP 스택은 복수의 BOP 램 캐비티가 단일 지점에서 BOP 스택 프레임에 연결되도록 구성된다. 예를 들면, BOP 스택의 최상부 BOP 램 캐비티는 단일 지점에서 프레임에 부착될 수 있는 반면, BOP 스택에서 상기 최상부 BOP 램 캐비티 아래의 나머지 BOP 램 캐비티는 플랜지 볼트 또는 다른 연결부를 통해 연결될 수 있다. 최상부 BOP 램 캐비티와 프레임 사이의 이러한 단일 연결 지점은 스택을 재구성하기 위해서는 모든 BOP 램 캐비티를 분해해야만 한다. 대신에, 하기에 기술된 바와 같이 BOP 스택을 모듈 방식으로 구성함으로써 스택 전체를 분해하지 않고서도 개별 BOP 섹션을 제거하거나 교체할 수 있다. 이렇게 하면 시간을 줄이고 비용을 절약할 수 있다.
모듈화되고 구성가능한 BOP 어셈블리와 관련된 한 가지 장점은 최종 사용자에게 특정의 시추 필요에 대한 상당한 유연성을 제공한다는 점이다. 또한, 본 발명의 기술은 소비자 필요를 충족시키기 위해 드릴러에 원-스톱 BOP 솔루션을 제공하고 보다 표준적인 제품을 개발함으로써 생산량을 증가시킨다.
기술된 구성가능한 BOP 스택 어셈블리의 모듈식 특성은 유리하게는 개별 유정 위치 필요, 소비자 기호 또는 시추 규정에 기초하여 상이한 개수의 BOP 램 캐비티를 포함하도록 BOP 스택의 단순화된 현장 재구성을 제공한다. 전형적인 BOP 스택 어셈블리는 프레임과 BOP 사이의 단일 연결 지점을 사용하여 영구적 또는 반영구적 구조로 구성되므로, BOP 스택을 재구성하려면 원하는 BOP 스택 구성을 형성하기 위하여 구성 요소를 상당히 분해하고 다시 용접할 필요가 있다. 본원에서 기술되는 모듈식 BOP 스택은 이러한 실질적인 재설계의 필요성을 피할 수 있다. 또한, 공지된 BOP 스택 어셈블리는 도 1과 관련하여 후술되는 바와 같이 서로 인접하여 적층되고 BOP 스택 프레임상의 단일 지점에서 연결된 일련의 BOP 램 캐비티로부터 형성된다. 이러한 구성은 BOP 스택 프레임뿐만 아니라 스택과 관련된 유압식 배관에 상당한 압박을 주며 BOP 스택을 재구성할 수 있는 용이성을 제한한다.
대신에, 본원에서 기술되는 바와 같이 BOP 스택을 모듈 방식으로 구성함으로써, 각각의 BOP 램 캐비티 세트는 상기 BOP 램 캐비티 세트의 어느 한쪽 측면 상에서 프레임 레벨에 결합될 수 있다. 복수의 프레임 레벨의 사용은 BOP 스택 프레임 상에 더 적은 응력이 가해지도록 BOP 스택의 중량을 분배하는 역할을 한다. 또한, 각각의 프레임 레벨에서 접합 플레이트(junction plate)를 제공함으로써, 공지된 BOP 스택의 유압식 배관에 가해지는 변형이 완화될 수 있다. 접합 플레이트는 또한 각각의 BOP 램 캐비티 세트와 관련된 유압식 배관 세그먼트의 단순한 분리를 가능하게 함으로써, 필요에 따라서는 BOP 스택을 용이하게 재구성할 수 있다.
도 1은 공지된 시스템에 따른 해저 BOP(120)를 제어하기 위한 시스템(100)을 도시한 것이다. 해저 BOP(120)는 전형적으로는 LMRP(118) 아래의 해저(116) 상에 위치된 하부 스택(114)을 포함한다. 하부 스택(114)은 밀봉 램, 전단 램 등을 포함할 수 있는 개별 BOP 램 캐비티(113)로 분할된다. 도시된 실시양태에서, 개별 BOP 램 캐비티(113)은 당업계에 공지되어 있고 통상적인 바와 같이 단수 적층 구성으로 도시되어 있다. 그러나, 상기에서 논의된 바와 같이, 이러한 단수 적층 구성은 단지 단수 적층 구성으로만 제한되며, 스택으로부터 개별 BOP 램 캐비티(113)를 추가 또는 제거하기 위한 스택의 용이한 재구성을 허용하지 않는다. 도시된 실시양태에서, 스택으로부터 개별 BOP 램 캐비티(113)를 제거하거나 스택에 개별 BOP 램 캐비티(113)를 추가하는 것은 전체 BOP(120) 프레임의 수정을 필요로하며 현장에서 쉽게 달성될 수 없다. 이러한 재구성의 어려움은 대부분 공지된 시스템의 상부 BOP 램 캐비티가 BOP 램 스택 프레임 상의 단일 지점에 연결되고 나머지의 BOP 램 캐비티는, 예를 들면, 플랜지 볼트를 통하여 연결되어 있기 때문이다. 단일 연결 지점은 BOP 램 스택을 재구성하기 위해서는 모든 BOP 램 캐비티를 분해해야 하므로 상당한 수정이 필요하다.
하부 스택(114) 및 LMRP(118)는 상기 하부 스택(114)으로부터 상기 LMRP(118)의 분리를 허용하도록 제어될 수 있는 유압식 커넥터(121)에 의해 서로 연결될 수 있다. LMRP(118)의 상부 단부(122)는 해수면(128)에서 상기 LMRP(118)의 상부 단부(122)로부터 선박(126)으로 연장되는 라이저(124)에 연결된다. 또한, 시스템에는 제 1 제어 포드(first control pod)(131)(종종 황색 제어 포드로 지칭됨) 및 제 2 제어 포드(132)(종종 청색 제어 포드로 지칭됨)가 포함될 수 있다. 도 1에 도시된 실시양태에서, 제 1 및 제 2 제어 포드(131, 132)는 LMRP(118)에 부착된다. 제 1 제어 포드(131) 및 제 2 제어 포드(132)는 각각 선박(126) 상에 위치된 제 1 및 제 2 제어 캐비넷(first and second control cabinet)(141, 143)에 의해 제어될 수 있다. 선박(126)은, 예를 들면, 드릴십 또는 플랫폼을 포함하는 임의의 적절한 선박일 수 있다.
정상 작동하에서, 해저 BOP 램 캐비티(113)는 제 1 또는 제 2 제어 포드(131, 132)에 의해 유압식으로 제어된다. 구체적으로는, 유압 라인(136)은 각각의 제 1 및 제 2 제어 포드(131, 132)로부터 BOP(120)의 개별 BOP 램 캐비티(113)쪽으로 작동한다. 전형적으로, 2개의 제어 포드(131, 132) 중의 하나는 개개의 제어 포드(131, 132)와 관련된 유압식 라인(136)을 통하여 BOP 램 캐비티(113)에서 램을 유압식으로 제어하는 역할을 담당하는 반면, 제어 포드(131, 132) 중의 다른 하나는 가동되지 않은 상태를 유지한다. 이러한 방식에서는, BOP 램 캐비티(113) 내의 램을 실제로 제어하는 제어 포드(131, 132)가 무력화되거나 아니면 유지보수 또는 교체를 필요로 하는 경우, 다른 제어 포드(131, 132)는 BOP 램 캐비티(113)내의 램의 작동을 계속할 수 있기 때문에 리던던시(redundancy)가 시스템에 내장된다.
도시된 실시양태에서, 각각의 BOP 램 캐비티(113)는 다수의 유압 라인(136)에 연결될 수 있으며, 각각의 유압 라인(136)은 제 1 제어 포드(131), 제 2 제어 포드(132) 및 해저 어큐뮬레이터 보틀(accumulator bottle)(134)을 포함하는 상이한 제어 소스(control source)로부터 나온다. 도시된 바와 같이, 임의의 주어진 순간에 어느 라인이 BOP 램 캐비티(113) 내의 램을 제어할 것인지는 BOP 램 캐비티(113)에 부착된 밸브(139)에 의해 제어될 수 있다. 도면에서, 유압 라인(136)은 제 1 및 제 2 제어 포드(131, 132) 및 해저 어큐뮬레이터 보틀(134) 각각이 BOP 램 캐비티(113)의 전부가 아닌 일부에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 기능하는 시스템에서, 각각의 제어 구성 요소(131, 132, 134)는 모든 BOP 램 캐비티(113)에 연결될 수 있으며, 그러한 구성은 단지 도면의 명료성을 개선하기 위하여 도면에 도시하지 않는다는 사실을 알아야 한다.
도 2는, 하나의 실시양태에 따른, 웰헤드 커넥터(wellhead connector)(240)에 결합된 BOP 램 캐비티 세트(205-a)의 일례(200)의 상세도를 제공한다. 소정 개수의 개별 BOP 램 캐비티(213-a)으로 국한되는 도 1에 도시된 종래 기술의 BOP 스택과는 달리, 도 2에 도시된 BOP 램 캐비티 세트(205-a)는 다양한 개수의 BOP 램을 포함할 수 있는 모듈식 BOP 스택의 하나의 구성요소로서, 그의 예가 도 9에 도시되어 있으며 이하에서 보다 상세히 논의된다. 이러한 모듈식 BOP 스택 구성은 BOP 스택으로부터 개별 BOP 램 캐비티 세트 (205-a)의 추가 및 제거가 가능함으로써, 다양한 BOP 스택 구성이 상황 요건에 따라 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기에서 논의된 바와 같이, 시추 모드에서 작동할 경우에는 보다 많은 수의 BOP 램 캐비티 세트(205-a)를 제공하는 것이 바람직할 수 있으며; 대안적으로, 간섭 모드에서 동작 할 경우에는 더 적은 수의 BOP 램 캐비티 세트(205-a)를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 상황 및 환경은 대안적인 개수의 BOP 램 캐비티 세트(205-a)를 필요로 할 수 있다. 모듈식 BOP 스택을 제공하는 이점으로는 BOP 스택이 배치되는 프레임을 재구성 할 필요없이 BOP 스택에서 BOP 램 캐비티 세트(205-a)의 개수를 쉽게 변경할 수있는 능력을 포함한다.
도시된 예(200)에서, BOP 램 캐비티 세트(205-a)는 BOP 스택에서 최하부 BOP 램 캐비티 세트이다. 최하부 BOP 램 캐비티 세트로서, BOP 램 캐비티 세트(205-a)는 웰헤드 커넥터(240)에 근접하여 위치된 커넥터(237)를 통하여 하부 프레임 레벨(210)에 결합될 수 있다. BOP(220-a)는 하부 프레임 레벨(210)의 상부 표면 상에 위치될 수 있으며, 웰헤드 커넥터(240) 위에서 유체 연결될 수 있다. 하부 프레임 레벨(210)은, 그의 중심부에서 BOP(220-a)를 하부 프레임 레벨(210)에 연결하기 위하여 그의 중심에 위치된 복수의 커넥터(237)를 갖는 개구 (212)를 포함할 수 있다. 커넥터(237)는 BOP(220-a)를 하부 프레임 레벨(210)에 연결하기 위한 인터페이스를 제공하기 위하여 너트 또는 퀵-커넥트 커플러(quick-connect coupler)와 같은 임의의 적절한 커넥터 수단을 포함할 수 있다. 도시된 예(200)에서, 커넥터(237)는 BOP(220-a)와 웰헤드 커넥터(240) 사이의 유체 연결이 커넥터(237)의 링내의 개방 중심(open center)을 통하여 달성될 수 있도록 링을 형성할 수 있다. 다른 실시양태에서, 커넥터(237)의 다른 구성 및 개수가 고려된다.
도시된 예(200)에서, 하부 프레임 레벨(210)은 소비자 선호도를 수용하기 위하여 사각형 형상을 가지며, BOP(220-a)가 커넥터(237)를 통하여 웰헤드 커넥터(240)에 유체 연결되는 환형 중심 개구(212)를 포함한다. 다른 실시양태에서, 하부 프레임 레벨(210)은 원형, 삼각형, 직사각형, 직사각형, 또는 임의의 다른 적합한 형상과 같은 임의의 형상일 수 있으며, BOP(220-a)가 커넥터(237)를 통해 웰헤드 커넥터(240)에 유체 연결될 수 있는, 정사각형, 직사각형, 삼각형 등과 같은 임의의 적합한 형상을 갖는 중심 - 또는, 일부 실시양태에서는, 편심(off-center) - 개구(212)를 포함할 수 있다.
또한, 도시된 예(200)에서, 하부 프레임 레벨(210)은 환형 중심 개구(212)로부터 상기 하부 프레임 레벨(210)의 외부 원주 방향으로 외측으로 방사하는 보강 부재(217)를 포함한다. 보강 부재(217)는 BOP 스택을 안정화시키기 위하여 하부 프레임 레벨(210)에 구조 강도 및 지지력을 부가할 수 있다. 다른 실시양태에서, 보강 부재(217)는 평행하거나 또는 교차하는 보강 부재 또는 다른 적합한 구성을 포함하는 것과 같은 하부 프레임 레벨(210)에 구조 강도 및 지지력을 제공하기에 적합한 임의의 형상, 형태 또는 구성을 가질 수 있다.
BOP(220-a)는 복수의 개별 BOP 램 캐비티(213-a)을 포함할 수 있다. 도시된 예(200)에서, BOP(220-a)는 2개의 BOP 램 캐비티(213-a)를 포함한다. BOP 램 캐비티(213-a)은 밀봉 램, 전단 램 또는 임의의 다른 적합한 램 타입과 함께 사용하기 위한 캐비티를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 1개, 3개 또는 임의의 다른 적절한 개수의 BOP 램 캐비티(213-a)가 BOP(220-a) 상에 포함될 수 있다. 상이한 개수의 BOP 램 캐비티(213-a)를 갖는 BOP를 제공함으로써, 원하는 짝수 또는 홀수 개의 BOP 램 캐비티(213-a)를 갖는 BOP 스택이 특정 상황 또는 소비자 필요에 기초하여 조립될 수 있다.
BOP(220-a)는 또한 하나 이상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(225-a)를 포함할 수 있다. 도시된 예(200)에서, BOP(220-a)는 일부 실시양태에서는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 제어 포드(132)와 연합될 수 있는 단일 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(225-a)를 포함한다. 예를 들면, 킥(즉, 구조 유체의 유입)이 발생하면, 제어 포드(232)와 같은 리그 오퍼레이터 또는 자동화 시스템은 BOP 램 캐비티(213-a)를 통하여 BOP(220-a)를 폐쇄하여 웰헤드 커넥터(240)를 통하여 유체가 웰보어 밖으로 흐르는 것을 중지시킬 수 있다. 이어서, 고밀도 머드(mud)가 다운홀 압력이 극복될 때까지 BOP 스택의 베이스에서 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(225-a)를 통하여 웰보어 내에서 밖으로 순환될 수 있다. "킬 중량(kill weight)" 머드가 유정의 바닥에서 상부로 확장되면, 유정은 "킬" 된다. 유정의 완전성이 손상되지 않은 경우에는, 시추가 재개될 수 있다. 그 대신에, 순환이 가능하지 않은 경우, BOP 스택의 베이스에서 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(225-a)를 통하여 유정의 상부로부터 더 무거운 머드를 "불헤딩(bullheading)"시킴으로써 - 예를 들면, 강제로 펌핑시킴으로써 - 유정을 소멸시킬 수 있다.
BOP 램 캐비티 세트(205-a)의 모듈식 특성은 BOP(220-a)의 상부에 위치된 프레임 레벨(215-a)로부터 부분적으로 발생한다. 도시된 예(200)에서, 프레임 레벨(215-a)은 하부 프레임 레벨(210)과 유사한 크기, 형상 및 배향으로 구성된다. 다른 실시양태에서, 프레임 레벨(215-a)은 다수의 BOP 램 캐비티 세트(205-a)의 적층을 용이하게 하기 위한 임의의 적합한 크기, 형상 또는 배향일 수 있다. 하부 프레임 레벨(210)과 유사하게, 프레임 레벨(215-a)은 상기 프레임 레벨(215-a)의 내측 부분에서 개구부(212-a)로부터 프레임 레벨(215-a)의 원주 방향으로 외측으로 방사하는 복수의 보강 부재(217)를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 보강 부재(217)는 평행 또는 수직과 같은 상이한 위치 또는 임의의 다른 적합한 배열로 배열될 수 있다. 보강 부재(217)는 전체적으로 프레임 레벨(215-a) 및 BOP 스택에 구조적 강도 및 안정성을 제공할 수 있다.
프레임 레벨(215-a)의 중심 개구(212-a)는 프레임 레벨(215-a)로부터 상향 연장되는 복수의 커넥터(237-a)를 포함할 수 있다. 커넥터(237-a)는 인접한 BOP 램 캐비티 세트(205-a) 사이의 결합을 허용할 수 있다. (도시되지 않은) 추가의 커넥터는 중심 개구(212-a)를 통하여 BOP 램 캐비티 세트(205-a)와 프레임 레벨(215-a) 사이의 결합을 허용할 수 있다. 이러한 결합은 BOP 램 캐비티 세트(205-a)가 인접한 BOP 램 캐비티 세트와 독립적으로 프레임 레벨(215-a)에 부착될 수 있도록 함으로써, 독립적인 모듈식 BOP 램 캐비티 세트가 형성되고 스택을 용이하게 구성 및 재구성하기 위하여 BOP 램 스택으로부터 부가되거나 제거될 수 있다.
도시된 예(200)에서, BOP 램 캐비티 세트(205-a)는 최하부 BOP 램 캐비티 세트이며, 도 3에서 보다 상세히 도시되고 논의되는 바와 같이, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b)를 최하부 BOP 램 캐비티 세트(205-a)의 상부에 위치시킴으로써 커넥터(237-a)를 통하여 제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b)에 결합될 수 있다. 커넥터(237-a)는 상부 BOP 램 캐비티 세트와 하부 BOP 램 캐비티 세트 사이의 연결 인터페이스를 제공하기 위하여 너트 또는 퀵-커넥트 커플링과 같은 임의의 적합한 커넥터 수단을 포함할 수 있다. 또한, 커넥터(237-a)는 BOP 스택 내의 복수의 BOP 램 캐비티 세트에 대한 주요 내력 요소(loadbearing element)일 수 있다. 예(200)에서 도시된 바와 같이, 커넥터(237-a)는 환형으로 배열될 수 있으며, 상기 환의 중심은 개구(212-a)에서 개방되어 BOP 램 캐비티 세트(205-a)와 웰헤드 커넥터(240) 사이의 유체 연결을 용이하게 만든다. 다른 실시양태에서, 커넥터(237-a)의 다른 배치가 고려된다.
프레임 레벨(215-a)은 BOP 스택의 모듈 특성 및 구성 가능성에 기여하는 또 다른 특징을 나타내는 하나 이상의 접합 플레이트(235-a-1, 235-a-2)를 더 포함할 수 있다. 도시된 예(200)에서, 프레임 레벨(215-a)은 상기 프레임 레벨(215-a)의 대향 모서리의 원위 단부에 근접하여 각각 위치되는 2개의 접합 플레이트(235-a-1, 235-a-2)를 포함한다. 다른 실시양태에서, 1개, 3개 또는 그 이상의 접합 플레이트가 포함될 수 있으며, 이러한 접합 플레이트는 프레임 레벨(215-a)의 원주 또는 내부를 따라 임의의 위치에 위치될 수 있다. 도시된 예(200)에서, 접합 플레이트(235-a-1, 235-a-2)는, (도 10a 내지 10c와 관련하여 상세하게 논의된) 상기 접합 플레이트(235-a-1, 235-a-2)에 의해 연결된 유압식 배관이 프레임 레벨 (215-a)의 주변부에서 BOP 램 캐비티(213-a) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(225-a)와 같은 BOP 램 캐비티 세트(205-a)의 다른 구성 요소로부터 멀리 떨어져 위치되도록 선택되었다.
접합 플레이트(235-b-1)는, 예(200)에서는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(225-a)로부터 주행하는 유압 배관을 최하부 BOP 램 캐비티 세트(205-a)의 상부에 적층된 제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b) 상의 접합 플레이트 (335-b-1)에 연결하기 위하여 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(225-a)에 근접하여 배치된다.
BOP 램 캐비티(213-a) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(225-a)를 포함하는 BOP(220-a); 및 커넥터(237-a), 지지 부재(217) 및 접합 플레이트(235-a-1, 235-a-2)를 포함하는 프레임 레벨(215-a)은 함께 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(205-a)를 형성할 수 있다. 임의의 개수의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 적층한 다음 상호 연결하여 임의의 원하는 개수의 개별 BOP 램 캐비티를 갖는 BOP 램 스택을 형성할 수 있다. 도시된 예(200)에서, BOP 램 캐비티 세트(205-a)를 커넥터(237)를 통하여 하부 프레임 레벨(210)에 연결하여 최하부 BOP 램 캐비티 세트에서 BOP 램 캐비티 세트(205-a)를 만든다.
도 3은 2개의 BOP 램 캐비티 세트(305-a, 305-b)를 포함하는 BOP 램 스택(300)의 예를 도시한 것이다. BOP 램 캐비티 세트(305-a) 및 모든 관련된 구성 요소들은 도 2의 예(200) 실시양태에서 도시된 바와 유사하게 번호가 붙여진 구성 요소들의 실례일 수 있다. 예를 들면, BOP 램 캐비티 세트(305-a)는 복수의 커넥터(337)를 통하여 하부 프레임 레벨(310)에 연결될 수 있다. 하부 프레임 레벨(310)은 상기 하부 프레임 레벨 (310)의 개구(312)를 통하여 BOP 램 캐비티 세트(305-a)를 웰헤드 커넥터(340)에 유체 결합시킬 수 있다. BOP 램 캐비티 세트(305-a)는 BOP(320-a), 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(325-a), BOP 램 캐비티(313-a) 및 프레임 레벨(315-a)을 포함할 수 있다. 프레임 레벨(315-a)는 도시된 예에서는 2개의 접합 플레이트(335-a-1, 335-a-2)를 포함할 수 있지만, 다른 실시양태에서는 1개, 3개 또는 그 이상의 접합 플레이트가 고려된다.
도시된 예시적인 BOP 스택(300)에서, 최하부 BOP 램 캐비티 세트(305-a)는 커넥터(337-a)를 통하여 개구(312-a)를 제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b)에 유체 연결시킨다. 2개의 BOP 램 캐비티 세트를 결합하기 위하여, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b)는 최하부 BOP 램 캐비티 세트(305-a)를 중심으로 정렬될 수 있으며, 커넥터(337-a)를 통하여 최하부 BOP 램 캐비티 세트(305-a)에 결합될 수 있다.
제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b)는 최하부 BOP 램 캐비티 세트(305-a)와 유사한 모듈식 BOP 램 캐비티 세트일 수 있다. 최하부 BOP 램 캐비티 세트(305-a)와 마찬가지로, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b)는 BOP(320-b), BOP 램 캐비티(313-b) 및 프레임 레벨(315-b)을 포함할 수 있다. 제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b)는 도시된 실시양태에 따르면 2개의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(330-b)를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 다른 개수 및 조합의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브가 고려된다. 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(325-b)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 제어 포드(132)에 의해 제어될 수 있으며, 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(325-a)는, 일부 실시양태에서는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 제어 포드(131)에 의해 제어될 수 있다. 다른 실시양태에서, 단일 제어 포드(131 또는 132)에 의한 다중 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(325-a, 325-b)의 제어를 포함하는, 제어 포드(131, 132) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(325-a, 325-b) 사이의 다른 조합의 제어가 고려될 수 있다. 프레임 레벨(315-b)은, 도 10a 내지 도 10c와 관련하여 이하에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(305-b)상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(325-b) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브 (330-b)로부터의 유압식 배관을 최하부 BOP 램 캐비티 세트(305-a)상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(325-a)로부터의 유압식 배관과 결합할 수 있는 2개의 접합 플레이트(335-b-1, 235-b-2)를 포함할 수 있다.
도 4는 함께 유체 결합되고 웰헤드 커넥터(440)에 유체 연결되는 2개의 BOP 램 캐비티 세트(405-a, 405-b)를 갖는, 하나의 실시양태에 따른 예시적인 BOP 스택(400)을 도시한 것이다. BOP 램 캐비티 세트(405-a, 405-b) 및 모든 관련 구성 요소는 도 3의 실시 양태에 도시된 바와 유사하게 번호가 매겨진 구성 요소의 실례일 수 있다. 예를 들면, 최하부 BOP 램 캐비티 세트(405-a)는 커넥터(437)를 통하여 하부 프레임 레벨(410)에 연결될 수 있다. 하부 프레임 레벨(410)은 상기 하부 프레임 레벨(410)내의 개구(412)를 통하여 최하부 BOP 램 캐비티 세트(405-a)를 웰헤드 커넥터(440)에 유체 결합시킬 수 있다. 최하부 BOP 램 캐비티 세트(405-a)는 BOP(420-a), 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(425-a), BOP 램 캐비티(413-a) 및 프레임 레벨(415-a)을 포함할 수 있다. 프레임 레벨(415-a)은 도시된 예에서 2개의 접합 플레이트(435-a-1, 435-a-2)를 포함할 수 있다.
제 2 BOP 램 캐비티 세트(405-b)는 BOP(420-b), BOP 램 캐비티(413-b) 및 프레임 레벨(415-b)을 포함할 수 있다. 제 2 BOP 램 캐비티 세트(405-b)는 또한 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(425-b) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(430-b)를 포함할 수도 있다. 프레임 레벨(415-b)은, 도 10a 내지 도 10c와 관련하여 이하에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(405-b)상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(425-b) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(430-b)로부터의 유압식 배관을 최하부 BOP 램 캐비티 세트(405-a)상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(425-a)로부터의 유압식 배관과 결합할 수 있는 2개의 접합 플레이트(435-b-1, 435-b-2)를 포함할 수 있다.
도 4는 제 2 BOP 램 캐비티 세트(405-b)가 최하부 BOP 램 캐비티 세트(405-a) 상에서 중심에 위치되고 정렬된 후의 BOP 스택(400)의 조립시의 다음 단계를 도시한 것이다. 도시된 예에서, 최하부 BOP 램 캐비티 세트(405-a)는 개구(412)를 통하여 커넥터(437)에 의해 웰헤드 커넥터(440)에 결합될 수 있으며, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(405-b)는 개구(412-a)를 통하여 커넥터(437-a)에 의해 최하부 BOP 램 캐비티 세트(405-a)에 결합될 수 있다. 커넥터(437, 437-a)는 각각 하부 프레임 레벨(410)과 BOP(420-a) 사이의 계면에서, 및 프레임 레벨(415-a)과 BOP(420-b) 사이의 계면에서 플러시 연결을 용이하게 할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 프레임 레벨(415-b)은 상기 프레임 레벨(415-b)의 중심에서 개구(412-b)로부터 상방으로 연장하는 커넥터(437-b)를 포함할 수 있다. 커넥터(437-b)는, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 제 3 BOP(520-c)를 수용하도록 구성될 수 있다.
도 5는 3 개의 BOP 램 캐비티 세트(505-a, 505-b, 505-c)를 갖는, 하나의 실시양태에 따른 예시적인 BOP 스택 어셈블리(500)를 도시한 것이다. BOP 램 캐비티 세트(505-a, 505-b) 및 모든 관련 구성 요소는 도 4의 실시 양태에 도시된 바와 유사하게 번호가 매겨진 구성 요소의 실례일 수 있다. 예를 들면, 최하부 BOP 램 캐비티 세트(505-a)는 커넥터(537)를 통하여 하부 프레임 레벨(510)에 연결될 수 있다. 하부 프레임 레벨(510)은 상기 하부 프레임 레벨(510)내의 개구(512)를 통하여 최하부 BOP 램 캐비티 세트(505-a)를 웰헤드 커넥터(540)에 유체 결합시킬 수 있다. 최하부 BOP 램 캐비티 세트(505-a)는 BOP(520-a), 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(525-a), BOP 램 캐비티(513-a) 및 프레임 레벨(515-a)을 포함할 수 있다. 프레임 레벨(515-a)은 도시된 예에서 2개의 접합 플레이트(535-a-1, 535-a-2)를 포함할 수 있다.
제 2 BOP 램 캐비티 세트(505-b)는 BOP(520-b), BOP 램 캐비티(513-b) 및 프레임 레벨(515-b)를 포함할 수 있다. 제 2 BOP 램 캐비티 세트(505-b)는 또한 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(525-b) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(530-b)를 포함 할 수있다. 프레임 레벨(515-b)은 제 2 BOP 램 캐비티 세트(505-b)상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(525-b) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(530-b)로부터의 유압식 배관을 최하부 BOP 램 캐비티 세트(505-a)상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(525-a)로부터의 유압식 배관과 결합할 수 있는 2개의 접합 플레이트(535-b-1, 535-b-2)를 포함할 수 있다. 두 개의 접합 플레이트(535-b1, 535-b-2)는, 도 10a 내지 도 10c와 관련하여 이하에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(505-b)상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(525-b) 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브 (530-b)로부터의 유압식 배관을 제 3 BOP 램 캐비티 세트(505-c)상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(530-c)로부터의 유압식 배관과 더 결합할 수 있다.
제 3 BOP 램 캐비티 세트(505-c)는 제 2 BOP 램 캐비티 세트(505-b)에 결합 될 수 있으며, 개구(512, 512-a, 512-b) 및 커넥터(537, 537-a, 537-b)를 통하여 웰헤드 커넥터(540)에 유체 연결될 수 있다. 제 2 BOP 램 캐비티 세트(505-b) 및 최하부 BOP 램 캐비티 세트(505-a)와 마찬가지로, 제 3 BOP 램 캐비티 세트(505-c)는 BOP(520-c) 및 BOP 램 캐비티(513-c)를 포함할 수 있다. 또한, 제 3 BOP 램 캐비티 세트(505-c)는 쵸크 밸브 또는 킬 밸브 (530-c)를 포함할 수도 있다.
그러나, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(505-b) 및 최하부 BOP 램 캐비티 세트(505-a)와는 달리, 제 3 BOP 램 캐비티 세트(505-c)는 프레임 레벨을 포함하지 않는다. 대신에, 제 3 BOP 램 캐비티 세트(505-c)가 도 5에 도시된 예시적인 BOP 스택(500)에서 최상부 BOP 램 캐비티 세트이기 때문에, BOP 램(520-c)은 상부 프레임 레벨(545)에 의해 덮일 수 있다. 상부 프레임 레벨(545)은 하부 프레임 레벨(510)과 유사한 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 상부 프레임 레벨(545)은 중심 개구(512-c)로부터 외측으로 방사하는 복수의 보강 부재(517)를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 상부 프레임 레벨(545)은 상기 상부 프레임 레벨(545) 및 중심 개구(512-c)에 대해 상이한 형상 또는 구성을 갖도록 구성될 수 있다.
도시된 예시적인 BOP 스택(500)에서, 제 3 BOP 램 캐비티 세트(505-c) 및 상부 프레임 레벨(545)을 추가하여 BOP 램 캐비티 세트에 대하여 BOP 스택을 완성할 수 있다. 따라서,도 5에 도시된 BOP 스택(500)은 3개의 BOP(520-a, 520-b, 520-c)를 포함할 수 있으며, 각각의 BOP는 2개의 BOP 램 캐비티(513), 총 6개의 BOP 램 캐비티(513)를 포함할 수 있다. 도시된 BOP 스택(500)은 또한 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(525-a, 525-b, 530-b, 530-c)를 포함할 수 있다. 이러한 BOP 스택(500)은 소비자 또는 상황적 요구에 따라 구성될 수 있다. 다른 실시양태에서, 상이한 개수 및 조합의 BOP, BOP 램 캐비티, 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브가 포함될 수 있다. 각각의 BOP 램 캐비티 세트(505-a, 505-b, 505-c)의 모듈식 특성으로 인하여 이러한 다양한 구성이 가능하다.
도 6 내지 도 9는 모듈식 BOP 스택(600-900)을 조립하는 다음 단계의 실례를 도시한 것이다. 원하는 개수 및 구성의 BOP 램 캐비티 세트(605-a, 605-b, 605-c)가 조립된 후, 수직 어큐뮬레이터 포털(vertical accumulator portal)(655, 755, 855, 955)이 BOP 스택(600-900)의 각각의 모서리부에 부가되어 상기 BOP 스택(600-900)을 안정화하고 구조적으로 지지할 수 있다. 어큐뮬레이터 포털(655, 755, 855, 955)은 중공 수직 포스트일 수 있으며, BOP 스택(600-900)의 구성 요소들을 서로 유압식으로 연결하고 BOP 스택의 구성 요소들을 도 1과 관련하여 도시되고 논의된 바와 같은 시스템(100)의 다른 구성 요소들에 유압식으로 연결함으로써 BOP 스택과 관련된 유압 에너지를 저장할 수 있다.
어큐뮬레이터 포털(655, 755, 855, 955)의 길이는 BOP 스택(600-900)의 높이와 일치할 수 있다. BOP 스택(600) 내의 BOP 램 캐비티 세트(605-a, 605-b, 605-c)의 개수가 변함에 따라, BOP 스택(600)의 높이도 변할 것이며; 따라서, BOP 스택(600)의 높이와 일치하는 길이를 갖는 적절한 어큐뮬레이터 포털(655)이 그에 따라 선택될 수 있다.
도시된 BOP 스택(600-900)에서, 어큐뮬레이터 포털(655, 755, 855, 955)은 하부 프레임 레벨(610), 프레임 레벨(615-a, 615-b, 615-c, 615-d), 및 상부 프레임 레벨 (645)의 각각의 모서리부에 결합될 수 있다. 다른 실시양태에서, 어큐뮬레이터 포털(655, 755, 855, 955)은 각각의 프레임 레벨의 모서리부 사이에 위치된 프레임 레벨 부분에 결합될 수 있다. 어큐뮬레이터 포털(655, 755, 855, 955)은 BOP 스택(600-900)에 비상 유압 공급원으로서 작용할 수 있다.
도 9는 하나의 실시양태에 따른 완성된 모듈식 BOP 스택(900)의 일례를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 완성된 BOP 스택(900)은 개구(912-a, 912-b)를 통하여 커넥터(937, 937-a, 937-b)에 의해 함께 유체 결합되고 하부 프레임 레벨(910)과 상부 프레임 레벨(945) 사이에 위치된 3개의 BOP 램 캐비티 세트(905-a, 905-b, 905-c)를 포함한다. 완성된 모듈식 BOP 스택(900)은 하부 프레임 레벨(910) 및 상부 프레임 레벨(945)의 각각의 모서리부에 위치되고 프레임 레벨(915-a, 915-b)의 각각의 모서리부와 접하는 어큐뮬레이터 포털(955)의 측면에 배치된다.
도시된 완성된 모듈식 BOP 스택(900)은 각각의 BOP 램 캐비티 세트(905-a, 905-b, 905-c)에 대해 2개의 BOP 램 캐비티(913)를 포함할 수 있으며, 총 6개의 BOP 램 캐비티(913)를 포함할 수 있다. 도시된 BOP 스택은 또한 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(925-a, 925-b, 930-b, 930-c)를 포함할 수도 있다. 프레임 레벨(915-a, 915-b)은 각각 2개의 접합 플레이트(935-a-1, 935-a-2) 및 접합 플레이트(935-b-1,935-b-2)를 각각 포함할 수 있다. 접합 플레이트(935-a-1, 935-a-2, 935-b-1, 935-b-2)는, 도 10a 내지 도 10c와 관련하여 이하에서 더 상세하게 예시되고 논의되는 바와 같이, 유압식 배관을 통하여 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(925-a, 925-b, 930-b, 930-c)와 관련된 유압 에너지를 결합할 수 있다.
기술된 구성을 갖는 것으로 도 9에 도시되었지만, 다른 실시양태에서는 대용 BOP 스택 어셈블리 구성이 고려된다. 예를 들면, 다른 대용 실시양태에서, 특정 상황 또는 소비자 요건에 따라, 상이한 개수 및 구성을 갖는 BOP 램 캐비티 세트, BOP 램, 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브가 포함될 수 있다. BOP 램 캐비티 세트의 모듈식 특성은 변화하는 개별적인 필요에 따라 재구성 및 조립이 가능하다.
도 10a 내지 도 10c는 도 9에 도시된 바와 같은 접합 플레이트(935-a-1,935-b-1)의 일례일 수 있는 접합 플레이트(1035-a-1, 1035-b-1)의 일례의 상세도를 도시한 것이다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 완성된 BOP 스택(1000)은, 도 9의 예(900)에서 유사하게 도시된 바와 같이, 3개의 BOP 램 캐비티 세트(1005-a, 1005-b, 1005-c)를 포함한다. 최하부 BOP 램 캐비티 세트(1005-a)는 2개의 BOP 램 캐비티(1013-a)를 포함할 수 있고; 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b)는 2개의 BOP 램 캐비티(1013-b)를 포함할 수 있으며; 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1005-c)는 2개의 BOP 램 캐비티(1013-c)를 포함할 수 있다.
최하부 BOP 램 캐비티 세트(1005-a)는 하부 프레임 레벨(1010)에서 커넥터(1037)를 통하여 웰헤드 커넥터(1040)에 결합된 것으로 도시되어 있으며, 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1005-c)는 상부 프레임 레벨(1045)에 결합된 것으로 도시되어 있다. 또한, 최하부 BOP 램 캐비티 세트(1005-a)는 프레임 레벨(1015-a)에서 커넥터(1037-a)를 통하여 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b)에 결합될 수 있으며, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b)는 프레임 레벨(1015-b)에서 커넥터(1037-b)를 통하여 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1005-c)에 결합될 수 있다.
하부 프레임 레벨(1010), 최하부 BOP 램 캐비티 세트(1005-a), 프레임 레벨(1015-a), 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b), 프레임 레벨(1015-b), 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1005-c), 및 상부 프레임 레벨(1045)는, 각각의 프레임 레벨의 원위 모서리부에 위치된 4개의 수직 어큐뮬레이터 포털(1055)에 의해 연결되고 덮여져 있는 것으로 도 10a에 도시되어 있다.
최하부 BOP 램 캐비티 세트(1005-a)는 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025-a)를 포함할 수 있으며, 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1005-c)는 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025-c)를 포함할 수 있다. 유압식 배관(1062)도 또한 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이 제어 포드 (132)에 연결되어 제어 포드로부터의 제어 신호의 수신을 허용할 수 있다. 또한, BOP 램(1013-a, 1013-b, 1013-c)도, 하기에서 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 다중 세트의 유압식 배관(1060-a, 1060-b, 1060-c)을 통하여 서로 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025-a, 1025-c)와 상호 연결될 수 있다.
프레임 레벨(1015-a)은 접합 플레이트(1035-a-1) 및 접합 플레이트(1035-a-2)(후자는 도시된 도면에서 보이지 않음)를 포함할 수 있으며, 프레임 레벨(1O15-b)은 접합 플레이트(1035-b-1) 및 접합 플레이트(1035-b-2)(후자는 도시된 도면에서 보이지 않음)를 포함할 수 있다. 접속 플레이트(1035-a-1, 1035-b-1)은 BOP 스택(1000)의 모듈형 구성 요소의 구성을 용이하게 할 수 있다. 특히, 접속 플레이트(1035-a-1, 1035-b-1)은 인접한 연결된 BOP 램 캐비티 세트(1005-a, 1005-b, 1005-c) 사이에서 다중 세트의 유압식 배관(1060-a, 1060-b, 1060-c)을 결합하기 위하여 제공될 수 있다. 예를 들면, 접합 플레이트(1035-a-1)는 BOP 램 캐비티(1013-a)에 연결된 유압식 배관(1060-a)을 BOP 램 캐비티(1013-b)에 연결된 유압식 배관(1060-b)에 결합할 수 있다. 이와 유사하게, 접합 플레이트(1035-b-1)는 BOP 램 캐비티(1013-b)에 연결된 유압식 배관(1060-b)을 BOP 램 캐비티(1013-c)에 연결된 유압식 배관(1060-c)에 결합할 수 있다.
접합 플레이트(1035-a-1, 1035-b-1)는 각각의 접합 플레이트 상에 위치된 퀵-커넥트 커플러, 너트, 나사, 또는 적합한 커플링 수단의 임의의 조합의 사용을 통하여 인접한 BOP 램 캐비티와 관련된 유압식 배관(1060-a, 1060-b, 1060-c) 사이의 연결을 용이하게 할 수 있으므로써 서로 인접한 유압식 배관 세트가 서로 접촉될 때 쉽게 결합될 수 있다. 예를 들면, 도 2 내지 도 9에 도시된 공정에 의해 도 10에 도시된 BOP 스택(1000)을 조립할 경우, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b)는 최하부 BOP 램 캐비티 세트(1005-a)와 정렬되어 중심에 위치할 수 있으며, 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b)는 BOP(1020-b)와 커넥터(1037-a) 사이의 계면에서 최하부 BOP 램 캐비티 세트(1005-a)와 접촉될 수 있다. 프레임 레벨(1015-a) 상에 위치된 커넥터(1037-a)를 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b)의 BOP(1020-b)와 결합하는 것 이외에도, 유압식 배관(1060-a)은 접합 플레이트(1035-a-1)에 위치한 퀵-커넥트 커플러를 통하여 유압식 배관(1060-b)과 결합할 수 있다.
이와 유사하게, 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1005-c)는 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b)와 정렬되어 중심에 위치할 수 있으며, 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1005-c)는 BOP(1020-c)와 커넥터(1037-b) 사이의 계면에서 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1005-b)와 접촉될 수 있다. 프레임 레벨(1015-b) 상에 위치된 커넥터(1037-b)를 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1005-c)의 BOP(1020-c)와 결합하는 것 이외에도, 유압식 배관(1060-b)은 접합 플레이트(1035-b-1)에 위치한 퀵-커넥트 커플러를 통하여 유압식 배관(1060-c)과 결합할 수 있다.
실례(1000)에 도시된 바와 같이, 접합 플레이트(1035-a-1, 1035-b-1)는 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025-a, 1025-c)와 관련된 유압식 배관(1060-a, 1060-b, 1060-c) 사이의 접촉 및 연결을 용이하게 할 수 있으며, 또한 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1030-b, 1030-c)(후자는 도시된 도면에서 보이지 않음)와 관련된 유압식 배관(1065-a, 1065-b, 1065-c) 사이의 접촉 및 연결을 용이하게 할 수도 있다.
도 11 내지 도 15는, 하나의 실시양태에 따르면, 6개의 BOP 램 캐비티(1113)을 갖는 BOP 스택(1100)을 분해하고, 7개의 BOP 램 캐비티(1513)을 갖도록 BOP 스택(1500)을 재조립하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 도 9에 도시된 완전하게 조립된 BOP 스택(900)으로부터 출발하여, 도 11에 도시된 예시적인 BOP 스택(1100)에서, 상부 프레임 레벨(1145)에 연결된 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1105-c)를 수직 어큐물레이터 포털(1155)로부터 분리하여 제거할 수 있다. BOP 스택을 분해하는 단계가 최상부 BOP 램 캐비티 세트를 제거하는 단계를 포함하는 것으로 도 11 및 도 12의 실시양태에 도시되어 있지만, 다른 실시양태에서는, BOP 스택을 분해하는 단계가 최하부 BOP 램 캐비티 세트 또는 이들의 조합을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
도 12는, 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1105-c) 및 상부 프레임 레벨(1145)이 최하부 BOP 램 캐비티 세트(1205-a) 및 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1205-b), 뿐만 아니라 하부 프레임 레벨(1210) 및 4개의 수직 어큐물레이터 포털(1255)을 남겨둔 채로 BOP 스택(1200)으로부터 제거된 예시적인 BOP 스택(1200)을 도시한 것이다.
이 시점에서, BOP 스택(1200)은 예를 들면 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1205-b)를 제거함으로써 더 분해될 수 있다. 대안적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 하나의 실시양태에 따르면, 7개의 램 캐비티 BOP 스택(1500)을 구성하는 방법의 실례가 도시된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 제 3 BOP 램 캐비티 세트(1305-c)는 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1305-b)의 상부에 삽입될 수 있다. BOP 스택(1100)을 완성하기 위하여 상부 프레임 레벨(1145)에 결합되는, 도 11에 도시된 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1105-c)와는 달리, 제 3 BOP 램 캐비티 세트(1305-c)는 하나 이상의 추가적인 BOP 램 캐비티 세트가 BOP 스택(1300)에서 제 3 BOP 램 캐비티 세트(1305-c) 상에 조립될 수 있도록 프레임 레벨(1315-c)에 결합될 수 있다.
제 3 BOP 램 캐비티 세트(1305-c)는 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1305-b)의 중심에 위치하여 정렬될 수 있으며, BOP(1320-c)는 결합을 위하여 커넥터(1337-b) 상에 낮게 위치될 수 있다. 도 14는 커넥터(1437, 1437-a, 1437-b)에 의해 조립되어 연결된, 최하부 BOP 램 캐비티 세트(1405-a), 제 2 BOP 램 캐비티 세트(1405-b) 및 제 3 BOP 램 캐비티 세트(1405-c)를 갖는 BOP 스택(1400)의 일례를 도시한 것이다.
도 15에서, 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1505-d)는 도시된 예에 따라 BOP 스택을 완성하기 위하여 BOP 스택(1500)에 결합될 수 있다. 도시된 예에서, 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1505-d)는 단일 BOP 램 캐비티 (1513-d)만을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1505-d)는 2개 이상의 BOP 램 캐비티(1513-d)를 포함할 수 있다. 상이한 개수의 BOP 램 캐비티를 포함하는 모듈식 BOP 램 캐비티 세트를 결합함으로써, 특정의 원하는 개수의 BOP 램 캐비티를 갖는 BOP 스택이 달성될 수 있다.
최상부 BOP 램 캐비티 세트(1505-d)는 BOP 스택(1500)을 완성하기 위하여 상부 프레임 레벨(1545)에 결합될 수 있다. 최상부 BOP 램 캐비티 세트(1505-d)는 제 3 BOP 램 캐비티 세트(1505-c)의 중심에 위치하여 정렬될 수 있으며, BOP(1520-d)는 결합을 위하여 커넥터(1537-c) 상에 낮게 위치될 수 있다. BOP 스택(1500)을 안정화시키기 위하여 커넥터(1537-c)를 BOP(1520-d)와 결합할 때, 상부 프레임 레벨(1545)의 각각의 모서리부가 각각의 수직 어큐뮬레이터 포털(1555)과 정렬되어 접촉할 수 있다. 이러한 연결이 BOP 스택(1500)의 구성을 완성할 것이다. 도시된 바와 같이, BOP 스택(1500)은 총 7개의 BOP 램 캐비티(1513-a, 1513-b, 1513-c, 1513-d); 및 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1525-a, 1525-b, 1525-c, 1530-b, 1530-c, 1530-d)를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, BOP 스택의 상이한 구성 및 개수의 구성 요소가 고려되며, BOP 램 캐비티 세트의 모듈식 설계로 인하여 달성될 수 있다.
따라서, 본 명세서에 기술된 본 발명의 개시는 목적을 수행하고 언급된 목표 및 이점뿐만 아니라 그 안에 내재된 다른 목적을 달성하는데 적합하다. 본 발명의 바람직한 실시양태가 개시의 목적으로 제공되었지만, 원하는 결과를 달성하기 위한 절차의 세부 사항에 많은 변화가 존재한다. 이들 및 다른 유사한 수정은 당업자에게 용이하게 제안될 것이며, 본 명세서에 개시된 본 발명의 사상 및 첨부된 청구항의 범주 내에 포함되는 것으로 간주된다.
Claims (20)
- 오일 및 가스 작업에 사용하기 위한 구성가능한 폭발 방지기(configurable blowout preventer (BOP)) 시스템(100)으로서, 상기 BOP 시스템은,
2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(modular BOP ram cavity set)(1005)로서, 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)가 적어도 하나의 BOP 램 캐비티(1013)를 포함하는 것인, 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트;
하나 이상의 프레임 레벨(frame level)(1015)로서, 각각의 하나 이상의 프레임 레벨(1015)이 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005) 사이에 위치하고 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)를 분리하며, 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)는 상기 각각의 하나 이상의 프레임 레벨(1015)과 함께 결합되는 것인, 하나 이상의 프레임 레벨;
상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)에 유체 연결되는 복수의 유압식 배관(hydraulic piping)(1062)으로서, 상기 복수의 유압식 배관(1062)은 상기 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)의 작동을 구동하도록 구성되는, 복수의 유압식 배관; 및
상기 각각의 프레임 레벨(1015) 상에 위치되는 하나 이상의 접합 플레이트(junction plate)(1035)로서, 상기 하나 이상의 접합 플레이트(1035)는 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005) 사이에서 복수의 유압식 배관을 결합하도록 구성되는, 하나 이상의 접합 플레이트
를 포함하는, BOP 시스템(100). - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 접합 플레이트(1035)가 임의의 나사, 볼트, 또는 퀵-커넥트 커플러, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군중에서 선택되는 커넥터를 포함하는 것인, BOP 시스템(100). - 제 1 항에 있어서,
상기 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)가 수직으로 적층된, BOP 시스템(100). - 제 1 항에 있어서,
상기 BOP 시스템(100)은 하나 이상의 수직 어큐물레이터 포털(vertical accumulator portal)(1055)을 더 포함하는 것인, BOP 시스템(100). - 제 4 항에 있어서,
상기 2개 이상의 적층된 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)가 BOP 시스템(100)의 하부 단부에서 웰헤드 커넥터(1040)에 유체 연결되고, BOP 시스템(100)의 상부 단부에서 라이저(124)에 유체 연결된, BOP 시스템(100). - 제6 항에 있어서,
BOP 시스템(100)의 하부 단부와 웰헤드 커넥터(1040) 사이에 위치된 하부 프레임 레벨(1010); 및
BOP 시스템(100)의 상부 단부와 라이저(124) 사이에 위치된 상부 프레임 레벨(1045)
을 더 포함하는, BOP 시스템(100). - 제 1 항에 있어서,
상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005) 상에 위치된 하나 이상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025)를 더 포함하고,
상기 복수의 유압식 배관(1062)이 상기 하나 이상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025)의 작동을 구동시키도록 추가로 구성된, BOP 시스템(100). - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025)가 하나 이상의 제어 포드(132)에 의해 복수의 유압식 배관(1062)을 통하여 제어되는, BOP 시스템(100). - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 BOP 램 캐비티(1013) 내에 위치되는 적어도 하나 이상의 램으로서, 임의의 파이프 램, 블라인드 램, 전단 램, 실링 램, 또는 블라인드 전단 램, 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군중에서 선택되는 하나 이상의 램을 더 포함하는, BOP 시스템(100). - 오일 및 가스 작업에 사용하기 위한 구성가능한 폭발 방지기(BOP) 시스템(100)으로서 상기 BOP 시스템은,
2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)로서, 상기 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)는 수직으로 적층되고, 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)는 적어도 하나의 BOP 램 캐비티(1013)를 포함하는, 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트;
하나 이상의 프레임 레벨(1015)로서, 각각의 하나 이상의 프레임 레벨(1015)이 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005) 사이에 위치하고 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)를 분리하며, 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)는 상기 각각의 하나 이상의 프레임 레벨(1015)과 함께 결합되는 것인, 하나 이상의 프레임 레벨;
상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)에 유체 연결되는 복수의 유압식 배관(1062)으로서, 상기 복수의 유압식 배관(1062)은 상기 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)의 작동을 구동하도록 구성되는, 복수의 유압식 배관; 및
상기 각각의 프레임 레벨(1015) 상에 위치되는 하나 이상의 접합 플레이트(1035)로서, 상기 하나 이상의 접합 플레이트(1035)는 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005) 사이에서 상기 복수의 유압식 배관(1062)을 결합하도록 구성되는, 하나 이상의 접합 플레이트
를 포함하는, BOP 시스템(100). - 제 11 항에 있어서,
상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005) 상에 위치된 하나 이상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025)를 더 포함하고,
상기 복수의 유압식 배관(1062)이 상기 하나 이상의 쵸크 밸브 또는 킬 밸브(1025)의 작동을 구동시키도록 추가로 구성된, BOP 시스템(100). - 제 11 항에 있어서,
BOP 시스템(100)은 하나 이상의 수직 어큐물레이터 포털(1055)을 더 포함하는, BOP 시스템(100). - 제 11 항에 있어서,
상기 2개 이상의 적층된 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)가 BOP 시스템(100)의 하부 단부에서 웰헤드 커넥터(1040)에 유체 연결되고, BOP 시스템(100)의 상부 단부에서 라이저(124)에 유체 연결된, BOP 시스템(100). - 오일 및 가스 작업에 사용하기 위한 구성가능한 폭발 방지기(BOP) 시스템(100)을 조립하는 방법으로서,
2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)를 적층하는 단계로서, 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)는 적어도 하나의 BOP 램 캐비티(1013)를 포함하는 것인, 단계;
상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005) 사이에 프레임 레벨(1015)을 위치시키고 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)를 상기 프레임 레벨(1015)과 함께 결합시키는 단계;
복수의 유압식 배관(1062)을 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)에 유체 연결하는 단계로서, 상기 복수의 유압식 배관(1062)은 상기 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005)의 작동을 구동하도록 구성되는 것인, 단계; 및
하나 이상의 접합 플레이트(1035)를 상기 각각의 프레임 레벨(1015) 상에 위치시키는 단계로서, 하나 이상의 접합 플레이트(1035)는 상기 각각의 2개 이상의 모듈식 BOP 램 캐비티 세트(1005) 사이에서 상기 복수의 유압식 배관(1062)을 결합하도록 구성되는 것인 단계
를 포함하는, 오일 및 가스 작업에 사용하기 위한 구성가능한 폭발 방지기(BOP) 시스템을 조립하는 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 2개 이상의 BOP 램 캐비티 세트(1005) 중의 적어도 하나를 제거하는 단계로서, 상기 제거하는 단계는 제거된 적어도 하나의 BOP 램 캐비티 세트(1005)와 인접한 BOP 램 캐비티 세트(1005) 사이에 위치된 각각의 프레임 레벨(1015) 상의 하나 이상의 접합 플레이트(1035)에서 복수의 유압식 배관(1062)을 분리하는 단계를 포함하는, 단계
를 더 포함하는, 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 2개 이상의 BOP 램 캐비티 세트(1005) 중에서 제거된 적어도 하나를 하나 이상의 대용 BOP 램 캐비티 세트(1005)로 대체하는 단계로서, 상기 대체하는 단계는 상기 대체된 적어도 하나의 BOP 램 캐비티 세트(1005)와 인접한 BOP 램 캐비티 세트(1005) 사이에 위치된 각각의 프레임 레벨(1015) 상의 하나 이상의 접합 플레이트(1035)에서 복수의 유압식 배관(1062)을 결합하는 단계를 포함하는, 단계
를 더 포함하는, 방법. - 제 15 항에 있어서,
상부 프레임 레벨(1045)을 BOP 시스템(100)의 상부 단부에 연결하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 상부 프레임 레벨(1045)을 라이저(124)에 유체 결합하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 15 항에 있어서,
하부 프레임 레벨(1010)을 BOP 시스템(100)의 하부 단부에 연결하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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Legal Events
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| GRNT | Written decision to grant |