KR102528171B1 - 부유 선박을 작동시키기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유 선박을 작동시키기 위한 방법에 관한 것으로, 부유 선박은 선체를 포함하며, 이 선체는 바닥 표면, 정상 갑판 표면, 바닥 표면과 정상 갑판 표면 사이에 결합하는 적어도 2개의 연결된 부분, 및 선체로부터 연장되어 있는 적어도 하나의 핀(fin)을 가지며, 이 핀은 바닥 표면 쪽으로 경사져 있는 상측 핀 표면을 가지며, 또한 선체에 고정되어 그로부터 연장되어 있으며, 적어도 하나의 핀은 유체역학적 성능을 제공하도록 구성되어 있다. 적어도 2개의 연결된 부분은 정상 갑판 표면으로부터 아래쪽으로 바닥 표면 쪽으로 연장되어 있다. 적어도 2개의 연결된 부분은, 단면도에서 볼 때 정상 갑판 표면으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 상측 부분, 측면도에 볼 때 원통형 목 부분, 및 측면도에서 볼 때 원통형 목 부분으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 하측 원추형 부분 중의 적어도 2개를 포함한다.

Description

부유 선박을 작동시키기 위한 방법

본 실시예는 일반적으로 부유 선박에 관한 것이다.

본 발명은 부유 생산, 저장 및 하역(FPSO) 선박, 및 특히, 부유 시추, 생산, 저장 및 하역(FDPSO) 선박을 위한 선체 설계 및 하역 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 이들 요구를 만족한다.

다양한 실시예는 부유 선박을 작동시키기 위한 방법을 제공하며, 이 방법은 (a) 부유 선박을 부유로 웰헤드(wellhead) 근처에서 제1 흘수(draft)로 위치시키는 단계; (b) 시추 및 생산을 위해 부유 선박을 제2 흘수로 밸러스팅(ballasting)하는 단계; (c) 인상기(hoist)를 갖는 데릭(derrick) 기중기/마스트, 전력 공급부, 진흙 펌프, 시멘트 펌프, 및 보상 시스템을 사용하여 근해에서의 시추 및 생산 서비스를 위해 부유 선박을 제2 흘수에서 준비하는 단계 - 부유 선박은 선체를 포함하며, 이 선체는 (ⅰ) 바닥 표면; (ⅱ) 정상 갑판 표면; 및 (ⅲ) 바닥 표면과 정상 갑판 표면 사이에 결합하고, 직렬로 연결되고 또한 수직 축선에 대해 대칭적으로 구성되는 적어도 2개의 연결된 부분 - 적어도 2개의 연결된 부분 중의 한 연결된 부분은 정상 갑판 표면으로부터 아래쪽으로 바닥 표면 쪽으로 연장되어 있고, 적어도 2개의 연결된 부분은, 단면도에서 볼 때 정상 갑판 표면으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 상측 부분; 측면도에 볼 때 원통형 목 부분, 및 측면도에서 볼 때 원통형 목 부분으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 하측 원추형 부분 중의 적어도 2개를 포함함 -; 및 (ⅳ) 선체로부터 연장되어 있고, 바닥 표면 쪽으로 경사져 있는 상측 핀 표면을 가지며, 또한 선체에 고정되어 그로부터 연장되어 있는 적어도 하나의 핀(fin)을 가지며, 적어도 하나의 핀은 선형 및 이차(quadratic) 감쇠를 통해 유체역학적 성능을 제공하도록 구성되어 있고, 하측 원추형 부분은 선형 및 이차 감쇠를 통해 개선된 유체역학적 성능을 갖는 추가 질량체를 선체에 제공하며, 부유 선박은 피치, 롤 및 상하 요동을 제어하기 위해 후퇴 가능한 중심 칼럼을 필요로 하지 않음 -; (d) 드릴 스트링을 형성하고 이 드릴 스트링에 연결된 드릴 비트를 해양 라이저(riser)를 통해 해저에 내려 보내며 또한 차례 대로 연결된 복수의 안전 밸브를 통과하는 단계; (e) 저장부의 페이 존(pay zone)에 도달하면 드릴 비트와 드릴 스트링을 제거하며 그리고 생산을 위해 저장부를 준비하는 단계; 및 (f) 근해에서의 추가 시추 및 생산 서비스를 위해 부유 선박을 다른 위치로 이동시키는 단계를 포함한다.

다음과 같은 첨부 도면과 함께하면 상세한 설명을 더 잘 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 FPSO 선박 및 FPSO 선박에 계류되는 유조선의 상평면도이다.
도 2는 도 1의 FPSO 선박의 측면도이다.
도 3은 도 2에 나타나 있는 FPSO 선박의 측면도의 확대 상세 버젼이다.
도 4는 도 1에 나타나 있는 FPSO 선박의 상평면도의 확대 상세 버젼이다.
도 5는 본 발명에 따른 FPSO 선박을 위한 선체의 대안적인 실시예의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 FPSO 선박을 위한 선체의 대안적인 실시예의 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 FPSO 선박의 대안적인 실시예의 측면도로, FPSO 선박의 선체를 통과하는 보어에 수용되어 있는 중심 칼럼을 나타낸다.
도 8은 8-8 선을 따라 본 도 7의 중심 칼럼의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른, 중심 칼럼의 대안적인 실시예를 나타내는 도 7의 FPSO 선박의 측면도이다.
도 10은 11-11 선을 따라 본 도 9의 중심 칼럼의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른, 도 9의 11-11 선을 따라 본 중심 칼럼 및 매스 트랩의 대안적인 실시예이다.
도 12는 본 발명에 따른 가동 밧줄 연결부의 상평면도이다.
도 13은 13-13 선을 따라 본 부분 단면으로 나타낸 도 12의 가동 밧줄 연결부의 측면도이다.
도 14는 14-14 선을 따라 본 부분 단면으로 나타낸 도 13의 가동 밧줄 연결부의 측면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 선박의 측면도이다.
도 16은 단면으로 나타나 있는 16-16 선을 따라 본 도 15의 선박의 단면도이다.
도 17은 단면으로 나타나 있는 바와 같이 17-17 선을 따라 본 도 15의 선박의 단면도이다.
도 18은 단면으로 나타나 있는 바와 같이 18-18 선을 따라 본 도 15의 선박의 단면도이다.
본 실시예는 열거된 도를 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.

본 장치를 상세히 설명하기 전에, 본 장치는 특정한 실시예에 한정되지 않고 다양한 방식으로 실시되거나 실행될 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명은 여러 개의 대안적인 선체 설계, 여러 개의 대안적인 중심 칼럼 설계 및 하역 작업을 위한 가동 밧줄 시스템을 갖는 부유 플랫폼, 저장 및 하역(FPSO) 선박을 제공하고, 가동 밧줄 시스템은 유조선이 FPSO 선박에 대해 넓은 원호에 걸쳐 배향될 수 있게 해준다.

본 발명은 특유하게 성형된 부유 선박을 작동시키기 위한 방법에 관한 것으로, 부유 선박은 선체(hull)를 가지며, 이 선체는 바닥 표면, 정상 갑판 표면, 및 바닥 표면과 정상 갑판 표면 사이에 결합하는 적어도 2개의 연결된 부분을 갖는다.

적어도 2개의 연결된 부분은 정상 갑판 표면으로부터 아래쪽으로 바닥 표면 쪽으로 연장되어 있다.

적어도 2개의 연결된 부분은, 단면도에서 볼 때 정상 갑판 표면으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 상측 부분; 측면도에서 볼 때 원통형 목 부분, 및 측면도에서 볼 때 원통형 목 부분으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 하측 원추형 부분 중의 적어도 2개를 가지며, 또한 선체로부터 연장되어 있는 적어도 하나의 핀(fin)을 가지며, 이 핀은 바닥 표면 쪽으로 경사져 있는 상측 핀 표면을 가지며, 또한 선체에 고정되어 그로부터 연장되어 있으며, 적어도 하나의 핀은 유체역학적 성능을 제공하도록 구성되어 있다.

다양한 실시예에 따른 본 방법은 주로 최적의 흘수(draft)를 얻을 수 있고 또는 시추 및 생산 기능과 재전개를 가능하게 할 수 있다. 다시 말해, 본 방법은 반드시 저장 및 하역에 이용될 필요는 없다.

이제 도면을 참조하면, 특유의 선체를 볼 수 있다.

본 발명에 따른 FPSO 선박(10)이 도 1에 평면도로 또한 도 2에서는 측면도로 나타나 있다.

FPSO 선박(10)은 선체(12)를 가지며, 중심 칼럼(14)이 그 선체(12)에 부착되고 아래쪽으로 연장될 수 있다.

FPSO 선박(10)은 물(W)에서 부유하고, 지구에서 채취된 자원, 예컨대, 원유와 천연 가스를 포함하는 탄화수소 및 용액 채광으로 채취될 수 있는 것과 같은 광물의 생산, 저장 및/또는 하역에 사용될 수 있다.

FPSO 선박(10)은 알려져 있는 방법(선박 건조와 유사함)을 사용하여 육상에서 조립될 수 있고, 근해 위치로 견인되어, 일반적으로, 그 근해 위치 아래에서 지구에 있는 유전 및/또는 가스전의 위쪽에 있게 된다.

해저(나타나 있지 않음)에 있는 앵커에 체결될 앵커 라인(16a, 16b, 16c, 16d)이 FPSO 선박(10)을 원하는 위치에 계류시킨다. 앵커 라인은 일반적으로 앵커 라인(16)이라고 하고, 서로 유사하게 관련되어 있는 여기서 설명되는 요소들이 공통의 식별 번호를 공유할 것이고 또한 접미 문자로 서로 구별될 것이다.

FPSO 선박(10)에 대한 전형적인 용례에서, 원유는 선박(10) 아래의 해저 아래 지구로부터 생산되어, 선체(12) 안으로 전달되어 그 선체에 임시로 저장되고, 육상 시설로의 운반을 위한 유조선(T)에 하역된다. 유조선(T)은 하역 작업 동안에 밧줄(hawser)(18)에 의해 FPSO 선박(10)에 임시로 계류된다. 호스(20)가 원유 및/또는 다른 유체를 FPSO 선박(10)으로부터 유조선(T)에 전달하기 위해 선체(12)와 유조선(T) 사이에 연장된다.

도 3은 FPSO 선박(10)의 측면도이다. 도 4는 FPSO 선박(10)의 상평면도이고, 각 도는 대응하는 도 2 및 1 보다 더 크고 또한 더 상세히 나타나 있다. FPSO 선박(10)의 선체(12)는 원형 정상 갑판 표면(12a), 이 갑판 표면(12a)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있는 상측 원통형 부분(12b), 이 상측 원통형 부분(12b)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있고 내측으로 테이퍼져 있는 상측 원추형 부분(12c), 상측 원추형 부분(12c)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있는 원통형 목 부분(12d), 목 부분(12d)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있고 외측으로 벌어져 있는 하측 원추형 부분 (12e), 및 하측 원추형 부분(12e)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있는 하측 원통형 부분(12f)을 갖는다. 여기서 하측 원추형 부분(12e)은 역 원추 형상을 갖는 또는 상측 원추형 부분(12c)과 반대인 역 원추 형상을 갖는 것으로 설명되며, 여기서 상측 원추형 부분은 정(regular) 원추 형상을 갖는 것으로 설명된다. FPSO 선박(10)은 바람직하게는, 물의 표면이 정 상측 원추형 부분(12c)과 교차하도록 부유하며, 여기서 이는 수선(waterline)이 정 원추 형상 상에 있다라고 말한다.

FPSO 선박(10)은 바람직하게는 수선을 정 상측 원추형 부분(12c)의 바닥 부분에 유지시키도록 로딩 및/또는 밸러스팅된다. FPSO 선박(10)이 적절히 설치되어 부유하고 있을 때, 임의의 수평면을 통과하는 선체(12)의 단면은 바람직하게 원형이다.

선체(12)는 특정한 용례의 요건을 만족하도록 설계되고 크기 결정될 수 있고, 특정한 용례에 대한 설계 요건을 만족하도록 최적화된 설계 파라미터를 제공하기 위해 네덜란드의 해양 연구소(Marin)으로부터 서비스가 요청될 수 있다.

이 실시예에서, 상측 원통형 부분(12b)은 목 부분(12d)과 대략 동일한 높이를 가지며, 하측 원통형 부분(12f)의 높이는 상측 원통형 부분(12b)의 높이 보다 약 3 내지 4 배 더 크다. 하측 원통형 부분(12f)은 상측 원통형 부분(12b) 보다 더 큰 직경을 갖는다. 상측 원추형 부분(12c)은 하측 원추형 부분(12e) 보다 더 큰 높이를 갖는다.

도 5 및 6은 선체에 대한 대안적인 설계를 나타내는 측면도이다.

도 5는, 상측 원추형 부분(12j)의 정상부에서 원형 정상 갑판 표면(12i)(정상 갑판 표면(12a)과 본질적으로 동일함)을 갖는 선체(12h)를 나타내며, 그 상측 원추형 부분은 아래쪽으로 연장됨에 따라 내측으로 테이퍼져 있다.

원통형 목 부분(12k)이 상측 원추형 부분(12j)의 하단부에 부착되어 있고 이 상측 원추형 부분(12j)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있다. 하측 원추형 부분(12m)이 목 부분(12k)의 하단부에 부착되어 있고, 외측으로 벌어지면서 목 부분(12k)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있다. 하측 원통형 부분(12n)이 하측 원추형 부분(12m)의 하단부에 부착되어 있고 하측 원추형 부분(12m)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있다. 선체(12h)와 선체(12) 사이의 중요한 차이는, 선체(12h)는 선체(12)에 있는 상측 원통형 부분(12b)에 대응하는 상측 원통형 부분을 갖지 않는다는 것이다. 그렇지 않은 경우, 상측 원추형 부분(12j)은 상측 원추형 부분(12c)에 대응하고, 목 부분(12k)은 목 부분(12d)에 대응하며, 하측 원추형 부분(12m)은 하측 원추형 부분(12e)에 대응하며, 그리고 하측 원통형 부분(12n)은 하측 원통형 부분(12f)에 대응한다.

하측 원통형 부분(12n)과 하측 원통형 부분(12f) 각각은 원형 바닥 갑판(나타나 있지 않음)을 가지며, 이 갑판은, 중심 부분(14)이 원형 바닥 갑판으로부터 아래쪽으로 연장되어 있는 것을 제외하고, 원형 정상 갑판 표면(12a)과 유사하다.

도 6은 선체(12p)의 측면도로, 이 선체는 정상 갑판 표면(12a)과 비슷한 정상 갑판(12q)을 갖는다. 상측 원통형 부분(12r)은 정상 갑판(12q)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있고, 상측 원통형 부분(12b)에 대응한다.

상측 원추형 부분(12s)이 상측 원통형 부분(12r)의 하단부에 부착되어 있고 내측으로 테이퍼지면서 아래쪽으로 연장되어 있다. 상측 원추형 부분(12s)은 도 1의 상측 원추형 부분(12c)에 대응한다. 도 6의 선체(12p)는 도 3의 원통형 목 부분(12d)에 대응하는 원통형 목 부분을 갖지 않는다.

대신에, 하측 원추형 부분(12t)의 상단부는 상측 원추형 부분(12s)의 하단부에 연결되고, 하측 원추형 부분(12t)은 외측으로 벌어지면서 아래쪽으로 연장되어 있다. 도 6에 있는 하측 원추형 부분(12t)은 도 3에 있는 하측 원추형 부분(12e)에 대응한다.

하측 원통형 부분(12u)은 상단부에서 예컨대 용접으로 하측 원추형 부분(12t)의 하단부에 부착되고, 아래쪽으로 연장되어 있으며, 크기 및 구성에 있어서 본질적으로 도 3의 하측 원통형 부분(12f)에 대응한다. 바닥 플레이트(12v)(나타나 있지 않음)는 하측 원통형 부분(12u)의 하단부를 에워싸며, 도 3의 선체(12)의 하단부와 도 5의 선체(12h)는 유사하게 바닥 플레이트에 의해 에워싸이며, 각 바닥 플레이트는 도 3의 중심 칼럼(14)에 대응하는 각각의 중심 칼럼을 수용하도록 되어 있을 수 있다.

이제 도 7 - 11을 참조하면, 중심 칼럼에 대한 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 도 7은 본 발명에 따른 중심 칼럼(22)을 나타내기 위해 부분적으로 절취되어 있는 FPSO 선박(10)의 측면도이다. FPSO 선박(10)은 중심 칼럼(22)이 통과할 수 있는 개구(20b)를 갖는 정상 갑판 표면(20a)을 갖는다. 이 실시예에서, 중심 칼럼(22)은 후퇴될 수 있고, 중심 칼럼(22)의 상단부(22a)는 정상 갑판 표면(20a) 위로 상승될 수 있다. 중심 칼럼(22)이 완전히 후퇴되면, FPSO 선박(10)은 중심 칼럼(22)이 완전히 연장되어 있는 경우 보다 더 얕은 물을 통해 움직일 수 있다. 하운(Haun)에게 허여된 미국 특허 6,761,508은, 본 발명의 이 양태 및 다른 양태와 관련된 추가의 상세를 제공하며 전체적으로 참조로 관련되어 있다.

도 7은 부분적으로 후퇴되어 있는 중심 칼럼(22)을 나타내고, 중심 칼럼(22)은, 상단부(22a)가 FPSO 선박(10)의 최하측 원통형 부분(20c) 내에 위치되는 깊이까지 연장될 수 있다. 도 8은 도 7의 8 - 8 선을 따라 본 중심 칼럼(22)의 단면이고, 도 8은 중심 칼럼(22)의 바닥 단부(22b)에 위치되는 매스 트랩(mass trap)(24)의 평면도를 나타낸다. 매스 트랩(24)(이 실시예에서는 평면도에서 볼 때 육각 형상을 갖는 것으로 나타나 있음)은, FPSO 선박(10)이 물에서 부유하고 바람, 파도, 조류(current) 및 다른 힘을 받을 때 그 선박을 안정화시키기 위해 물로 가중된다. 도 8에서 중심 칼럼(22)은 육각형 단면을 갖는 것으로 나타나 있지만, 이는 설계 선택적인 것이다.

도 9는 본 발명에 따른, 중심 칼럼(26)을 나타내기 위해 부분적으로 절취되어 있는 도 7의 FPSO 선박(10)의 측면도이다. 중심 칼럼(26)은 도 7의 중심 칼럼(22) 보다 짧다. 중심 칼럼(26)의 상단부(26a)는 FPSO 선박(10)에 있는 개구(20b) 내에서 상하로 움직일 수 있고, 중심 칼럼(26)으로, FPSO 선박(10)은, 중심 칼럼(26)의 2미터 또는 몇 미터만 FPSO 선박(20)의 바닥 아래로 돌출해 있는 상태에서 작동될 수 있다.

FPSO 선박(10)을 안정화시키기 위해 물로 채워질 수 있는 매스 트랩(28)이 중심 칼럼(26)의 하단부(26b)에 고정된다.

도 10은 도 9의 11 - 11 선을 따라 본 중심 칼럼(26)의 단면이다.

중심 칼럼의 이 실시예에서, 중심 칼럼(26)은 정사각형 단면을 가지며, 매스 트랩(28)은 도 10의 평면도에서 볼 때 오각 형상을 갖는다.

11 - 11 선을 따라 본 도 9의 중심 칼럼의 대안적인 실시예에서, 중심 칼럼(CC) 및 매스 트랩(MT)은 도 11에서 상평면도로 나타나 있다. 이 실시예에서, 중심 칼럼(CC)은 횡단면에서 볼 때 삼각 형상을 가지며, 매스 트랩(MT)은 상평면도에서 볼 때 원 형상을 갖는다.

도 3을 참조하면, FPSO 선박 선체(12)는 가상선으로 나타나 있는 공동부 또는 오목부(12x)를 가지며, 이는 FPSO 선박 선체(12)의 하측 원통형 부분(12f)의 바닥 부분 안으로 들어가는 중심 개구이다. 중심 칼럼(14)의 상단부(14a)는 오목부(12x)의 본질적으로 전체 깊이 안으로 돌출한다.

도 3에 도시되어 있는 실시예에서, 중심 칼럼(14)은 구멍에 고정되어 있는 기둥과 많이 비슷하게 하측 원통형 부분(12f)의 바닥으로부터 효과적으로 외팔보 형태로 있는데, 하지만 중심 칼럼(14)은 FPSO 선박 선체(12)가 부유하는 물속으로 아래쪽으로 연장된다. 선체(12)를 안정화시키기 위해 물 중량체를 담기 위한 매스 트랩(17)이 중심 칼럼(14)의 하단부(14b)에 부착된다.

중심 킬럼의 다양한 실시예를 설명했지만, 중심 칼럼은 선택적인 것이고, 완전히 없어도 되거나, FPSO 선박의 바닥으로부터 돌출하여 선박을 안정화시키는데 도움을 주는 다른 구조물로 대체될 수 있다.

도 3에 도시되어 있는 FPSO 선박(10)에 대한 한 용례는, 지구 및/또는 물로부터 채취되거나 획득될 수 있는 원유와 천연 가스와 같은 탄화수소 및 관련 유체와 광물 및 다른 자원의 생산 및 저장이다. 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 생산 라이저(riser)(P1, P2, P3)는 파이프 또는 관이며, 예컨대 원유가 지구 내부 깊은 곳에서 그 파이프 또는 관을 통해 FPSO 선박(10)까지 흐를 수 있고, 그 부유 시추기는 선체(12) 내부의 탱크 내에서 상당한 저장 용량을 갖는다.

도 3에서, 생산 라이저(P1, P2, P3)는 선체(12)의 외측 표면에 위치되어 있는 것으로 도시되어 있고, 생산물은 정상 갑판 표면(12a)에 있는 개구를 통해 선체(12) 안으로 유입할 것이다. 대안적인 구성이 도 7 및 9에 나타나 있는 FPSO 선박(10)에 이용 가능한데, FPSO 선박(10)의 바닥으로부터 FPSO 선박(10)의 정상부로 가는 개방된 통로를 제공하는 개구(20b) 내부에 생산 라이저를 위치시킬 수 있다. 생산 라이저는 도 7 및 9에 나타나 있지 않지만, 선체의 외측 표면에 또는 개구(20b) 내부에 위치될 수 있다. 생산 라이저의 상단부는 선체에 대해 원하는 위치에서 끝날 수 있고, 그래서 생산물이 선체 내부의 원하는 저장 탱크 안으로 직접 유입할 수 있다.

도 7 및 9의 FPSO 선박(10)은, 자원, 특히 원유 및 천연 가스와 같은 탄화수소를 찾거나 채취하기 위해 지구 안으로 시추하기 위해 사용될 수 있으며, 그래서 선박은 부유 시추, 생산, 저장 및 하역(FDPSO) 선박이 된다.

이 용례를 위해, 매스 탱크(MT)(24 또는 28)는, 정상 표면으로부터 바닥 표면까지 이르는 중심 개구를 가질 것이며, 드릴 스트링이 그 개구를 통과할 수 있으며, 그 드릴 스트링은 생산 라이저를 FDPSO(10)의 개구(20b) 내부에 수용하기 위해 사용될 수 있는 구조적 설계물이다. 드릴 파이프 및 조립된 드릴 스트링을 취급하고 하강시키며 회전시키고 또한 상승시키기 위한 데릭 기중기(나타나 있지 않음)가 FPSO 선박(10)의 정상 갑판 표면(20d)에 제공될 것이며, 그 드릴 파이프 및 조립된 드릴 스트링은 데릭 기중기로부터 아래쪽으로 연장되어, FPSO 선박(10)의 개구(20b), 중심 칼럼(22 또는 26)의 내부, 매스 탱크(24 또는 28)의 중심 개구(나타나 있지 않음) 및 물을 통과하여 아래의 해저 속으로 들어가게 된다.

시추가 성공적으로 완료된 후에, 생산 라이저가 설치될 수 있고, 원유 및/또는 천연 가스와 같은 자원이 FPSO 선박 내부에 위치되는 탱크에 수용되어 저장될 수 있다. 스리니바산이 유일한 발명자인 미국 특허 출원 공보 2009/0126616는 오일 및 물 밸러스트의 저장을 위해 FPSO 선박의 선체에 탱크를 배치하는 것을 설명하고, 참조로 관련되어 있다. 본 발명의 한 실시예에서, 적철석과 물의 슬러리와 같은 무거운 밸러스트가 바람직하게 외측 밸러스트 탱크에 사용될 수 있다. 슬러리가 바람직하며, 바람직하게는 1부(part)의 적철석 및 3부의 물이지만, 콘크리트와 같은 영구적인 밸러스트가 사용될 수 있다. 적철석, 중정석, 갈철석, 자철석, 강 펀칭 및 강구와 같은 무거운 골재를 갖는 콘크리트가 사용될 수 있지만, 바람직하게는 고밀도 재료가 슬러리 형태로 사용될 수 있다. 이렇게 하여, 본 발명의 부유 시추, 생산, 저장 및 하역 선박의 시추, 생산 및 저장 양태가 설명되었지만, FDPSO 선박의 하역 기능에 대한 설명은 남아 있다.

본 발명의 FDPSO 선박의 하역 기능으로 돌아가면, 도 1 및 2는 밧줄(18)(로프 또는 케이블)에 의해 FPSO 선박(10)에 계류되어 있는 운반 유조선(T)을 도시하며, 호스(20)가 FPSO 선박(10)으로부터 유조선(T)까지 연장되어 있다. FPSO 선박(10)은 앵커 라인(16a, 16b, 16c, 16d)을 통해 해저에 정착되며, 유조선(T)의 위치 및 배향은 풍향과 풍력, 파도의 작용과 힘 및 조류의 방향에 의해 영향을 받는다.

따라서, 유조선(T)은 FPSO 선박(10)에 대해 배향되는데, 이는 유조선의 선수가 FPSO 선박(10)에 계류되고 선미는 힘의 평형으로 결정되는 정렬을 이루기 때문이다. 바람, 파도 및 조류의 힘이 변함에 따라, 유조선(T)은 가상선(A)으로 표시된 위치 또는 가상선(B)으로 표시된 위치로 움직일 수 있다. 유조선(T)이 FPSO 선박(10)으로부터 멀어지는 방향이 아닌 FPSO 선박(10) 쪽으로 가게 하는 정미(net) 힘이 변하는 경우에, 끌배 또는 임시 정착 시스템(둘다 나타나 있지 않음)을 사용하여 유조선(T)을 FPSO 선박(10)으로부터 최소한의 안전 거리에 유지시킬 수 있고, 그래서 밧줄(18)이 팽팽하게 유지된다.

바람, 파도, 조류의 힘(및 다른 힘)이 정적이고 일정하게 유지된다면, 유조선(T)은, 이 유조선에 작용하는 모든 힘이 평형 상태로 있는 위치로 배향되며 또한 유조선(T)은 그 위치에 유지될 것이다. 그러나, 이는 일반적으로 자연적인 환경에서의 경우는 아니다. 특히, 바람의 방향과 속도 또는 힘은 때때로 변하고, 유조선(T)에 작용하는 힘의 변화로 인해, 유조선(T)은 다양한 힘이 다시 평형을 이루는 다른 위치로 움직이게 된다. 따라서, 유조선(T)에 작용하는 다양한 힘(예컨대, 바람, 파도 및 조류의 작용으로 인한 힘)이 변함에 따라, 유조선(T)은 FPSO 선박(10)에 대해 움직이게 된다.

도 12 - 14는, 도 1 및 2와 함께, 본 발명에 따른 FPSO 선박에 있는 가동 밧줄 연결부(40)를 도시하며, 이 연결부는 FPSO 선박에 대한 운반 유조선의 움직임을 수용하는데 도움을 준다.

도 12는 가동 밧줄 연결부(40)의 평면도를 부분 단면으로 나타낸 것이다. 한 실시예에서 가동 밧줄 연결부(40)는, 직사각형 단면 및 측벽(42b)에 있는 길이 방향 슬롯(42a)을 가지며 거의 완전히 에워싸인 관형 채널(42); 관형 채널(42)을 수평으로 도 1 - 4의 선체(12)의 외측 상측 벽(12w)에 연결하는, 스탠드-오프(44a, 44b))를 포함하는 일 세트의 스탠드-오프(44); 관형 채널(42) 내부에서 포획되어 움직일 수 있는 트롤리(46); 트롤리(46)에 부착되어 있고 연결점을 제공하는 트롤리 새클(shackle)(48); 및 플레이트 새클(52)을 통해 트롤리 새클(48)에 회전 가능하게 부착되는 플레이트(50)를 포함한다.

플레이트(50)는 대략적으로 삼각형인 형상을 가지며, 이 삼각형의 꼭지점 부분은 플레이트 새클(50)에 있는 구멍을 통과하는 핀(54)을 통해 플레이트 새클(52)에 부착된다. 플레이트(50)는 삼각형의 다른 점에 인접하는 구멍(50a) 및 삼각형의 최종 점에 인접하는 플레이트 구멍(50b)을 갖는다. 밧줄(18)은 이중 연결점(18a, 18b)으로 끝나고, 이 연결점은 구멍(50a, 50b)을 각각 통과하여 플레이트(50)에 연결된다. 대안적으로, 이중 단부(18a, 18b), 플레이트(50) 및/또는 새클(52)은 제거될 수 있고, 밧줄(18)은 새클(48)에 직접 연결될 수 있고, 밧줄(18)이 트롤리(46)에 연결되는 방법의 다른 변형예도 이용 가능하다.

도 13은 도 12의 13 - 13 선을 따라 본 부분 단면으로 나타낸 가동 밧줄 연결부(40)의 측면도이다. 관형 채널(42)의 측면도가 단면으로 나타나 있다. 슬롯(42a)을 갖는 벽(42b)은 비교적 높은 수직 외벽이고, 반대편 내벽(42c)의 외측 표면은 같은 높이를 갖는다.

스탠드-오프(44)는 예컨대 용접으로 내벽(42c)의 외측 표면에 부착된다. 수직 벽(42b)은 관형 채널(42)의 거의 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있는 수평의 길이 방향 슬롯(42a)을 갖는다는 것을 제외하고, 서로 대향하고 비교적 짧은 한 쌍의 수평 벽(42d, 42e)이 수직 벽(42b, 42c) 사이에 연장되어 있어 관형 채널(42)을 완전히 에워싼다.

도 14는 트롤리(46)의 측면을 나타내기 위해 부분 단면으로 나타낸 관형 채널(42)의 측면도이다. 트롤리(46)는 4개의 직사각형 개구(46b, 46c, 46d, 46e)를 갖는 기부 플레이트(46a)를 포함하며, 그 직사각형 개구는 4개의 축(46j, 46k, 46m, 46n)에 장착되는 4개의 바퀴(46f, 46g, 46h, 46i)를 각각 수용하기 위한 것이며, 그 4개의 축은 스탠드-오프를 통해 기부 플레이트(46a)에 부착된다.

유조선(T)은 밧줄(18)을 통해 도 1 - 4의 FPSO 선박(10)에 계류되며, 그 밧줄은 플레이트(50) 및 새클(48, 52)을 통해 가동 트롤리(46)에 부착된다. 트롤리(46)는 관형 채널(42) 내에서 수평면에서 앞뒤로 자유롭게 구르기 때문에, 바람, 파도, 조류 및/또는 다른 힘이 유조선(T)에 작용함에 따라, 그 유조선(T)은 밧줄(18)의 길이에 의해 결정되는 반경으로 FPSO 선박(10) 주위에서 원호를 그리면서 움직일 수 있다. 도 4에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 관형 채널(42)은 FPSO 선박(10)의 선체(12) 주위에 약 90도의 원호로 연장되어 있다. 관형 채널(42)은 서로 대향하는 단부(42f, 42g)를 가지며, 이들 단부 각각은 트롤리(46)에 대한 스탑을 제공하기 위해 에워싸여 있다. 스탠드-오프(44a, 44b, 44c, 44d)는 길이가 같기 때문에, 관형 채널(42)은 선체(12)의 외측 벽(12w)의 곡률 반경에 일치하는 곡률 반경을 갖는다. 트롤리(46)는 에워싸인 관형 채널(42) 내부에서 관형 채널(42)의 단부(42f, 42g) 사에서 앞뒤로 자유롭게 구른다. 스탠드-오프(44a, 44b, 44c, 44d)에 의해 관형 채널은 선체(12)의 외측 벽(12w)으로부터 이격되어 있고, 호스(20) 및 앵커 라인(16c)이 외측 벽(12w)과 관형 채널(42)의 내측 벽(42c) 사이에 형성된 공간을 통과한다.

일반적으로, 바람, 파도 및 조류의 힘에 의해 유조선(T)이 FPSO 선박(10)에 대한 위치(여기서는 FPSO 선박(10)에 대한 풍하(downwind) 위치라고 함)에 위치될 것이다. 유조선(T)을 정지되어 있는 FPSO 선박(10)으로부터 멀어지게 풍하 방향으로 움직이게 하는 힘이 바람, 파도 및 조류의 작용에 의해 유조선(T)에 가해짐에 따라, 밧줄(18)은 팽팽하게 인장된 상태로 있게 된다. 트롤리(46)가 움직이는 경향을 중화시키는 힘의 평형 때문에, 트롤리(46)는 관형 채널(42) 내부에서 멈추게 된다.

바람의 방향이 바뀌면, 유조선(T)은 FPSO 선박(10)에 대해 움직일 수 있고, 유조선(T)이 움직임에 따라, 바퀴(46f, 46g, 46h, 46i)가 관형 채널(42)의 벽(42b)의 내측 표면에 눌리면서, 트롤리(46)가 관형 채널(42) 내부에서 구를 것이다. 바람이 그의 새로운 고정된 방향으로 계속됨에 따라, 트롤리(46)는 관형 채널(42) 내부에 정착할 것이며, 트롤리(46)를 구르게 하는 힘이 중화된다.

하나 이상의 끌배를 사용하여 유조선(T)의 움직임을 제한하여, 예컨대, 바람 방향의 실질적인 변화로 인해 유조선(T)이 FPSO 선박(10)에 너무 가깝게 움직이거나 FPSO 선박(10) 주위를 에워싸는 것을 방지할 수 있다.

바람 방향을 수용함에 있어서의 유연성을 위해, FPSO 선박(10)은 바람직하게는 가동 밧줄 연결부(40)의 반대편에 위치되는 제2 가동 밧줄 연결부(60)를 갖는다. 유조선(T)은, 어느 것이 유조선(T)을 FPSO 선박(10)의 풍하 방향으로 더 잘 수용하는지에 따라, 가동 밧줄 연결부(40) 또는 가동 밧줄 연결부(60)에 계류될 수 있다.

가동 밧줄 연결부(60)는 설계 및 구성에 있어서 가동 밧줄(40)과 본질적으로 동일하며, 자체의 슬롯형 관형 채널 및 이 관형 채널의 슬롯을 통과하는 새클을 갖는 잡힌 자유 구름 트롤리 카(car)를 가지고 있다. 각 가동 밧줄 연결부(40, 60)는 약 270도의 원호 내에서의 유조선(T)의 움직임을 수용할 수 있는 것으로 생각되며, 그래서, 단일 하역 작업(가동 밧줄 연결부 중 하나의 내부에서 일어나는 트롤리의 운동에 의한) 동안 및 (서로 반대편에 있는 가동 밧줄 연결부 사이에서 선택할 수 있음으로 해써) 한 하역 작업에서 다른 하역 작업으로 변경되는 동안에 큰 유연성이 제공된다.

바람, 파도 및 조류의 작용은 특히 폭풍 또는 돌풍 동안에 유조선(T)에 큰 힘을 가할 수 있고, 그 폭풍 또는 돌풍은 트롤리(46)에 큰 힘을 가하며 그리고 이 힘은 관형 채널(42)의 슬롯형 벽(42b)(도 13)에 큰 힘을 가하게 된다. 슬롯(42a)은 벽(42b)을 약화시키고, 충분한 힘이 가해지면, 벽(42b)이 휘어질 수 있고, 그래서, 트롤리(46)가 관형 채널(42) 밖으로 비집어 나오기에 충분히 넓게 슬롯(42a)이 열릴 수 있다. 관형 채널(42)은 예상된 힘을 견딜 수 있도록 설계되고 만들어질 필요가 있을 것이다. 관형 채널(42) 내의 내측 코너는 보강을 위해 강화될 수 있고, 구형의 바퀴를 사용할 수 있다. 관형 채널은 가동 밧줄 연결부를 제공하기 위한 단지 하나의 수단이다. I-비임(중심 웨브에 부착되는 상호 대향 플랜지를 가짐)이 관형 채널 대신에 레일로서 사용될 수 있고, 트롤리 카 또는 다른 구름 또는 슬라이딩 장치가 외측 플랜지에 잡혀 있고 그 플랜지 상에서 움직일 수 있다. 갠트리 크레인은 수직 방향 힘을 수용하도록 되어 있다는 점을 제외하고,가동 밧줄 연결부는 그 갠트리 크레인과 유사하며, 가동 밧줄 연결부는 밧줄(18)을 통해 가해지는 수평 방향 힘을 수용하도록 되어 있을 필요가 있다. 트롤리 또는 임의의 종류의 구르는 가동 또는 슬라이딩 장치가 레일, 채널 또는 트랙 상에서 길이 방향으로 움직일 수 있고 그렇지 않은 경우에는 잡혀 있다면, 임의의 종류의 레일, 채널 또는 트랙이 가동 밧줄 연결부에 사용될 수 있다. 이하의 특허는, 이 특허에 교시되어 있는 모든 사항, 특히 가동 연결부를 설계하고 만드는 방법에 대해 교시되어 있는 바에 대해 참조로 관련되어 있다. 미국 특허 5,595,121(발명의 명칭 "Amusement Ride and Self-propelled Vehicle Therefor", Elliott 등에게 허여됨); 6,857,373(발명의 명칭 "Variably Curved Track-Mounted Amusement Ride", Checketts 등에게 허여됨); 3,941,060(발명의 명칭 "Monorail System", Morsbach에게 허여됨; 4,984,523(발명의 명칭 "Self-propelled Trolley and Supporting Track Structure", Dehne 등에게 허여됨); 및 7,004,076(발명의 명칭 "Material Handling System Enclosed Track Arrangement", Traubenkraut 등에게 허여됨) 모두는 전체적으로 모든 목적을 위해 참조로 관련되어 있다. 여기에 그리고 참조로 관련되어 있는 특허에 설명되어 있는 바와 같이, 관형 채널(42) 내부에 잡혀 있는 중에 수평 방향으로 앞뒤로 구르는 예컨대 트롤리(46)에 의한 횡방향 움직임을 제공하면서, 유조선(T)으로부터 밧줄(18)을 통해 FPSO 선박(10)에 가해지는 힘과 같은 수평 방향 힘에 저항하기 위해 다양한 수단이 사용될 수 있다.

바람, 파도 및 조류는 본 발명의 FDPSO 또는 FPSO 선박에 많은 힘을 가하며, 이 힘에 의해, 다른 움직임 외에도, 수직 상하 방향의 움직임 또는 상하 요동이 일어나게 된다. 생산 라이저는, 해저의 웰헤드(wellhead)로부터 FDPSO 또는 FPSO(여기서 통칭적으로 FPSO라고 함)까지 연장되어 있는 파이프 또는 관이다. 생산 라이저는 해저에 고정되고 또한 FPSO에 고정될 수 있다. FPSO 선박의 상하 요동에 의해 생산 라이저에 인장력과 압축력이 번갈아 가해지게 되며, 그리하여, 생산 라이저에 피로와 파손이 생길 수 있다. 본 발명의 한 양태는 FPSO 선박의 상하 요동을 최소화하는 것이다.

도 15는 본 발명에 따른 FDPSO 또는 FPSO 선박(80)의 측면도이다. 선박(80)은 선체(82)와 원형 정상 갑판 표면(82a)을 가지며, 선체(82)가 부유하고 정지되어 있을 때 임의의 수평면을 통과하는 선체(82)의 단면은 바람직하게는 원형이다. 상측 원통형 부분(82b)은 원형 정상 갑판 표면(82a)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있고, 상측 원추형 부분(82c)은 상측 원통형 부분(82b)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있고 또한 내측으로 테이퍼져 있다. 선박(80)은, 상측 원추형 부분(82c)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있는 원통형 목 부분(82d)을 가질 수 있지만(그래서 도 3에 있는 선박(10)과 더 유사함), 그러한 원통형 목 부분을 갖지 않는다. 대신에, 하측 원추형 부분(82e)이 상측 원추형 부분(82c)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있고 외측으로 벌어져 있다. 하측 원통형 부분(82f)은 하측 원추형 부분(82e)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있다. 선체(82)는 바닥 표면(82g)을 갖는다. 하측 원추형 부분(82e)은 여기서 역 원추 형상을 갖는 또는 상측 원추형 부분(82c)과 반대인 역 원추 형상을 갖는 것으로 설명되며, 여기서 상측 원추형 부분은 정 원추 형상을 갖는 것으로 설명된다.

FPSO 선박(80)은, 로딩 및/또는 밸러스팅될 때 물의 표면이 상측 원통형 부분(82b)과 교차하도록 부유하는 것으로 나타나 있다. 이 실시예에서, 상측 원추형 부분(82c)은 하측 원추형 부분(82e) 보다 실질적으로 큰 수직 방향 높이를 가지며, 상측 원통형 부분(82b)은 하측 원통형 부분(82f) 보다 약간 더 큰 수직 방향 높이를 갖는다.

상하 요동을 감소시키고 그렇지 않은 경우에는 선박(80)을 안정시키기 위해, 도 15에 나타나 있는 바와 같이, 일 세트의 핀(fin)(84)이 하측 원통형 부분(82f)의 하외측 부분에 부착되어 있다. 도 16은 도 15의 16 - 16 선을 따라 본 선박(80)의 단면이다. 도 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 핀(84)은 4개의 핀 부분(84a, 84b, 84c, 84d)을 포함하고, 이들 핀 부분은 틈(86a, 86b, 86c, 86d)(통칭적으로 틈(86)이라고 함)에 의해 서로 분리되어 있다. 틈(86)은 핀 부분(84a, 84b, 84c, 84d) 사이의 공간이고, 이 틈은 핀(84)과의 접촉 없이 선체(82)의 외부에서 생산 라이저 및 앵커 라인을 수용하는 위치를 제공한다. 도 15 및 16에 있는 앵커 라인(88a, 88b, 88c, 88d)은 틈(86a, 86b, 86c, 86d)에 각각 수용되고, FDPSO 및/또는 FPSO 선박(80)을 해저에 고정시킨다. 생산 라이저(90a, 90b, 90c, 90d, 90e, 90f, 90g, 90e, 90g, 90h, 90i, 90j, 90k, 90m)는 틈(86)에 수용되고, 원유, 천연 가스 및/또는 침출된 광물과 같은 자원을 해저 아래의 지구로부터 선박(80) 내의 탱크에 전달한다. 중심 부분(92)이 선체(82)의 바닥(82g)으로부터 연장되어 있다.

도 17은 수직 단면으로 나타낸 도 15의 측면도로, 선체(82) 내의 탱크의 단순화된 도를 단면으로 나타낸다. 생산 라이저(90)를 통해 흐르는 생산된 자원은 내부 환형 탱크(82h) 안에 저장된다. 중심 수직 탱크(82i)가 예컨대 오일, 물 및/또는 가스를 분리하기 위한 그리고/또는 저장을 위한 분리기 용기로서 사용될 수 있다. 상측 원추형 부분(82c) 및 하측 원추형 부분(82e)의 형상에 맞는 외측 벽을 갖는 외측 환형 탱크(82j)는 밸러스트 물을 유지하고/유지하거나 생산된 자원을 저장하기 위해 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 외측의 링형 탱크(82k)는, 정상부에서 하측 원추형 부분(82e)에 의해 그리고 수직 내측벽과 수평 하측 바닥 벽을 갖는 하측 원통형 부분(82f)에 의해 규정되는 불규칙한 사다리꼴의 단면을 갖는 공동부이며, 하지만 탱크(82k)는 밸러스트 및/또는 저장을 위해 사용될 수 있다. 정사각형 또는 직사각형 단면을 갖는 와셔 또는 도너츠처럼 성형되는 원환형 탱크(82m)가 선체(82)의 최하측 최외측 부분에 위치된다. 탱크(82m)는 생산된 자원 및/또는 밸러스트 물의 저장에 사용될 수 있다. 한 실시예에서, 탱크(82m)는 적철석과 물의 슬러리를 유지하고, 다른 실시예에서 탱크(82m)는 약 1부의 적철석 및 약 3부의 물을 수용한다.

상하 요동을 감소시키기 위한 핀(84)이 도 17에 단면으로 나타나 있다. 핀(84)의 각 단면은 수직 단면에서 직각 삼각형의 형상을 가지며, 90°각도는 선체(82)의 하측 원통형 부분(82f)의 최하측 외측 벽에 인접하여 위치되며, 그래서 삼각형의 바닥 가장자리(84e)는 선체(82)의 바닥 표면(82g)과 공면적이며, 도 17에서 알 수 있는 바와 같이, 삼각형의 빗변(84f)은 삼각형의 바닥 가장자리(84e)의 원위 단부(84g)로부터 위쪽으로 그리고 내측으로 연장되어, 하측 원통형 부분(82)의 외측 벽의 최하측 가장자리 보다 약간 더 높은 지점에서 하측 원통형 부분(82f)의 외측 벽에 부착된다. 최적의 효과를 얻기 위한 핀(84)의 크기를 결정하기 위해 실험이 필요할 수 있다. 출발점은, 바닥 가장자리(84e)가 하측 원통형 부분(82f)의 수직 방향 높이의 대략 절반인 거리로 반경 방향 외측으로 연장되고 빗변(84f)은 선체(82)의 바닥(82g)으로부터 하측 원통형 부분(82f)의 수직 방향 높이의 대략 1/4인 지점에서 하측 원통형 부분(82f)에 부착되는 것이다. 다른 출발점은, 하측 원통형 부분(82f)의 반경이 R 이면, 핀(84)의 바닥 가장자리(84e)는 반경 방향 외측으로 추가 0.05 내지 0.20 R, 바람직하게는 약 0.10 내지 0.15 R, 더 바람직하게는 약 0.125 R 만큼 연장되는 것이다.

도 18은 도 17의 18 - 18 선을 따라 본 FDPSO 및/또는 FPSO 선박(80)의 선체(82)의 단면이다. 반경 방향 지지 부재(94a, 94b, 94c, 94d)는 내부 환형 탱크(82h)를 위한 구조적 지지를 제공하고, 그 탱크는 반경 방향 지지 부재(94)에 의해 분리되는 4개의 격실을 갖는 것으로 나타나 있다. 반경 방향 지지 부재(96a, 96b, 96c, 96d, 96e, 96f, 96g, 96h, 96i, 96j, 96k, 96m)는 외측 환형 탱크(82j) 및 탱크(82k, 82m)를 위한 구조적 지지를 제공한다. 외측 환형 탱크(82j) 및 탱크(82k, 82m)는 반경 방향 지지 부재(96)에 의해 구획된다.

FPSO 선박(10, 80)과 같은 본 발명에 따른 FPSO 선박은, 종래의 선박 건조 재료 및 기술을 사용하여 육상에서 바람직하게는 조선소에서 만들어질 수 있다. FPSO 선박은 바람직하게는 평면도에서 원 형상을 갖지만, 건조 비용 면에서는 다각 형상이 유리하며, 그래서 플레이트를 원하는 곡률로 구부리지 않고, 납작하고 평평한 금속 플레이트를 사용할 수 있다. 미국 특허 6,761,508(하운(Haun)에게 허여되어 있고 참조로 관련되어 있음)에 설명되어 있는 바와 같은, 평면도에서 볼 때 패싯(facet)을 갖는 다각 형상을 갖는 FPSO 선박 선체가 본 발명에 포함된다. 다각 형상이 선택되고 또한 가동 밧줄 연결부가 바람직한 경우에, 관형 채널 또는 레일은 적절한 곡률 반경으로 설계될 수 있고 또한 가동 밧줄 연결부를 제공하도록 적절한 스탠드오프로 장착될 수 있다. FPSO 선박이 도 1 - 4의 FPSO 선박(10)의 설명에 따라 만들어지는 경우, 중심 칼럼 없이 FPSO 선박을 그의 최종 목적지까지 이동하고 FPSO 선박을 그의 원하는 위치에 정착시키고, 그리고 FPSO 선박이 이동되어 제위치에 정착된 후에 중심 칼럼을 근해에서 설치하는 것이 바람직할 수 있다. 도 7 및 9에 도시되어 있는 실시예의 경우, FPSO 선박이 육상에 있을 때 중심 칼럼을 설치하고 그 중심 칼럼을 최상측 위치로 후퇴시키며 또한 중심 칼럼이 완전히 후퇴되어 설치된 상태에서 FPSO 선박을 그의 최종 목적지까지 견인하는 것이 바람직할 것이다. FPSO 선박이 그의 원하는 위치에 위치된 후에, 중심 칼럼이 원하는 깊이로 연장될 수 있고, 중심 칼럼의 바닥에 있는 매스 트랩이 충전되어 바람, 파도 및 조류의 작용에 대해 선체를 안정화시키는데 도움을 줄 수 있다.

FPSO 선박이 정착되고 그렇지 않은 경우 이 선박의 설치가 완료된 후에, 데릭 기중기가 설치되어 있으면 부유 시추기는 탐사 또는 생산 웰을 뚫는데 사용될 수 있고, 또한 자원 또는 생산물의 생산 또는 저장에 사용될 수 있다. FPSO 선박에 저장되어 있는 유체 화물을 하역하기 위해, 운반 유조선이 FPSO 선박 근처로 보내진다.

도 1 - 4를 참조하면, 메신저 라인이 릴(70a 및/또는 70b) 상에 보관될 수 있다. 메신저 라인의 일 단부가 파이로테크닉 건(pyrotechnic gun)에 의해 FPSO 선박(10)으로부터 유조선(T)까지 쏘이며 유조선(T)에 있는 사람에 의해 잡힌다. 메신저 라인의 다른 단부는 밧줄(18)의 유조선 단부(18c)(도 2)에 부착될 수 있고, 유조선에 있는 사람이, 밧줄(18)의 밧줄 단부(18c)를 유조선(T) 쪽으로 끌어당길 수 있고, 유조선에서 그 단부는 유조선(T)의 적절한 구조물에 부착될 수 있다. 그런 다음에 유조선(T)에 있는 사람은 메신저 라인의 한 단부를 FPSO 선박에 있는 사람에게 쏠 수 있고, 그 사람은 메신저 라인의 그 단부를 호스(20)의 유조선 단부(20a)(도 2)에 걸게 된다. 그런 다음에 유조선에 있는 사람은 호스(20)의 유조선 단부(20a)를 유조선으로 끌어당겨, FPSO 선박과 유조선 사이의 유체 연통을 위해 유조선의 적절한 연결부에 체결할 수 있다. 전형적으로, 화물이 FPSO 선박에 있는 저장부로부터 유조선에 하역될 것이지만, 그 반대로 할 수도 있는데, 이 경우에는 유조선의 화물이 저장을 위해 FPSO 선박에 하역된다.

호스는 예컨대 20 인치 직경 처럼 클 수 있지만, 호스 걸기 및 하역 작업은 긴 시간, 전형적으로는 많은 시간, 하지만 하루 미만이 걸릴 수 있다. 이 시간 동안에, 바람 방향이 변함에 따라 유조선(T)은 전형적으로 FPSO 선박의 풍하 방향으로 배향될 것이고 주위로 약간 움직이게 되며, 이는 가동 밧줄 연결부를 통해 FPSO 선박에 수용되어, 하역 작업의 중단 없이 유조선은 아마도 270도 원호의 범위에서 FPSO 선박에 대해 크게 움직일 수 있다. 큰 폭풍 또는 돌풍이 일어나는 경우, 하역 작업은 중단될 수 있고, 원하는 경우, 유조선은 밧줄(18)을 풀어 FPSO 선박으로부터 분리될 수 있다. 전형적이고 순조로운 하역 작업이 완료된 후에, 호스 단부(20a)는 유조선으로부터 분리될 수 있고, 호스 릴(20b)을 사용하여 호스(20)를 FPSO 선박에 있는 호스 릴(20b) 상에 다시 감아 들일 수 있다. 제2 호스 및 호스 릴(72)이 FPSO 선박(10)의 반대 측에 있는 제2 가동 밧줄 연결부(60)와 함께 사용되기 위해 FPSO 선박에 제공되어 있다. 그런 다음에 밧줄(18)의 유조선 단부(18c)가 분리될 수 있어, 유조선(T)이 멀어지게 움직여, 받은 화물을 육상의 항구 시설로 운반할 수 있다. 메신지 라인을 사용하여 밧줄(18)의 유조선 단부(18c)를 다시 FPSO 선박 쪽으로 끌어당길 수 있고, 그 밧줄은 FPSO 선박에 인접하여 물에 부유할 수 있고 또는 밧줄(18)의 유조선 단부(18c)가 FPSO 선박(10)의 갑판(12a)에 있는 릴(나타나 있지 않음)에 부착될 수 있고, 밧줄(18)의 이중 단부(18a, 18b)(도 12)가 가동 밧줄 연결부(40)에 연결되어 유지된 상태에서, 밧줄(18)은 FPSO 선박에서의 보관을 위해 릴 상으로 감길 수 있다.

본 발명은 일련의 단계로 부유 선박을 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.

본 방법은 부유 선박을 부유로 웰헤드 근처에서 제1 흘수로 위치시키는 단계를 포함한다.

본 방법은 시추 및 생산을 위해 부유 선박을 제2 흘수로 밸러스팅(ballasting)하는 단계를 포함한다.

본 방법은 인상기(hoist)를 갖는 데릭 기중기/마스트, 전력 공급부, 진흙 펌프, 시멘트 펌프, 및 보상 시스템을 사용하여 근해에서의 시추 및 생산 서비스를 위해 부유 선박을 제2 흘수에서 준비하는 단계를 포함한다.

본 방법에서, 이 방법에서 사용 가능한 부유 선박은 선체를 가지며, 이 선체는 바닥 표면, 정상 갑판 표면, 및 바닥 표면과 정상 갑판 표면 사이에 결합하는 적어도 2개의 연결된 부분을 갖는다.

선체의 적어도 2개의 연결된 부분은 직렬로 연결되고 수직 축선에 대해 대칭적으로 구성되며, 적어도 2개의 연결된 부분 중의 하나는 정상 갑판 표면으로부터 아래쪽으로 바닥 표면 쪽으로 연장되어 있다.

적어도 2개의 연결된 부분은, 단면도에서 볼 때 정상 갑판 표면으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 상측 부분; 측면도에 볼 때 원통형 목 부분, 및 측면도에서 볼 때 원통형 목 부분으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 하측 원추형 부분 중의 적어도 2개를 가지며, 또한 선체로부터 연장되어 있는 적어도 하나의 핀을 가지며, 이 핀은 바닥 표면 쪽으로 경사져 있는 상측 핀 표면을 가지며, 또한 선체에 고정되어 그로부터 연장되어 있다.

적어도 하나의 핀은 선형 및 이차 감쇠를 통해 유체역학적 성능을 제공하도록 구성되어 있고, 하측 원추형 부분은 선형 및 이차 감쇠를 통해 개선된 유체역학적 성능을 갖는 추가 질량체를 선체에 제공하며, 부유 선박은 피치, 롤 및 상하 요동을 제어하기 위해 후퇴 가능한 중심 칼럼을 필요로 하지 않는다. 다시 말해, 다양한 실시예에 따른 부유 시추기는 피치, 롤 및 상하 요동을 제어하기 위해 후퇴 가능한 중심 칼럼이 유리하게도 없어도 된다.

본 방법은, 전술한 선체를 사용하여, 드릴 스트링을 형성하고 이 드릴 스트링에 연결된 드릴 비트를 해양 라이저를 통해 해저에 내려 보내며 또한 차례 대로 연결된 복수의 안전 밸브를 통과하는 단계를 포함한다.

본 방법은, 전술한 선체를 사용하여, 저장부의 페이 존(pay zone)에 도달하면 드릴 비트와 드릴 스트링을 제거하며 그리고 생산을 위해 저장부를 준비하는 단계를 포함한다.

본 방법은, 근해에서의 추가 시추 및 생산 서비스를 위해 부유 선박을 다른 위치로 이동시키는 단계를 포함한다.

본 방법의 실시예에서, 선체는 원 내부에 접하는 형상을 갖는다.

본 방법의 실시예는, 부유 선박의 상하 요동 제어 및 롤 제어 중의 적어도 하나를 개선하기 위해 추가 질량체를 적어도 하나의 핀에 설치하는 단계를 포함한다.

본 방법의 실시예는 미리 정해진 위치에서 질량체를 선체에 설치하는 단계를 더 포함하고, 그 질량체는, 전복 모멘트를 극복하도록 미리 정해진 형상을 가지며 선체 배수량을 증가시키며 또한 부유 선박의 느린 가변 파도 드리프트(drift)를 감소시키고, 그 느린 가변 파도 드리프트는 부유 선박에서 조류 속도에 의해 유도되는 속도를 포함한다.

본 방법의 실시예는, 복수의 연결된 경사 측면으로 하측 원추형 부분을 형성하는 것을 포함하고, 각 연결된 경사 측면은 각 경사 측면에 대한 동일한 각도 및 각 경사 측면에 대한 상이한 각도 중의 적어도 하나를 갖는다.

본 방법의 실시예에서, 추가의 경사 측면을 복수의 연결된 경사 측면 사이에 설치한다.

본 발명의 실시예에서, 서로 정렬되고 또한 원주 방향으로 선체 주위에 부착되는 복수의 부분 핀을 설치한다.

본 방법의 실시예는, 평평한 면을 부유 선박의 수직 축선에 평행하게 적어도 하나의 핀에 형성하는 것을 포함한다.

본 방법의 실시예는 선체에 오목부를 형성하는 것을 포함하고, 그 오목부는 문 풀(moon pool)이다.

본 발명의 실시예는, 선체를 연장시키는 테이퍼형 플레이트를 사용하는 것을 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 선체의 다각형 형상은 선체의 곡률을 형성하도록 연결된 복수의 납작하고 평평한 금속 플레이트로 형성된다.

본 방법의 실시예는, 적어도 하나의 핀에 적어도 하나의 탱크를 형성하는 것을 포함한다.

본 방법의 실시예는, 바닥 표면의 외주에서 적어도 하나의 핀으로부터 연장되어 선체 움직임을 감소시키는 바닥 가장자리를 설치하는 것을 포함한다.

여기서 개시된 특정한 구조적 및 기능적 상세 내용은 한정적인 것으로 해석되어서는 안되고, 단지 청구 범위의 기초 및 본 발명을 다양하게 사용할 수 있도록 당업자를 가르쳐 주기 위한 대표적인 기초로서 해석되어야 한다.

이들 실시예는 실시예를 강조하여 설명되었지만, 첨부된 청구 범위 내에서 실시예는 여기서 구체적으로 설명된 바와는 다르게 실시될 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (13)

1. 부유 선박을 작동시키기 위한 방법으로서,
   a. 부유 선박을 부유에 의해 웰헤드(wellhead) 근처에서 제1 흘수(draft)로 위치시키는 단계;
   b. 시추 및 생산을 위해 상기 부유 선박을 제2 흘수로 밸러스팅(ballasting)하는 단계;
   c. 인상기(hoist)를 갖는 데릭(derrick) 기중기/마스트, 전력 공급부, 진흙 펌프, 시멘트 펌프, 및 보상 시스템을 사용하여 근해에서의 시추 및 생산 서비스를 위해 부유 선박을 상기 제2 흘수에서 준비하는 단계 - 상기 부유 선박은 선체를 포함하며, 이 선체는,
   ⅰ. 바닥 표면;
   ⅱ. 정상 갑판 표면;
   ⅲ. 상기 바닥 표면과 정상 갑판 표면 사이에 결합하고, 직렬로 연결되고 또한 수직 축선에 대해 대칭적으로 구성되는 적어도 2개의 연결된 부분 - 적어도 2개의 연결된 부분 중의 한 연결된 부분은 상기 정상 갑판 표면으로부터 아래쪽으로 상기 바닥 표면 쪽으로 연장되어 있고, 상기 적어도 2개의 연결된 부분은 하측 원추형 부분을 포함하고, 단면도에서 볼 때 상기 정상 갑판 표면으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 갖는 상측 원추형 부분; 및 측면도에 볼 때 원통형 목 부분 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 하측 원추형 부분은 측면도에서 볼 때 상기 원통형 목 부분으로부터 연장되어 있는 경사 측면을 가지며, 상기 하측 원추형 부분은 복수의 연결된 경사 측면으로 형성되고, 각각의 연결된 경사 측면은, 각 경사 측면에 대한 동일한 각도 및 각 경사 측면에 대한 상이한 각도 중의 적어도 하나를 가짐 -; 및
   ⅳ. 상기 선체로부터 연장되어 있고, 상기 바닥 표면 쪽으로 경사져 있는 상측 핀 표면을 가지며, 또한 상기 선체에 고정되어 그로부터 연장되어 있는 적어도 하나의 핀(fin)을 가지며,
   상기 적어도 하나의 핀은 선형 및 이차(quadratic) 감쇠를 통해 유체역학적 성능을 제공하도록 구성되어 있고, 상기 하측 원추형 부분은 선형 및 이차 감쇠를 통해 개선된 유체역학적 성능을 갖는 추가 질량체를 선체에 제공하며, 상기 부유 선박은 피치, 롤 및 상하 요동을 제어하기 위해 후퇴 가능한 중심 칼럼을 필요로 하지 않음 -;
   d. 드릴 스트링을 형성하고 이 드릴 스트링에 연결된 드릴 비트를 해양 라이저(riser)를 통해 해저에 내려 보내며 또한 차례 대로 연결된 복수의 안전 밸브를 통과하는 단계;
   e. 저장부의 페이 존(pay zone)에 도달하면 상기 드릴 비트와 드릴 스트링을 제거하며 그리고 생산을 위해 저장부를 준비하는 단계; 및
   f. 근해에서의 추가 시추 및 생산 서비스를 위해 상기 부유 선박을 다른 위치로 이동시키는 단계를 포함하는, 부유 선박을 작동시키기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 선체는 원 내부에 접하는 형상을 갖는, 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 부유 선박의 상하 요동 제어 및 롤 제어 중의 적어도 하나를 개선하기 위해 추가 질량체를 상기 적어도 하나의 핀에 설치하는 단계를 더 포함하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   미리 정해진 위치에서 질량체를 선체에 설치하는 단계를 더 포함하고, 그 질량체는, 전복 모멘트를 극복하도록 미리 정해진 형상을 가지며 선체 배수량을 증가시키고 또한 부유 선박의 느린 가변 파도 드리프트(drift)를 감소시키며, 상기 느린 가변 파도 드리프트는 부유 선박에서 조류(current) 속도에 의해 유도되는 속도를 포함하는, 방법.
5. 제1항에 있어서,
   추가의 경사 측면을 상기 복수의 연결된 경사 측면 사이에 설치하는 단계를 포함하는 방법.
6. 제1항에 있어서,
   서로 정렬되고 또한 원주 방향으로 상기 선체 주위에 부착되는 복수의 부분 핀을 설치하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   평평한 면을 상기 부유 선박의 수직 축선에 평행하게 상기 적어도 하나의 핀에 형성하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 선체에 오목부를 형성하는 단계를 포함하고, 그 오목부는 문 풀(moon pool)인, 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 선체를 연장시키는 테이퍼형 플레이트를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 선체의 다각형 형상은 선체의 곡률을 형성하는 복수의 납작하고 평평한 금속 플레이트를 포함하는, 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 핀에 적어도 하나의 탱크를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 바닥 표면의 외주에서 상기 적어도 하나의 핀으로부터 연장되어 선체 움직임을 감소시키는 바닥 가장자리를 설치하는 단계를 포함하는 방법.
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