KR20010032905A - 관을 위한 핸들링 조립체 및 그 관련 방법 - Google Patents

Abstract

굴착장치에 사용하기 위한 핸들링 조립체는 관(50, 52, 54)을 수용하여 이들을 스탠드에 조립하기 위한 2개 이상의 핸들링 스테이션(34, 35)과, 조립된 스탠드를 유정 구멍으로 이동시키는 이송수단을 포함하며, 상기 핸들링 스테이션(34, 35)은 유정 센터로부터 이격된다. 상기 핸들링 스테이션(34, 35)은 드링 장치의 양측에 위치되며, 각각의 핸들링 스테이션과 천공 장치 사이에는 저장 영역이 제공된다. 관을 핸들링 스테이션으로 이송하기 위해 컨베이어 수단이 제공된다. 유정 센터로 천공 장치를 공급하는 방법도 제공된다.

Description

관을 위한 핸들링 조립체 및 그 관련 방법{HANDLING ASSEMBLY FOR TUBULARS AND RELATED METHOD}

종래 굴착장치 설계에서는, 천공 파이프, 라이저(riser) 및 케이싱 관과 같은 유정 관은 일반적으로, 굴착장치의 메인 플로어 또는 데크에서 래크에 배치되는 단일 길이의 파이프(조인트)로 저장되었다. 천공 작업 중에 사용되는 유정 관의 조인트는, 일명 캣워크(catwalk)인 천공 또는 굴착장치 플로어를 메인 굴착장치 플로어와 접속하는 구조체 위로 상승하고, 그리고 유정 센터 다음에 천공 플로어에 마우스홀(mousehole)인 트인 구멍 안으로 하강하는 것이다. 천공 스트링에 조인트를 더하여, 스위블(swivel) 및 켈리(kelly)로 구성된 천공스팅(drillsting)의 상단부는 천공 스트링의 휴지(休止)기에서는 접속해제 되어 마우스홀로 이동된다. 다음, 상기 켈리는 조인트의 상단부("박스")를 찌르고 나사형 공구 조인트가 타이트하게 되도록 회전된다. 파이프의 조인트와 켈리는 상승되고 유정 센터 위로 후퇴되어 현수된 천공 스티어링의 상단부 안으로 찔러진다. 다시, 나사식 접속이 파이프 조인트와 켈리의 회전에 의해 타이트하게 된다.

천공 스팅에 신규 조인트를 접속한 후에, 천공작업이 조인트의 길이용으로 재개된다. 다음, 천공 작업이 상술된 단계를 반복하는 천공 스트링에 다른 조인트를 더하도록 정지된다.

임의의 간격으로 천공 작업은 정지된다. 이러한 지점에서, 천공 스트링은 유정 밖으로 트립핑된다. 켈리와 스위블 밖으로의 트립핑으로 천공 스트링의 정상부로부터 제거되어 래트홀(rathole)인 천공 플로어에 다른 트인구멍 안에 배치된다. 다음, 천공 파이프 엘레베이터가 천공 스트링을 견인하여 파이프 또는 라이저 조인트의 스탠드로 쪼개는데 사용된다. 트립동작 중에, 관형의 모든 단일 조인트가 일시에 쪼개지는 것은 아니다. 대신, 접속된 파이프의 조인트는 스탠드로 불리우는 것을 구성한다. 스탠드는 2개 및 4개 조인트로 변경될 수 있다. 스탠드는 일반적으로 마스트 또는 유정탑 구조로 수직 파이프 래크내에 저장된다. 스탠드는 기본적으로 브레이크-아웃 동작의 역상태로 재조립된다.

케이싱 관은 초기 천공 스트링으로 조립된다. 그리고, 여기에는 일반적으로 케이싱을 위한 트립핑 동작이 없다. 따라서, 케이싱의 스탠드를 저장하기 위한 유정탑 구조 내에 저장 공간은 없다.

마린 라이저는 케이싱 스트링과 극히 동일한 방식으로 운영된다. 다시, 여기에서는, 라이저 조인트가 트립핑을 받게 되지 않아서 일반적으로 위급시에만 또는 굴착장치가 이동될 때에만 회수되어서, 부유 천공 플래폼의 마스트 또는 유정탑 구조 내에 라이저 스탠드 또는 조인트용으로 제공된 수직 저장부는 없다.

근래, 조립 및 저장 파이프 조인트에 일예로 전자제어되는 장비를 사용하여 적어도 파이프의 일부 조작을 자동화하려는 시도가 있었다.

상기 기술된 행위는 유정 구조의 통로를 따라 발생하는 것이다. 이러한 통로는 일반적으로 위험한 통로로 언급된다. 위험한 통로에서 발생하는 모든 행위는 "플랩 시간", 천공동작 없이 보내는 시간, 또는 구멍 생성에 기여하는 것이다. 따라서, 본 발명은 플랩 시간의 양을 저하시키는 것을 연구하여 유정 창출의 효율을 증가시키는 것이다.

본 발명은 굴착장치(rig)에 사용하는 파이프 또는 관형 핸들링 조립체와 유정 센터(well center)에 천공 장치를 공급하는 방법에 관한 것이다. 또한, 굴착장치 플로어에 유정 관을 조작 및 저장하는 유정탑(油井塔) 구조체에 관한 것이다.

도 1은 반-잠수성 굴착장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따르는 핸들링 조립체를 나타내는 굴착장치의 데크의 평면도.

도 3은 핸들링 조립체에 사용되는 파이프 래킹 시스템과 컨베이어의 측면도.

도 4 내지 도 7은 조작중에 조립체의 핸들링 스테이션 및 파이프 핸들링 장치를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명에 따르는 부가적인 핸들링 조립체를 나타내는 굴착장치의 데크의 평면도.

도 9 및 도 10은 부가적인 핸들링 조립체에 사용되는 부가적인 파이프 래킹 시스템의 측면도.

본 발명의 특징에 따르면, 관을 수용하고 스탠드에 이들을 조립하는 적어도 2개 핸들링 스테이션과, 유정 홀에 조립된 스탠드를 이동시키는 전달 수단을 포함하는 링에 사용되는 핸들링 조립체를 제공하며, 여기서 상기 핸들링 스테이션은 유정 홀에 있는 천공 장치로부터 이격되어 있다. 공간 이격부는 유정 센터 영역 외측부와 켈리 도달부 외측으로 한정된다.

각각의 관이 천공 장치에 이르기 전에 케이싱, 천공 파이프 및 라이저와 같은 관의 스탠드의 예비 조립이 위험한 통로에서 발생하는 조작량을 저하시키고 그리고 천공 작업과 관련된 플랩 시간을 감소시키는 것이다.

양호하게, 핸들링 스테이션은 각각의 핸들링 스테이션과 천공 장치 사이에 제공되는 수직 방향성 스탠드용 저장 영역으로, 천공 장치의 어느 일 측을 대체하는 것이다. 이러한 사실은 스탠드가 천공 작업의 공정율과 무관하게 되고 그리고 유정 홀로의 전달을 위한 준비가 저장되게 허용하는 것이다. 이러한 사실은 관의 스탠드가 천공 작업과 무관하게 예비 조립되게 허용하여, 필요 시에 전달 수단이 예비 조립되는 스탠드를 간단하게 공급하여 위험한 통로를 따라서 플랩 시간에 현저한 감소를 보장하는 것이다.

양호하게, 천공 장치는 데크의 적어도 중앙부에 위에 래크를 따라서 정렬 배치된 관을 가진 굴착장치 데크의 일 모서리에 근접하여 배치되는 것이다. 컨베이어 시스템이 핸들링 스테이션에 관을 전달하기 위해 설치되며, 컨베이어 시스템은 호이스트 또는 갠트리 크레인과 같은 승강 수단과 핸들링 스테이션에 관을 받치는 트롤리(trolley)를 포함하는 것이다.

스탠드가 경 케이싱 또는 천공 파이프로 제조되는 장소에서, 전달 수단은 파이프 래크 시스템 이다. 그리고, 대형 관의 스탠드는 라이저와 같은 것이며, 전달 수단은, 라이저 스탠드의 측면 안내부를 제공하도록 호이스트와 같이 이동하는 파이프 래크 시스템과, 유정 센터로 전달되어 라이저 스탠드의 중량을 받치는 호이스트를 가진 호이스트 수단과 파이프 핸들링 조립체를 포함하는 것이다.

본 발명은 2개 라이저로 구성된 라이저의 스탠드의 제조를 허용하고, 2개 이상의 라이저가 함께 조립되는 다량의 시간으로 인하여, 유정 홀로 향하는 라이저의 스탠드의 제공이 위험한 통로에서의 플랩 타임에 현저한 감소를 제공하는 것이다.

각각의 핸들링 스테이션은 유정 센터의 것을 구비하는 총 3개 마우스홀을 가진 마우스홀을 포함한다. 종래 마우스홀과 대조적으로, 신규 핸들링 조립체의 적어도 하나의 마우스홀은 대형 케이싱 및/또는 라이저 직경을 수용하기에 충분한 크기의 직경을 갖는다. 또한, 마우스홀은 종래 마우스홀보다 더 깊다. 마우스홀의 깊이는 적어도 2개 파이프 조인트 또는, 적어도 일 케이싱, 양호하게는 3개 파이프 조인트 또는 2개 케이싱의 길이를 초과하는 깊이이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 3개 이상의 케이싱으로 구성된 케이싱의 스탠드도 제공된다.

케이싱의 삼중 스탠드 및 라이저의 이중 스탠드를 조립 전달하는 핸들링 조립체의 능력은 플랩 시간을 저하시킨다는 주요한 장점을 갖는다. 상기 장비는 추가적인 중량을 취하게 되는 스펙의 필요성에 따라 상기 스탠드를 전달하도록 요구를 받게 된다. 따라서, 핸들링 조립체의 부가적인 장비 요구는 비용이 소요되기는 하지만, 전체적인 플랩 시간의 감소와 홀을 만드는 또는 트립핑을 수행하는 속도의 증가가 더 큰 비용 효율성을 전체적으로 달성하게 되는 것을 의미하는 것이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 관의 스탠드에 유정 센터에서의 천공 장치를 공급하는 방법이 제공되며, 상기 방법은: 1)핸들링 스테이션이 유정 센터의 다른 측에 배치되는, 제 1핸들링 스테이션과 제 2핸들링 스테이션에 관을 전달하는 단계; 2)유정 센터에서 동시적인 천공작업을 하면서 제 1핸들링 스테이션에 스탠드에 관을 조립하는 단계; 및 3)천공 장치에 조립된 스탠드를 전달하는 단계를 포함한다.

따라서, 상기 방법은 천공 작업 중에 스탠드의 연속적 조립을 허용하고 그리고 바로 홀을 만들지 않는 유정 센터로부터의 행위를 대체로 소거하는 것이다. 이러한 방식에서는, 다른 핸들링 스테이션이 천공 작업에 관련된 변경된 과제를 수행하거나 또는 유정 센터에서 천공 작업과 동시적으로 다른 스탠드를 조립하면서, 일 핸들링 스테이션이 스탠드를 조립할 수 있는 것이다. 따라서, 상기 방법은, 유정 센터에서 동시적으로 천공 작업이 이루어지면서 제 1 및 제 2 핸들링 스테이션 모두에서 스탠드에 관이 조립하는 단계를 구비할 수 있는 것이다.

선택적으로, 상기 방법은, 다른 핸들링 스테이션이 스탠드를 조립하는 반면에, 일 핸들링 스테이션으로부터 유정 센터로 스탠드를 이동하는 단계를 구비할 수 있는 것이다.

상기 방법은 핸들링 스테이션과 유정 센터 사이의 위치에 스탠드를 저장하는 단계를 구비하므로, 다운홀을 사용하기 위해 항시 스탠드가 예비 조립되는 것을 보장한다. 이에 의해 스탠드는 그 천공 작업이 필요하기 전에 적재될 수 있게 된다.

도 1 에는 본 발명에 따르는 핸들링 조립체가 합체된 반-잠수 굴착장치(10)가 도시되어 있다. 굴착장치(10)는 4개 칼럼(14)에 의해 2개 폰툰(16)에 부착되는 데크 영역(12)을 포함하는 것이다. 4개 칼럼(14, 15)과 폰툰(16)은 4개 교차 브레이싱 지주(20)에의해 상호 접속되어 고정되는 것이다.

유정탑(22)은 갑판 영역(12)의 전방을 향하여 위치된 헬기 이착륙장(24)있는 갑판의 후방이나 고물에 위치된다.

도 2는 핸들링 조립체의 평면도이다. 판툰으로 주 동력원을 제거함으로써, 상당한 갑판 공간이 유정탑(22) 후방에 확보된다. 평면도에서, 비록 유정 중앙부(30)와 이와 관련된 굴착 장치는 도시되었지만, 유정탑은 도시되지 않았다. 핸들링 조립체는 유정 중앙부(30)의 반대편에 이격된 2개의 조종실(34, 35), 2개의 컨베이어(36, 38), 2개의 파이프 래킹 장치(40, 42), 및 2개의 파이프 조종기(44, 46)를 포함하며, 관이 유정 중앙부(30)에 도달하도록 인도하는 2개의 경로를 제공한다. 저장 영역은 조종실과 굴착 장치 사이에 제공된다. 2개의 경로 각각에 있어서 움직임은 동일하기 때문에, 핸들링 조립체의 움직임과 구성 요소는 컨베이어(36), 조종실(34), 및 파이프 조종기(44)를 포함하는 한 경로에 대하여 설명될 것이다. 파이프 래킹 장치(40, 42)는 양 경로에 있어 동일하다.

핸들링 조립체를 가동하기 전에, 관, 즉 라이저(riser), 드릴 파이프, 드릴 기둥, 및 케이싱은 갑판 중앙을 향해 위치된 래크의 갑판에 수납된다. 다른 직경의 케이싱은 구역(52)에 제공되며, 라이저는 구역(50)에 위치된다. 케이싱 직경은 30 인치에서 5½인치로 변화한다. 드릴 파이프는 드릴 기둥(56)과 함께 구역(54)에 도시된다.

제 1 이동 경로에서, 파이프 래킹 장치는 관을 수납 래크(60, 62)에서 컨베이어(36)로 이송하는데 사용되는 2개의 파이프 래크 조종기(40, 42)를 포함한다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 두 기계는 서로 다른 타입의 관의 서로 다른 중량을 조종하는 상이한 구조를 가지고 있다. 제 1 파이프 래크 조종기(40)는 라이저(68)의 단부 내부로 삽입될 수 있는 측면 이동식 핑거(64, 66)가 있는 오버헤드 크레인으로부터 형성된다. 상기 기계가 있는 라이저의 구역을 들어올리기 위해, 핑거(64, 66)는 라이저로 하강되며, 라이저(68)의 중앙 홈 속으로 삽입하고, 그것을 유지하기 위해 측면으로 연장되며, 이어서 크레인은 수납 래크(60)로부터 라이저를 제거하기 위해 들어올려지며, 레일(74)위의 트롤리에 도달하기 위해 레일(70)을 따라 이동하며, 이에 의해 일단 라이저가 트롤리에 위치되면, 크레인은 핑거(64, 66)와 라이저를 낮추며, 핑거(64, 66)를 원위치로 되돌린다.

조명 케이싱과 드릴 파이프를 위해, 파이프 마이트(Pipe Mite™)와 같은 제 2 파이프 래크 조종기(42)가 사용된다. 상기 기계(42)는 래크(62)에서 도시된 드릴 파이프나 케이싱을 잡거나 들어올리는 이동식 아암(70)을 가지며, 그것들을 컨베이어(36)의 트롤리 위에 놓는다. 기계(42)는 레일(72)을 따라 이동가능하며, 상기의 기계를 이용함으로써 제 2 오버 헤드 크레인의 필요가 없어진다.

컨베이어(36)는 라이저, 케이싱 및 드릴 파이프 같은 관을 조종실(34)에 이송하며, 트롤리를 받치는 안내 레일(74)과 조종실에 근접한 레일(74)의 단부에 시저 라이저(scissor riser)(76)를 포함한다. 유정탑을 받치는 플랫폼(80)이 레일(74)을 받치는 갑판 부분위로 올라와 있기 때문에, 레일(74)은 갑판 영역을 따라 편편한 경로를 따르며, 시저 라이저(76)는 드릴 플랫폼의 높이로 각 트롤리를 올리도록 제공되어진다.

조종실(34)에 컨베이어 트롤리(84), 기둥 아래로 유도되는 잘못된 마우스 홀, 2중 러프넥(roughneck), 러프넥을 위한 회전 테이블로부터 관을 들어올리는 승강기(82)가 제공된다. 이중 러프넥(90)은 상이한 직경의 2쌍의 집게를 포함하여, 그것은 다른 크기의 관과 합쳐질 수 있다. 그러나, 분명한 선택으로서, 서로 다른 직경의 집게가 있는 2개의 분리된 러프넥이 제공될 수 있다. 도 2에서, 파이프 조종기(44)는 비록 그것이 후술될 조종실(86)과 레일(92)을 따라 유정 중앙부(30) 사이로 움직이더라도 조종실(86)에 도시된다. 파이프 조종기(44)는 거중 성능이 향상되고 안정성이 향상된 3개의 각이진 연장가능한 아암(94, 96, 98)을 가진다.

조종실(34)과 파이프 조종기(44)는 컨베이어를 따라 공급된 관으로부터 결합된 2 이상의 관 영역과 같은 식의 관의 스탠드를 조립한다. 일단 스탠드가 조립되면, 필요할 때 유정 중앙부(30)에 공급될 준비가 되도록 수납 공간(100, 102)에 수납된다. 수납 공간(100, 102, 104, 106)에는 라이저의 스탠드를 위한 높은 래크과 케이싱과 파이프의 스탠드를 위한 낮은 래크, 2개의 래크가 제공된다. 높은 래크는 라이저의 스탠드를 지지하기 위해 연장된 이동식 핑거를 가지지만, 케이싱 스탠드와 드릴 파이프의 스탠드의 수납이 필요할 때, 낮은 래크로의 접근에 대한 허가는 취소된다. 스탠드가 수납 공간(100, 102, 104, 106)에 수납되는 것은 양호하게 굴착된 깊이에 달려 있으며, 수납 공간은 굴착 초기에는 라이저의 스탠드에 의해, 굴착 도중에는 다른 직경의 케이싱의 스탠드에 의해, 굴착 말기로 갈수록 드릴 파이프의 스탠드에 의해 점거된다.

라이저, 케이싱, 및 드릴 파이프의 스탠드를 생산하는 핸드링 조립체를 사용하는 것은 컨베이어(36), 조종실(34), 파이프 래킹 장치(40, 42), 및 파이프 조종기(44)를 포함하는 운송 경로를 참고하여 설명될 것이다.

우선, 라이저, 케이싱, 또는 드릴 파이프 같은 관의 각 영역은 도 3에서 도시되고 하기에서 설명되는 바와 같이 파이프 래킹 기계(40, 42)를 사용함으로써, 수납 공간(50, 52, 54, 56)으로부터 안내 레일(74)의 트롤리로 운반된다. 하나 이상의 관이 각 트롤리 위에 위치되며, 트롤리가 그 위에 위치되는 다수의 관을 필요로 할 경우, 그것은 안내 레일(74)을 따라, 그리고 시저 라이저(76) 위로 이동된다. 시저 라이저(76)는 도 4에 도시된 바와 같이 올라가게 되고, 유정탑을 받치는 드릴 프랫폼(80)의 높이 및 조종실(34)과 같은 높이로 트롤리(84)를 들어올린다.

조종실(34)에서, 관은 스탠드로 조립되어지며, 상기의 스탠드는 파이프 조종기에 의해 이송되어지며, 갑판의 승강기와 결합되어 수납 공간(100, 102)에서 적절하게 된다.

일단 트롤리(84)가 상승하면, 부가적인 승강기(82)는 하강하며, 그 래칭 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 관(110)을 잡는다. 승강기(82)는 상승되고, 관(110)은 수평에서 수직으로 들어올려지며, 적절한 정지 장치를 이용하여 충분한 작업 높이에 현수된다. 파이프 조종기(44)는 현수된 관(110)을 잡고 지지하기 위해 하위 아암(94)을 연장하며, 승강기(82)는 관(110)에서 잡은 부분을 놓는다. 파이프 조종기(44)는 관(110)을 들어올리며, 관(110)을 마우스홀 내부로 위치시키고, 마우스홀(86)에 의해 그것이 꽉 죄어질 때까지 그것을 하강시키기 위해 회전 테이블(112)에 대해 피봇 운동한다. 상기 단계는 관의 다른 부분과 반복되어진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 관(114)이 제 1 관(110)의 상부에 공급되면, 러프넥(90)은 마우스홀(86)에 도달하기 위해 레일을 따라 이동되며, 관의 두 부분을 서로 연결하기 위해 집게를 사용한다. 러프넥(90)은 케이싱이나 파이프의 상이한 직경에 대응하기 위해 다양한 직경의 2 쌍의 집게를 가진다.

케이싱의 스탠드를 조립할 때, 상기 과정은 케이싱의 3부분이 러프넥(90)에 의해 삼중 스탠드로 조립될 때까지 반복된다. 드릴 파이프를 스탠드 내부로 조립할 때, 상기 과정은 드릴 파이프의 각 3 부분이 삼중 스탠드 내부로 조립되거나, 드릴 파이프의 4 부분이 러프넥(90)에 의해 사중 스탠드 내부로 서로 연결될 때까지 반복된다. 라이저가 스탠드 내부로 조립되는 이것은 라이저의 2 부분을 구성하는 이중 스탠드이다. 2개의 라이저를 서로 연결할 때, 러프넥(90)은 상기와 같이 연결할 수 없기 때문에, 수동식 연결이 필요하다.

일단, 파이프나 케이싱의 스탠드가 조립되면, 파이프 조종기(44)는 스탠드를 잡고, 마우스홀(86)로부터 그것을 들어올리기 위해 3개의 아암(94, 96, 98)을 연장하고 피봇 운동한다. 아암(94, 96, 98)은 조종기(44)의 중앙 축을 향해 이동되며, 레일(92)을 따라 스탠드를 이송하기 위해 회전 테이블(112)에 대하여 피봇 운동한다. 스탠드는 유정 중앙부(30)로 직접 이동될 수 있고, 필요시 사용가능하게 수납 공간(100, 102)에 위치될 것이다.

라이저(116)의 스탠드가 마우스홀(86) 내에 있는 곳에서, 파이프 조종기(44)가 라이저의 스탠드의 중량을 운반할 수 없기 때문에, 라이저(116)의 스탠드는 승강기(120)에 의해 브릿지 크레인으로부터 갑판 위의 마우스홀(86) 밖으로 들어올려진다. 갑판 승강기(120)의 하위 부분은 도 7에서 볼 수 있다. 일단 이중 라이저 스탠드(116)가 마우스홀(86)로부터 제거되면, 비록 스탠드의 중량을 승강기(120)가 지지하더라도, 승강기(120)와 파이프 조종기(44)는 레일(92)의 방향을 따라 탠덤(tandem)으로 이동하며, 파이프 조종기(44)는 스탠드(116)를 측면으로 안내하도록 작동한다. 스탠드가 유정 중앙부(30)에 직접 이동되기 전에, 사용될 준비가 된 채로 수납 공간(100, 102)에 위치된다.

유정 중앙부(30) 근처에서, 구멍을 만들기 위해 필요하며, 운반 장치, 러프넥, 및 관련한 회전 테이블을 포함하는 굴착 장치(32)가 도시된다. 드릴 파이프 스탠드(120, 122)가 유정 중앙부(30)의 양 측면에 제공되며, 다른 구조의 저부 구멍 조립체(124, 126)(BHA)가 제공된다. 블로우 아웃 방지기(BOPs)가 근처에 수납된다.

새로운 라이저, 파이프, 또는 케이싱이 유정 구멍(30) 속으로 삽입되기 위해 필요할 경우, 파이프 조종기(44) 또는 파이프 조종기(44), 및 라이저의 스탠드가 이동되는 유정탑 승강기(120)는 수납 공간(100, 102)으로부터 스탠드를 들어올리며, 유정 중앙부(30)에 인접한 위치에 도달할 때까지 레일(92)을 따라 이동한다. 운송 블럭과 동력 스위블을 포함하는 운송 장치는 굴착 구멍(30)과 견인 장치, 굴착 선, 크라운 쉬브(crown sheave), 및 다중 부분 블럭과 태클 장치로 구성된 운송 블럭 조립체를 결합하여 사용하는 유정 중앙부(30)에 위치된 파이프 스탠드로부터 상승된다.

파이프 조종기(44) 또는 승강기(120)는 유정 중앙부(30)로부터 제거되며, 운송 장치는 스탠드의 상부 단부에 연결되도록 하강되며, 굴착 공정은 계속된다. 파이프 조종 중앙선이 유정 중앙선으로부터 충분히 상쇄되기 때문에, 기계(44)와 승강기(120)는 독립적인 양호한 작업으로 유정탑 근처의 수납 공간에 스탠드를 가져와 위치시킨다. 유정 중앙부로부터 스탠드를 가져올 때, 파이프 조종기 또는 승강기에 의해 그것들은 적절히 역행 공간으로 되돌아온다.

관의 스탠드는 부서질 수 있으며, 상술한 역행 과정에 의해 갑판 밖으로 놓인다.

핸들링 조립체는 구멍을 만드는, 즉 파이프를 들거나 내려놓는 직접적 결과가 아닌 유정 구조 임계 경로로부터 움직임을 제거하고, 굴착 공정을 일체화하며, 파이프나 케이싱, 라이저등이 임계 경로에서 이격되도록 조립되게 함으로써, 관 조종 시간의 적어도 50%의 절감을 이룩한다. 공구 스프링, 코어 배럴(core barrel)등을 모음으로써 필요한 스탠드(사중, 삼중, 또는 이중)로 수납될 수 있다. 이것은 구멍을 형성하는데 소요되지 않은 시간인 "플랫 타임"을 상당히 감소시키는 결과를 초래한다. 상기 감소는 약 25% 정도인데, 이것은 임계 통로로부터의 활동 제거에 따른 기계적 효율의 이득으로 인해 용이하게 계수화할 수 있으며, 조립체내의 모든 장치의 형태가 조립체내의 그 어떤 장치나 모든 장치의 동시 작동을 가능하게 하기 때문에 평행한 작동의 수를 증가시키므로써 그 충격을 상당히 감소시킨다.

따라서, 핸들링 조립체는 양호하게 천공될 동안 두 핸들링 스테이션에 의해 라이저의 스탠드와 같은 관의 스탠드와 케이싱 스탠드 및 천공 파이프의 스탠드가 이루어지게 하며, 하나 또는 두개의 핸들링 스테이션이 스탠드를 형성할 동안 스탠드는 양호한 중심부로 직접 이송된다. 따라서, 스탠드의 형성은 천공부가 제공된 두 핸들링 스테이션에서 동시에 이루어질 수 있으며, 스탠드의 형성은 다른쪽 핸들링 스테이션이 구멍 형성중 또 다른 작업의 수행이 요청될 경우 한쪽 핸들링 스테이션에서 천공과 동시에 이루어질 수 있다.

굴착장치상에서, 서브시(subsea) 및 완료 설비는 트리 러닝과 서브시 설비와 유정 테스트 설비를 위치시키기 위한 교각의 우현측과 포트에 인접한 장방형의 저장 영역을 포함한다. 또한, BOP 와 라이저는 문풀 비임에 현수되며, 유정에 대해 개방수 작업이 실행될 동안 상기 BOP 가 전개된 상태로 유지될 수 있게 하는 유정 센터(30)로부터 이동된다. 또한 이러한 특징은 짧은 인필드 이동중 상기 BOP 가 전개된 상태로 유지될 수 있게 하여 BOP 에 대한 작동/복구 시간을 절감할 수 있게 한다.

하기의 실시예는 전형적인 심해 천공 프로그램을 서술하고 있다.

표면 구멍이 천공될 동안, 컨덕터 케이싱과 26 인치 BHA 는 작동준비된 핸들링 스테이션에 조립된다.

일단 컨덕터가 세팅되며, 상기 26 인치 구멍부분은 20 인치 케이싱을 역으로 래킹할 동안 예비조립된 26BHA 와, 17½ 인치 BHA 와, 라이저를 사용하여 천공된다. 또한, 상기 17½ 인치 구멍 부분 머드가 준비된다.

20 인치 케이싱을 세팅한 후, 상기 BOP 는 520fph 를 초과하는 비율로 라이저의 이중 스탠드를 사용하여 작동된다. 이것은 예를 들어 7500 ft 의 심해에서 상기 BOP 가 종래 굴착장치의 최대 62시간에 비해 약 14시간 정도 더 작동될 수 있음을 의미하는 것이다. 상기 BOP 가 테스트되면, 상기 부분이 천공되며, 13 3/8 인치 케이싱이 픽업되어 유정탑로 래크된다. 36 인치 및 26 인치 BHA 가 놓여지고, 12¼ 인치 구멍 머드부분이 준비된다.

예비실험된 BHA 를 사용하여 상기 12¼ 인치 구멍부분이 천공될동안, 9 5/8 인치 케이싱이 픽업되고 상기 부분에 필요로 하는 로킹 공구를 따라 유정탑로 래크된다. 또한, 만일 트리가 작동될 경우라면, 이송 및 저장 영역에서 준비될 수 있다.

8½ 인치 구멍부분이 천공되는 동아, 완료를 위한 테스트 스트링과 7 인치 라이너가 유정탑로 래크된다. 또한, 필요할 경우, 완성 라이저가 역으로 복귀될 수도 있다. 만일 유정이 검사되었다면, 영구설치 검사 설비나 일시설치 검사 설비가 준비된다. 일단 라이너가 세팅되며, 유정도 테스트되며, 이것이 완료된 후, 완료가 이루어지고, BOP 가 복구되고, 트리가 작동된다.

도 8 내지 도 10 은 본 발명에 따른 핸들링 조립체의 다른 실시예로서, 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호가 부여되었다. 도 8 에 도시된 조립체에서는 2개의 파이프 핸들링 장치(140, 142)가 제공되며, 초기의 시저 라이저 대신에 램프(176)가 제공되어 레일(136, 138)과 협력하게 된다. 이러한 실시예에서, 파이프 래크 핸들링 장치(140)는 도 2 에 도면부호 40 으로 도시된 것과 동일하다. 제 2 파이프 래크 핸들링 장치(142)는 장치(140)와 유사하지만, 라이터 케이싱이나 천공 파이프와 같은 헤비 관을 적게 취급하도록 되어 있다. 따라서, 장치(140)에 대해, 장치(142)는 상술한 장치(40)와 동일한 방식으로 래크(62)에 도시된 케이싱이나 천공 파이드 부분을 상승 및 하강시키는 측방향이동 핑거가 구비된 오버헤드 크레인이다.

관 부분이 파이프 핸들링 장치에 의해 상승될 때, 크레인은 레일(170, 172)을 따라 이동하여 레일(136, 138)을 따라 이동가능한 트롤리(184)상에 관을 적층한다. 상기 레일(136, 138)은 데크 영역을 따라 평탄한 통로를 따라며, 램프(176)는 도 9 및 도 10 에 도시된 바와 같이 천공 플랫포옴의 높이까지 트롤리를 상승시키기 위해 제공된다.

일단 트롤리(184)가 램프(176)상에 위치되고 트롤리의 자유단부가 램프의 상단부에 도달되면, 도 4 내지 도 7 을 참조로 서술한 바와 같이 보조 호이스트(82)가 하강하여 그 래칭기구가 관을 대부분 파지하게 된다.

본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (14)

1. 굴착장치에 사용하기 위한 핸들링 조립체에 있어서,

   관을 수용하여 이들을 스탠드에 조립하기 위한 2개 이상의 핸들링 스테이션과 하나의 유정 센터와,

   조립된 스탠드를 유정 센터로 이동시키는 이송수단을 포함하며,

   상기 핸들링 스테이션은 유정 센터로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 핸들링 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들링 스테이션은 유정 센터의 양측에 위치되며, 수직위치된 스탠드를 위한 저장 영역이 각각의 핸들링 스테이션과 천공 장치 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 핸들링 조립체.
3. 제 1 항에 있어서, 각각의 핸들링 스테이션과 유정 센터에 연관된 적어도 하나의 마우스홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 조립체.
4. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 핸들링 스테이션과 연관된 적어도 하나의 마우스홀을 포함하며, 상기 마우스홀의 직경은 케이싱 스탠드 조립체를 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 조립체.
5. 제 1 항에 있어서, 파이프 스탠드와 케이싱 스탠드 및 라이저 스탠드를 천공하기 위한 래크 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 조립체.
6. 제 1 항에 있어서, 관을 핸들링 스테이션에 이송하기 위해 컨베이어 시스템이 제공되며, 상기 컨베이어 시스템은 관을 핸들링 스테이션에 형성시키는 트롤리와 상승 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 조립체.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 이송수단은 호이스트 수단과 파이프 핸들링 조립체를 포함하며, 상기 호이스트 수단은 유정 센터로 이송될 때 라이저 스탠드의 중량에 견디며, 파이프 래킹 시스템은 라이저 스탠드의 측방향 안내를 제공하기 위해 호이스트 수단을 이동하는 것을 특징으로 하는 핸들링 조립체.
8. 천공 플로어에 위치된 래크에 수직으로 저장된 2개의 라이저로 구성된 것을 특징으로 하는 라이저 스탠드.
9. 천공 플로어에 위치된 래크에 수직으로 저장된 3개의 케이싱으로 구성된 것을 특징으로 하는 케이싱 스탠드.
10. 관 스탠드가 구비된 유정 센터에 천공 장치를 공급하는 방법에 있어서,

    관을 유정 센터의 다른 측에 위치된 제 1 핸들링 스테이션 및 제 2 핸들링 스테이션으로 이송하는 단계와,

    유정 센터에서 동시에 천공할동안 제 1 핸들링 스테이션에서 관을 스탠드에 조립하는 단계와,

    조립된 스탠드를 천공 장치로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천공 장치 공급 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 핸들링 스테이션은 유정 센터에서 천공하는 동시에 스탠드를 조립하며, 제 2 핸들링 스테이션은 천공에 관련된 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 천공 장치 공급 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 다른쪽 핸들링 스테이션이 스탠드를 조립할동안 한쪽 핸들링 스테이션에서 유정 센터로 스탠드를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천공 장치 공급 방법.
13. 제 10 항에 있어서, 유정 센터에서 천공할동안 제 1 및 제 2 핸들링 스테이션에서 스탠드를 조립하는 것을 특징으로 하는 천공 장치 공급 방법.
14. 제 10 항에 있어서, 관에 스탠드가 조립된 후, 스탠드는 핸들링 스테이션과 유정 센터 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 천공 장치 공급 방법.