KR20110026091A - 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반잠수식 시추선이 이동할 때 유체와의 마찰에 의하여 발생하는 마찰저항과 파도에 의한 조파저항을 감소시켜주는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치에 관한 것으로, 폰툰과 칼럼을 구비하고 있는 반잠수식 시추선에 있어서, 상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 시추선이 이동할 때 발생하는 파도의 흐름을 원활하게 안내하여 파랑을 감쇄시킬 수 있도록 하는 파랑 감쇄 구조물이 구비되는 것을 특징으로 하고 있으며, 본 발명은 선수부 폰툰 상부에 파랑 감쇄를 위한 부가 구조물을 부착함으로써 시추선의 자항 성능을 향상시키고, 선속의 증가로 인해 연료 저감의 효과를 얻을 수 있다. 또한 이동 시간 단축으로 인해 작업 공정이 상대적으로 늘어나 시추선의 효율성이 개선된다.

시추선, 파랑감쇄, 마찰저항, 반잠수식, 폰툰, 칼럼

Description

반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치{The Wave Guide Appratus of Half-Submerging Drilling Ship}

본 발명은 반잠수식 시추선이 이동할 때 유체와의 마찰에 의하여 발생하는 마찰저항과 파도에 의한 조파저항을 감소시켜주는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시추선의 선수부 상부에 일정 구간의 파랑 감쇄구조물(Wave Guide Structure)을 설치함으로써, 조파저항을 감소시켜 시추선의 자항(自航) 성능을 향상시키고, 선속의 증가로 인해 연료 저감의 효과를 얻을 수 있도록 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치에 관한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 오일의 안정적인 생산과 공급이 전 세계적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이와 같은 이유로 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 한계 유전이나 심해유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.

종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일정한 위치에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 시추선(drill ship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다. 군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라 이러한 시추선은 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작되었다. 따라서 이와 같이 자체의 동력으로 항해하도록 설계된 시추선에 있어서는 최적의 항해 성능을 가지도록 건조되어야 한다.

특히, 반잠수식 시추선의 경우, 낮은 건현(Free Board)으로 인해 이동시 선수부에서 발생된 파도가 폰툰(pontoon: 물에 뜨도록 만든 상자형의 부체) 상부면 위로 올라와 시추선의 칼럼(기둥: column)에 부딪히는 현상이 발생한다. 이는 시추선의 마찰저항과 조파저항을 증가시키게 되어 운항시 저항 및 자항면에서 상당히 열악한 조건을 만든다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 시추선의 선수부 상부에 일정 구간의 파랑 감쇄 구조물을 설치함으로써, 조파저항을 감소시켜 시추선의 자항(自航) 성능을 향상시키고, 선속의 증가로 인해 연료 저감의 효과를 얻을 수 있도록 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 적용된 기술적 수단은 폰툰과 칼럼을 구비하고 있는 반잠수식 시추선에 있어서, 상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 시추선이 이동할 때 발생하는 파도의 흐름을 원활하게 안내하여 파랑을 감쇄시킬 수 있도록 하는 파랑 감쇄 구조물이 구비되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치를 제시한다.

본 발명은 상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물의 높이(H)는 흘수에서 폰툰 상부면 까지의 거리(h)를 기준으로 4 - 20배의 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치를 제시한다.

본 발명은 상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물의 길이(L)는 설계된 구조물의 옆면을 기준으로 칼럼이 놓이는 위치 이내의 길이(l)로 형성되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치를 제시한다.

본 발명은 상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물의 전면 수직각도(a)는 45도 - 90도 사이의 각도를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치를 제시한다.

본 발명은 선수부 폰툰 상부에 파랑 감쇄를 위한 부가 구조물을 부착함으로써 시추선의 자항 성능을 향상시키고, 선속의 증가로 인해 연료 저감의 효과를 얻을 수 있다. 또한 이동 시간 단축으로 인해 작업 공정이 상대적으로 늘어나 시추선의 효율성이 개선된다.

이하 본 발명에 따른 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치의 구체적인 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 반잠수식 시추선의 형상을 개략적으로 예시한 도면이다.

상기 도면에서 알 수 있는 바와 같이 일반적인 반잠수식 시추선은 다수의 폰툰과 칼럼으로 구성되는데, 본 발명에 따른 시추선의 파랑 감쇄장치는 상기 시추선(10) 선수부(11)의 칼럼(30) 전방, 폰툰(20) 상부에 구비되어 시추선(10)이 이동할 때 발생하는 파도의 흐름을 원활하게 안내함으로써, 시추선(10)에 발생하는 파랑을 감쇄시킬 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파랑 감쇄 구조물을 시추선에 설치한 상태를 예시한 도면이다.

본 발명에 따른 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치를 구성하고 있는 파랑 감 쇄 구조물(40)은 상기 시추선 선수부(11)에 위치한 칼럼(30)의 전방, 폰툰(20)의 상부에 구비된다. 상기 시추선(10) 선수부(11)에 위치한 칼럼(30)의 전방, 폰툰(20)의 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물(40)의 높이(H)는 흘수에서 폰툰(20) 상부면까지의 거리(h)를 기준으로 4 - 20배의 높이를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 시추선(10) 선수부(11)에 위치하는 칼럼(30)의 전방, 폰툰(20) 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물(40)의 길이(L)는 설계된 구조물의 옆면을 기준으로 칼럼(30)이 놓이는 위치 이내의 길이(l)로 구성하는 것이 파랑 감쇄의 효율을 증대시키기 위하여 가장 바람직하다.

더불어, 상기 시추선(10) 선수부(11)에 위치하는 칼럼(30)의 전방, 폰툰(20)의 상부에 구비되는 상기 파랑 감쇄 구조물(40)의 전면 수직각도(a)는 45도 - 90도 사이의 각도를 갖도록 구성하는 것이 바람직한데, 상기 파랑 감쇄 구조물(40)의 전면 수직각도(a)를 45도 이하로 형성할 경우에는 상기 파랑 감쇄 구조물(40)이 일정한 높이를 구비하기 위하여 선수부(11) 폰툰(20)의 전방으로 너무 많이 돌출되는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 파랑 감쇄 구조물(40)의 전면 수직각도(a)를 90도 이상으로 형성할 경우에는 파도가 상기 파랑 감쇄 구조물(40)을 넘어 직접 칼럼(30)에 부딪치게 되는 문제점이 발생할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 파랑 감쇄 구조물의 다양한 형태의 다른 실시예를 예시하고 있다. 상기 도면에 여러 형태로 도시된 바와 같이 상기 시추선(10) 선수부(11)에 위치하는 칼럼(30)의 전방, 폰툰(20)의 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물(40)은 전방(40a)과 후방(40b)의 높이가 동일하거나 후방(40b)의 높 이가 전방에 비하여 낮아지도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치는 본 발명을 검증하고자 종래기술에 의한 계산결과와 본 발명의 실시예에 의한 계산결과를 비교하여 예시한 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 파랑 감쇄 구조물을 설치하지 않은 종래기술에 비하여 파랑 감쇄 구조물을 설치한 본 발명은 파도가 파랑감쇄 구조물을 따라 원활하게 흐르는 계산결과를 보여주고 있다.

본 발명장치를 이용한 계산 결과에 의하면 파도의 흐름이 상당히 개선되었고, 또한 선속의 6% 향상으로 인해 연료 절감 효과가 있으며, 이동시간 단축으로 인해 작업 공정이 상대적으로 늘어나 시추선의 효율성이 개선된다. 또한, 크기에 제한을 두어 기존의 반잠수식 시추선의 운동성능에 영향을 미치지 않는 범위에서 콤팩트하고, 단순한 형상으로 제작 및 설치가 용이하다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 일반적인 반잠수식 시추선의 형상을 개략적으로 예시한 도면

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파랑 감쇄 구조물을 시추선에 설치한 상태를 예시한 도면

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파랑 감쇄 구조물의 다른 실시예를 예시한 도면

도 4는 종래기술에 의한 시추선과 본 발명의 실시예에 의한 계산결과를 비교하여 예시한 도면

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 시추선 11: 선수부

20: 폰툰 30: 칼럼

40: 파랑 감쇄 구조물

Claims (5)

1. 폰툰과 칼럼을 구비하고 있는 반잠수식 시추선에 있어서,

   상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 시추선이 이동할 때 발생하는 파도의 흐름을 원활하게 안내하여 파랑을 감쇄시킬 수 있도록 하는 파랑 감쇄 구조물이 구비되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물의 높이(H)는 흘수에서 폰툰 상부면 까지의 거리(h)를 기준으로 4 - 20배의 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물의 길이(L)는 설계된 구조물의 옆면을 기준으로 칼럼이 놓이는 위치 이내의 길이(l)로 형성되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물의 전면 수직각도(a)는 45도 - 90도 사이의 각도를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 시추선 선수부에 위치하는 칼럼의 전방, 폰툰 상부에 구비되는 파랑 감쇄 구조물은 전방과 후방의 높이가 동일하거나 후방의 높이가 전방에 비하여 낮아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선의 파랑 감쇄장치.

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