KR20120031405A - Drill ship with auxiliary structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시추선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시추선에서 시추작업이 동시 또는 독립적으로 일어나는 동안 시추를 위한 각종 관의 조립/해체작업, BOP(blow-out preventer) 및 크리스마스 트리 설치/해체작업 등 시추관련 보조작업을 수행할 수 있는 구조물에 대한 것이다. The present invention relates to a drilling vessel, and more particularly, drilling and assembling of various pipes for drilling, blow-out preventer (BOP) and christmas tree installation / dismantling operation during the drilling operation at the same time or independently. It is about the structure that can perform the related auxiliary work.
국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 오일의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.As the international rapid industrialization and industry develop, the use of global resources such as petroleum is gradually increasing, so that stable production and supply of oil is becoming a very important problem at the global level.
이러한 이유로 최근에는 육상 시추를 넘어 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전이나 심해유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.For this reason, the development of marginal oilfields and deep-field oil fields, which have been neglected in recent years because of lack of economic efficiency beyond land drilling, have become economic. Therefore, along with the development of seabed mining technology, a drilling vessel equipped with drilling equipment suitable for the development of such an oil field has been developed.
종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 시추선(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.
Conventional subsea drilling mainly used a rig ship or a fixed platform dedicated to subsea drilling, which can be sailed only by other tugboats and anchored at one point of the sea using mooring devices. Recently, so-called drill ships, which are manufactured in the same form as general ships so that they can be sailed by their own power and equipped with advanced drilling equipment, have been developed and used for subsea drilling.
이러한 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선, 플랫폼, 또는 시추선(이하, 시추선)의 중심부에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있다.In order to drill oil or gas existing in the basement of the seabed in the center of the rig ship, platform, or drilling vessel (hereinafter referred to as a drilling ship) equipped with various drilling equipments to drill oil or gas existing in the basement of the seabed A moonpool is formed so that the riser or drill pipe can be moved up and down.
도 1은 해수면에서 시추작업을 수행하고 있는 종래의 시추선을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a conventional drilling ship performing drilling operation at sea level.
바다에서 석유 또는 가스 자원을 채굴하기 위한 시추선의 작업은 데크 바닥에 설치된 적치대로부터 시추용 파이프(드릴 파이프 또는 라이저 파이프 등)들을 라이저 핸들링 크레인(riser handling crane)으로 들어 올려 캣워크(catwalk)로 이동시키고 다시 서브스트럭춰(substructure) 상부의 드릴플로어(drillfloor)로 수평이동시킨 다음 데릭(derrick)을 사용하여 세워 시추선의 중앙에 형성된 문풀을 통해 하향 전진시킴으로써 해저 바닥(sea bed) 아래의 저유지(reservoir)에 위치하는 유정(well)에 저장되어 있는 해저자원을 시추한다.Drilling operations for mining oil or gas resources at sea lift the drilling pipes (such as drill pipes or riser pipes) from the loading deck on the deck floor to the riser handling crane and move them to the catwalk. And then back to the drillfloor above the substructure and then using a derrick to stand down and advance downward through the door pool formed in the center of the drilling rig to keep the reservoir below the sea bed. Drill undersea resources stored in wells located in reservoirs.
라이저(4)는 드릴 파이프(5)를 상기 유정(13)까지 전진시키기 전에 미리 상기 해저 바닥(6)까지 전진되는 부재로서 머드가 되돌아오는 통로를 제공한다. 라이저(4)가 설치되면 라이저 내부로 드릴 파이프(5)가 해저 지층(11)을 통해 상기 유정(13)까지 하향 전진된다.The
이와 같이 라이저(4)를 해저 바닥(6)까지 하향 전진시키거나, 드릴 파이프를 유정까지 전진시킬 경우, 길게 연결된 라이저나 드릴 파이프를 하향 전진시키는 것이 아니라, 짧은 길이의 라이저나 드릴 파이프를 서로 연결하여 하향 전진시킨다. In this way, when the
해저 바닥에는 이상 고압이 드릴 파이프를 타고 올라오는 것을 차단하기 위해 분출 방지용 스택(blowout preventer; BOP)(7)이 설치된다. A blowout preventer (BOP) 7 is installed at the bottom of the seabed to prevent abnormally high pressure from rising up the drill pipe.
해저 지층에서는 시멘트에 의해 케이싱(8)을 고정한 후, 케이싱 내부로는 드릴비트(10)가 장착된 드릴 파이프를 삽입하여 해저자원을 시추한다. 드릴비트가 땅을 뚫을 때 발생되는 열에 의해 드릴비트가 과열되는 것을 방지하고 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해, 드릴 파이프 속으로는 머드(9)가 삽입된다. 이러한 머드는 드릴비트(10)를 통해 빠져나가 케이싱(8)과 라이저(4)를 통하여 다시 되돌아 오게 된다. In the seabed, the
시추 작업이 종료되면, 드릴 파이프는 문풀(3)을 통해 드릴플로어(drill floor)로 운반되어 분리된 후 적재장소로 운반된다.When the drilling operation is finished, the drill pipe is transported to the drill floor through the
도 2는 종래의 데릭 구조를 도시한 도면이다.2 is a view showing a conventional derrick structure.
종래의 시추선은 상부갑판(21)과, 상기 상부갑판(21)의 상부에 위치하는 드릴플로어(22)를 포함하고 있고, 상기 드릴 플로어(22)에는 데릭(20)이 설치된다. 파이프 적재공간에 가로로 적재된 드릴 파이프(5)는 세워져서 탑드라이브(23) 및 로터리 테이블(24)에 의해 지지된다. 2개 이상의 드릴 파이프(5)가 데릭에 의해 서로 결합된 후, 결합된 드릴 파이프는 파이프 보관구역(setback area)에 세로로 임시 적재된 후 시추 작업시 문풀(3)을 통해 하향 전진된다.The conventional drilling line includes an
일반적으로, 데릭(20)은 스틸로 만들어진 트러스트형의 타워이며, 빔(beam)과 각종 시추장비로 구성되는 복잡한 형태의 대형 구조물이며, 상부갑판(deck)에 고정되어 있으며, 높이는 디자인에 따라 차이는 있지만 약 100m정도가 된다.In general, the
데릭은 드릴파이프 등의 시추장비를 승강시키기 위한 것이며, 시추장비에 연결된 와이어로프를 윈치의 운전에 의해 권선하거나 풀게 됨으로써, 시추장비를 원하는 위치로 승강시키게 된다. Derrick is to elevate drilling equipment such as drill pipe, and by winding or unwinding the wire rope connected to the drilling equipment by the operation of the winch, elevating the drilling equipment to the desired position.
이러한 오일 및 가스에 대한 시추(drilling)는 근해 및 육지 모두에서 점점 더 깊은 깊이에서 착수되고 있다. 깊이의 증가는 더 긴 시추 시간 및 비용의 증가 원인이 되고 있다(이러한 장비를 작동시키는 비용은 이미 상당하며, 일부 근해 장비에 대한 임대료는 하루에 U.S. $400,000 내지 $500,000를 넘는다)Drilling for these oils and gases is undertaken at ever deeper depths, both onshore and on land. Increasing depth has led to longer drilling times and increased costs (the cost of operating such equipment is already substantial, and the rent for some offshore equipment exceeds U.S. $ 400,000 to $ 500,000 per day).
따라서, 시추 과정에서 적은 시간이라도 절약하기 위해 시추 작업과 동시 또는 독립적으로 이루어질 수 있는 시추관련 작업이 경제적으로 중요한 부분이 되고 있다. Therefore, in order to save even a small amount of time in the drilling process, drilling-related work, which can be performed simultaneously or independently of the drilling operation, has become an economically important part.
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로서, 종래 시추선의 문제점인 시추작업의 시간을 단축할 수 있도록 시추작업과 동시 또는 독립적으로 시추를 위한 각종 관의 조립/해체작업, BOP(blow-out preventer) 및 크리스마스 트리 설치/해체작업 등의 시추관련 보조작업을 수행하는 보조구조물을 제공하고자 함에 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been invented in view of the above circumstances, and assembling / disassembling of various pipes for drilling simultaneously or independently of the drilling work, BOP (blow- The purpose is to provide auxiliary structures that perform drilling-related auxiliary operations such as out preventer and Christmas tree installation / dismantling.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면은 데크상에 데릭이 장착된 해상시추를 위한 시추선에 있어서, 상기 데릭에 의한 시추작업과 동시 또는 독립적으로 상기 시추작업에 대한 보조작업을 수행하는 보조구조물; 상기 보조구조물에는 시추장비들을 핸들링하거나 해저로 승강시키기 위하여 전후좌우로 이송이 가능한 호이스팅 장치; 및 상기 호이스팅 장치에 의해 시추장비들이 해저로 승강하는 경우, 시추장비들의 전후좌우로의 움직임을 고정하기 위한 고정장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다. One aspect of the present invention for achieving the above object is in the drilling ship for offshore drilling equipped with a derrick on the deck, performing the auxiliary operation for the drilling operation simultaneously or independently of the drilling operation by the derrick Auxiliary structures; The auxiliary structure includes a hoisting device that can be moved back, front, left, and right to handle or lift the drilling equipment to the seabed; And a fixing device for fixing the movement of the drilling equipment back, forth, left, and right when the drilling equipment is lifted to the sea floor by the hoisting device.
상기 보조구조물의 하부에는 데릭의 하부에 형성된 문풀이 연장되어 설치되는 것;을 특징으로 한다. Characterized in that the lower portion of the auxiliary structure is provided with an extended door pool formed in the lower portion of the derrick.
상기 보조작업은 시추용 관의 조립 및 해체작업이며;상기 시추용 관의 이송을 위한 시추용 관이송장치;및 상기 시추용 관의 조립 및 해체를 위한 관형성장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The auxiliary operation is an assembly and dismantling operation of the drilling pipe; Drilling pipe transfer device for the transfer of the drilling pipe; And Pipe forming apparatus for assembling and disassembly of the drilling pipe; characterized in that it further comprises do.
상기 시추용 관은 시추파이프, 케이싱, 라이저, 라이너, 생산배관(production tubing)인 것;것을 특징으로 한다. The drilling pipe is a drilling pipe, casing, riser, liner, production tubing (production tubing) characterized in that.
상기 보조작업은 크리스마스트리 밸브의 설치 및 해체작업 또는 BOP의 설치 및 해체작업이며,상기 크리스마스트리 밸브를 이송하기 위한 크리스마스트리 트롤리;및 상기 BOP를 이송하기 위한 트롤리;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The auxiliary operation is the installation and dismantling of the Christmas tree valve or the installation and dismantling of the BOP, characterized in that it further comprises a Christmas tree trolley for conveying the Christmas tree valve; and a trolley for conveying the BOP; .
상기 고정장치는 트롤리의 내부에 상하로 관통하는 홀을 형성하고, 상기 홀의 내부에 설치되는 것;을 특징으로 한다. The fixing device forms a hole penetrating up and down inside the trolley, and is installed in the hole.
상기 고정장치는, 상기 트롤리의 외부 테두리를 형성하는 외부 프레임;상기 외부프레임의 내부로 연장되도록 설치되며, 하방으로 회전구동 가능하도록 일단이 힌지로 연결되도록 설치되는 어댑터 프레임;상기 어댑터 프레임 상부에 설치되며, 원호를 그리면서 수평으로 분리가능하도록 일단이 힌지로 연결되는 스플릿 프레임; 및 상기 스플릿 프레임 홀 내부 면에 시추용 관을 고정해주는 파워슬립 또는 스파이더 및 짐벌이 설치되는 것;을 특징으로 한다. The fixing device includes: an outer frame forming an outer edge of the trolley; an adapter frame installed to extend into the outer frame, the adapter frame being connected to one end by a hinge so as to be rotatable downward, and installed on the adapter frame. A split frame having one end connected to the hinge so as to be horizontally detachable while drawing an arc; And a power slip or spider and gimbal for fixing a drilling tube to an inner surface of the split frame hole.
본 발명의 다른 측면은 데크상에 데릭이 장착된 해상시추를 위한 시추선에 있어서, 상기 데릭에 의한 시추작업과 동시 또는 독립적으로 상기 시추작업에 대한 보조작업을 수행하기 위한 보조구조물에 시추장비들을 핸들링하거나 해저로 승강시키기 위한 호이스팅 장치가 설치되며, 고정장치에 의해 해저로 승강하는 시추장비들의 움직임이 고정되는 것;을 특징으로 한다. Another aspect of the present invention is a drilling ship for offshore drilling equipped with a derrick on the deck, handling the drilling equipment to the auxiliary structure for performing the auxiliary work for the drilling operation simultaneously or independently of the drilling operation by the derrick Or a hoisting device is installed to elevate to the seabed, and the movement of the drilling equipment to be lifted to the seabed by the fixing device is fixed.
본 발명에 따르면, 시추선의 데크 상부에 데릭 이외의 보조구조물을 설치하여, 데릭에서의 시추작업과 동시 또는 독립적으로 시추를 위한 각종 관의 조립/해체작업, BOP(blow-out preventer) 및 크리스마스 트리 설치/해체작업 등의 시추관련 보조작업을 수행할 수 있게 하여 유정완성(well completion)을 위해 소요되었던 시간을 단축할 수 있으며, 이에 따라 막대한 운전 비용을 절약할 수 있다. According to the present invention, by installing an auxiliary structure other than the derrick on the deck of the drilling vessel, assembling / disassembling of various tubes for drilling simultaneously or independently of the drilling operation in the derrick, blow-out preventer (BOP) and Christmas tree Drilling-related auxiliary work, such as installation and dismantling, can be performed to shorten the time required for well completion, thereby saving enormous operating costs.
또한, 데릭의 하부에 형성되어 있는 문풀을 보조구조물의 하부까지 연장되도록 설치하여,보조구조물을 위한 별도의 문풀을 제작할 필요가 없어 별도의 문풀을 제작하기 위한 추가 공정이 불필요하고, 복수개의 문풀로 인한 시추선의 항해시 발생하는 해수와의 저항 증가가 없어, 운항속도 증가 및 연료소모량 감소 등의 효과도 달성할 수 있다. In addition, by installing the door pool formed in the lower part of the derrick to extend to the lower part of the auxiliary structure, there is no need to manufacture a separate door pool for the auxiliary structure, no additional process for manufacturing a separate door pool is unnecessary, a plurality of door pools There is no increase in resistance to seawater generated during the voyage of the drilling ship, and thus, effects such as increased operating speed and reduced fuel consumption can be achieved.
도 1은 해수면에서 시추작업을 수행하고 있는 종래의 시추선을 도시한 도면.
도 2는 종래의 데릭 구조를 도시한 도면.
도 3는 본 발명에 따른 보조구조물을 탑재한 시추선에서 문풀을 제외한 부분을 개략적으로 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 보조구조물을 탑재한 시추선의 문풀을 포함하여 개략적으로 도시한 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 보조구조물을 탑재한 시추선에 장착되는 고정장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 6은 도 5에서 단면 A를 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 도 5에서 단면 B를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view showing a conventional drilling ship performing drilling operation at sea level.
Figure 2 shows a conventional derrick structure.
Figure 3 is a side view schematically showing a portion except the door pool in the drilling vessel equipped with an auxiliary structure according to the present invention.
Figure 4 is a side view schematically showing a door pool of the drilling vessel equipped with an auxiliary structure according to the present invention.
Figure 5 is a plan view schematically showing a fixing device mounted to a drilling vessel equipped with an auxiliary structure according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic view of section A in FIG. 5;
FIG. 7 is a schematic view of section B in FIG. 5; FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.
도 1은 해수면에서 시추작업을 수행하고 있는 종래의 시추선을 도시한 도면이며, 도 2는 종래의 데릭 구조를 도시한 도면이며, 도 3는 본 발명에 따른 보조구조물을 탑재한 시추선에서 문풀을 제외한 부분을 개략적으로 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 보조구조물을 탑재한 시추선의 문풀을 포함하여 개략적으로 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 보조구조물을 탑재한 시추선에 장착되는 고정장치를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 6은 도 5에서 단면 A를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 도 5에서 단면 B를 개략적으로 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a conventional drilling line performing drilling operation at sea level, Figure 2 is a view showing a conventional derrick structure, Figure 3 is a drilling vessel equipped with an auxiliary structure according to the present invention except for the
본 명세서에서 시추선이란, 시추를 위한 설비를 갖추고 있는 선박을 의미하므로, 반잠수정, 잠수정, 시추선(drill ship), 함재정(barge rigs), 플랫폼 시추 설비(platform rigs)와 같은 시추 설비를 모두 포함하는 것이다. As used herein, the term "driller" means a vessel equipped with facilities for drilling, and thus includes all drilling facilities such as semi-submersibles, submersibles, drill ships, barge rigs, and platform rigs. will be.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어 "관"은 모든 형태의 시추 파이프, 케이싱, 시추 칼라(drill collars), 라이너, 시추공저 장비(bottom hole assemblies) 및 기술상 공지된 다른 유형의 관을 의미한다.
Also, as used herein, the term "tube" refers to all types of drilling pipes, casings, drill collars, liners, bottom hole assemblies, and other types of tubes known in the art.
일반적으로 시추 작업은 다수의 관 스탠드(tubular stand)가 시추 데크 상에서 연장될 때 빈번한 중단을 필요로 한다. 이는 시추를 위해 추가되는 관들이 보관 랙(storage rack)으로부터 이동되고 관 스탠드의 상단부와 연결되어야 하며, 이러한 작업들이 데릭의 내부에서 이루어지기 때문이며, 이로 인해 시추작업은 상당한 지연이 야기된다. Drilling operations generally require frequent interruptions when multiple tubular stands extend on the drilling deck. This is because additional pipes for drilling have to be moved out of the storage rack and connected to the top of the pipe stand, which is done inside the derrick, which causes significant delays in drilling.
통상의 단일 시추 파이프 섹션의 길이는 30 피트(약 10 m)이다. 스탠드는 둘 또는 그보다 많은 관들의 단일한 섹션(single sections)을 함께 연결함으로서 생성된다. 과거에는 스탠드가 4개 또는 5개의 관들의 단일한 섹션으로 조립 또는 구성되었다. A typical single drilling pipe section is 30 feet (about 10 m) in length. Stands are created by joining together single sections of two or more tubes. In the past, stands were assembled or constructed from a single section of four or five tubes.
이러한 관들의 조립은 데릭 내부에서 이루어지므로, 시추 과정과 독립적으로 관 스탠드를 조립 및 조종하는 것은 시간과 비용을 절약하는 중요한 방법이다.
Since the assembly of these tubes takes place inside the derrick, assembling and manipulating the tube stand independently of the drilling process is an important way to save time and money.
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로서, 도 3에 도시된 본 발명의 일실시예는 상부데크(upper deck)상에 장착된 데릭(100)외에 보조구조물(200), 호이스팅 장치(250), 고정장치(350, 550)로 구성된다. Therefore, the present invention has been invented in view of the above circumstances, and one embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is an
상기 보조구조물(200)은 상기 시추선의 상부데크(upper deck)상에 설치되어 데릭(100)에 의한 시추작업과 동시 또는 독립적으로 상기 시추작업에 대한 보조작업을 수행한다. The
상기 보조구조물(200)은 시추설비의 하중을 지지할 수 있는 철구조물로 제작될 수 있으며, 바람직하게는 스틸을 사용한 트러스트형의 타워로 제작될 수 있다. The
상기 보조구조물(200)은 관이송장치(400)에 의해 시추용 관들을 보관하는 관보관구역(setback area)으로부터 시추용 관을 상기 보조구조물(200) 내 또는 작업구역으로 이송하여 호이스팅 장치로 시추용 관들을 할 수 있게 하며, 또 크리스마스트리 트롤리(302) 또는 BOP 트롤리(502)에 의해 데크(상부데크(upper deck) 또는 하부데크(lower deck))상에서 상기 보조구조물(200) 내 또는 작업구역으로 운반되어 온 크리스마스트리(300) 또는 BOP(500)를 호이스팅 장치를 이용하여 해저로 승강하는 작업을 수행할 수 있도록 한다. The
상기 호이스팅 장치(250)는 상기 보조구조물(200)의 상부에 설치되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 보조구조물(200)의 상부에서 외부로 돌출된 빔 하부에 설치되어, 각종 시추장비(시추용 관, BOP, 크리스마스트리 등)들을 핸들링하거나, 문풀(503)을 이용하여 해저로 시추장비들을 직접 승강하는 작업을 수행한다. The
상기 호이스팅 장치(250)는 시추작업을 방해하지 않고 시추용 관들의 조립을 위해 시추선의 데크상에 보관된 관들을 들어 올려, 시추용 관의 조립 및 해체를 위해 사용되는 장치인 관형성장치(401)에 의해 시추용 관들을 조립하여 관 스탠드를 만들거나, 관형성장치(401)에 의해 관 스탠드를 해체하는 작업을 위해 관 스탠드를 들어 올리는 작업을 한다. 상기의 관형성장치(401)는 관의 조립 및 해체를 위해 일반적으로 사용되는 장치로서, 보통 러프넥(roughneck)으로 불려지는 장치이다. The
상기 호이스팅 장치(250)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 데릭(100)의 하부에 형성되어 상기 보조구조물의 하부까지 연장되도록 설치된 문풀(503)을 통하여 크리스마스트리 밸브나 BOP 장비 등 시추장비들을 해저로 이동한다. The
상기 문풀(503)은 도 4에서 도시된 바와 같이 종래의 데릭의 하부에 형성되어 있는 문풀을 보조구조물의 하부까지 연장되도록 설치한 것으로 도시되어 있으나, 종래와 같은 문풀 외에 상기 보조구조물의 하부에 별도의 문풀을 제작하여 구성될 수도 있다. The
이 때는 복수개의 문풀로 인한 시추선의 항해시 발생하는 해수와의 저항을 감소시키기 위해서는 문풀을 밀봉하여 운항을 해야 운항속도 증가 및 연료소모량 감소의 효과를 달성할 수 있을 것이다. In this case, in order to reduce resistance to seawater generated during voyage due to a plurality of moon pools, the moon pools should be sealed and operated to increase the operating speed and reduce fuel consumption.
상기 고정장치(350, 550)는 상기 크리스마스트리 트롤리(302) 또는 BOP 트롤리(502)(이하 '트롤리'라 한다)의 내부에 상하로 관통하는 홀을 형성한 후 상기 홀의 내부에 해저로 승강하는 시추장비들을 고정시키도록 상기 홀의 내부에 설치된다. The fixing
상기 고정장치(350, 550)는 시추과정 중 해저를 승강해야 하는 시추장비들이 문풀을 통과하여 해저로 수천미터를 내려가야 하므로, 시추장비들을 해저로 내려보내기 위해 무수한 관 스탠드를 조립해야 할 때, 해저로 내려보낸 관 스탠드를 고정시키는 역할을 하며, 상기 고정장치(350, 550)로 해저로 내려보낸 관 스탠드를 고정시킨 후 고정시킨 관 스탠드의 상부에 새롭게 해저로 내려보낼 관 스탠드의 하부를 관 형성장치(401)를 이용하여 조립한 후 상기의 시추장비들을 해저로 내려보내게 된다. The fixing device (350, 550) is required to assemble thousands of pipe stands to send the drilling equipment down to the seabed, because the drilling equipment that has to lift the seabed during the drilling process has to descend thousands of meters to the seabed through the door pool, It serves to fix the tube stand sent down to the seabed, and the lower part of the tube stand to be sent down to the seabed on the upper part of the tube stand fixed after fixing the tube stand sent down to the seabed with the fixing
이 때, 상기의 트롤리(302, 502)에 의해 해저로 내려보낼 수 있는 깊이는 상기 트롤리(302, 502)가 해저로 내려보낸 관 스탠드 및 시추장비들의 무게를 지탱할 수 있을 정도의 깊이까지이며, 데릭에 의한 시추관련 작업이 끝나는 동안 상기의 깊이에서 대기한 후, 트롤리는 데릭 하부로 이동하고, 해저로 내려보낸 관 스탠드 및 시추장비들은 데릭의 내부 승강장치(traveling block)에 연결되며, 이 후의 관 스탠드 및 시추장비들의 승강작업은 데릭의 승강장치에 의해 이루어 지게 된다. At this time, the depth that can be sent down to the seabed by the trolleys (302, 502) is to the depth enough to support the weight of the tube stand and drilling equipment sent down to the seabed, After waiting at this depth for the end of drilling operations by the derrick, the trolley moves to the bottom of the derrick, and the pipe stand and drilling equipment sent down to the seabed are connected to the derrick's internal traveling block. The elevating work of the pipe stand and the drilling rig is done by the derrick elevating device.
도 5 내지 도 7에는 상기 크리스마스트리 트롤리 상에 설치된 고정장치(350)를 도시하였으나, 이는 BOP 트롤리 상에 설치된 고정장치(550)에도 동일하게 적용될 수 있다. 5 to 7 illustrate the fixing
상기 고정장치(350)는 외부 프레임(outer frame : 360), 어댑터 프레임(adapter frame : 370), 스플릿 프레임(split frame : 380)으로 구성될 수 있다. The fixing
상기 외부 프레임(360)은 상기 트롤리(302)의 외부 테두리를 형성하며, 상기 트롤리(302)의 상부에 각종 시추장비가 놓일 때 어댑터 프레임(370)과 함께 상기 트롤리(302)에 전달되는 대부분의 하중을 지탱하는 역할을 한다. The
상기 어댑터 프레임(370)은 상기 외부프레임의 내부로 연장되도록 설치되며, 도 5에서와 같이 내부에 홀이 뚫려 있으며, 상기 외부프레임(360)과 함께 상기 트롤리(302) 상부에 가해지는 하중을 지탱해준다. The
또한, 상기 어댑터 프레임(370)은 하방으로 회전구동 가능하도록 구성되며, 도 6에서는 상기 어댑터 프레임(370)에 별도의 연결부재(373)를 부착하고, 별도의 연결부재의 일단은 힌지로 구성하여, 구동부재(372)에 의해 상기 어댑터 프레임(370)을 하방으로 회전구동(swing in-out)시키도록 도시하였다. In addition, the
상기 어댑터 프레임(370)의 타단은 BOP와 같은 시추장비들을 해저로 내려보낼 때 하방으로 회전구동(swing out)되며, 시추장비들이 해저로 내려간 후에는 다시 상기 어댑터 프레임(370)을 상기 외부 프래임(360)에 고정시키기 위해 상방으로 회전구동(swing in) 시킨다. The other end of the
이 때, 상기 어댑터 프레임(370)의 타단은 회전구동시에 시추장비들의 상부에 연결된 관 스탠드와의 간섭을 방지하기 위해 외부로 개방되도록 제작되어야 하며, 도 5에서는 ∩자 형태의 어댑터 프레임으로 도시하였다.At this time, the other end of the
상기 어댑터 프레임(370)은 도 6에서와 같이 외부프레임(360)에 설치된 핀부재(371)에 걸려 고정될 수 있도록 후크 형상으로 제작될 수 있다. 상기 핀부재(371) 및 후크 형상은 상기 외부프레임(360)에 상기 어댑터 프레임(370)을 고정시키기 위함이므로 본 목적을 달성할 수 있다면 다른 장치로 대체할 수도 있다.As shown in FIG. 6, the
이 때, 상기 어댑터 프레임(370)이 하방으로 회전구동(swing out)시키는 경우에는 고정된 어댑터 프레임(370)을 해제시켜야 하므로, 도 6에 도시된 실시예의 경우에는 상기 핀부재(370)를 후방으로 후퇴시켜 상기 어댑터 프레임(370)이 하방으로 회전구동할 수 있도록 하여야 할 것이다. At this time, when the
상기 구동부재(372)는 구동 동력원으로 전기 또는 유압 등을 사용할 수 있으며, 회전 구동 메카니즘(mechanism)은 일반적인 기어 또는 실린더 등을 이용하여 상기 어댑터 프레임을 회전 구동시킬 수 있는데, 도 6에서는 실린더를 부착하여 유압에 의해 회전구동되도록 도시하였다. The driving
상기 스플릿 프레임(380)은 상기 어댑터 프레임(370)의 상부에 탈부착 가능하게 설치되며, 도 5에서와 같이 일단이 힌지로 고정되어 힌지로 고정된 부분을 중심으로 원호를 그리면서 반으로 나뉘어 분리가능하도록 제작된다. The
상기 스플릿 프레임(380)은 관 스탠드가 해저를 승강하는 경우 관 스탠드를 체결, 해체하거나 수중에 대기를 해야 하는 경우에 관 스탠드를 고정하는 역할을 한다. The
상기 스플릿 프레임(380)은 BOP나 크리스마스트리 밸브와 같은 시추장비들을 해저로 내려보낼 때는 이러한 시추장비들의 하중으로 인한 손상을 방지하기 위해 탈착시킨 상태에서 시추장비들을 상기 외부프레임(360)와 상기 어댑터 프레임(370) 상에 위치시킨 후, 시추장비들의 상부에 관 스탠드를 연결한 후 상기에서 설명하였듯이 상기 어댑터 프레임(370)을 하방으로 회전구동시켜 시추장비들을 해저로 내려보내게 된다. The
그 후 상기 어댑터 프레임(370)은 상방으로 회전구동되고, 상기 스플릿 프레임(380)은 다시 상기 어댑터 프레임(370)에 부착되어 관 스탠드를 고정하는 역할을 수행하게 된다. Thereafter, the
상기 스플릿 프레임(380)은 내부에 상기 어댑터 프레임(370)과 동일한 크기의 홀이 뚫려 있고, 홀의 중심은 일치하도록 제작되며, 상기 스플릿 프레임(380)에 형성된 홀의 내부 면에는 도 7에 도시한 바와 같이 시추용 관을 고정해주는 고정부재(381)가 설치될 수 있다. The
상기 고정부재(381)에는 시추파이프 등을 고정할 수 있는 파워슬립(power slip) 또는 라이저(riser) 등을 고정할 수 있는 스파이더, 짐벌(spider, gimbal) 등을 사용할 수 있다. The fixing
상기 파워슬립은 라이저와 같은 돌출부재(플랜지 등)가 없는 관을 해저로 승강시에 사용하며, 상기 스파이더나 짐벌은 플랜지와 같은 돌출부재가 있는 관을 해저로 승강시에 사용한다. The power slip is used for lifting a pipe without a protruding member such as a riser (flange, etc.) to the seabed, and the spider or gimbal is used for lifting a pipe with a protruding member such as a flange to the seabed.
상기 파워슬립이나 스파이더, 짐벌은 시추분야에서 일반적으로 사용되는 파워슬립이나 스파이더, 짐벌을 말하며, 특히 상기 스플릿 프레임(380)이 수평으로 분리가능하므로 파워슬립이나 스파이더, 짐벌 또한 수평으로 분리가능하여야 할 것이다. The power slip, spider, and gimbal refer to power slip, spider, and gimbal generally used in the drilling field. In particular, since the
도 7에서는 시추용 관(385)으로 라이저를 사용한 경우를 도시한 것이며, 라이저가 해저를 승강하는 경우에 플랜지(386)와 같은 돌출부재가 있으므로, 스파이더, 짐벌 등과 같은 고정부재(381)가 라이저를 고정할 수 있도록 분리되어 있는 상기 스플릿 프레임(380)을 도 7에서와 같이 결합시켜 상기 플랜지(386)가 상기 고정부재(381)에 걸리도록 하여 별도의 시추용 라이저 스탠드를 조립 또는 해체하거나, 데릭에서 시추작업을 하는 동안 관스탠드를 고정시켜 대기할 수 있다.
In FIG. 7, a riser is used as a
이하 본 발명의 구성에 의한 작동에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation by the configuration of the present invention will be described.
우선 시추를 위한 관들을 조립하는 작업을 설명한다. First, the work of assembling the pipes for drilling will be described.
상기 보조구조물(200) 내의 상기 호이스팅 장치(250)는 관을 보관하는 관보관구역(setback area)으로 부터 관이송장치(400)에 의해 이송되어 온 관을 마우스홀에 수용시켜 지지한 후 관보관구역으로부터 별도의 관을 이송해 와서 관형성장치(401)를 이용하여 2개의 관을 조립하여 스탠드를 완성한다. 3개의 관으로 구성된 스탠드를 조립하는 경우에는 다시 다른 관을 관보관구역으로 부터 이송해 와서 조립하여 완성한다. The
마우스홀은 상기 스탠드를 수용할 수 있는 깊이로 제작되므로, 마우스홀의 깊이에 맞게 복수개의 관을 연결하여 스탠드를 제작할 수 있다. 완성된 스탠드는 스탠드의 보관구역에 보관한다. Since the mouth hole is manufactured to a depth that can accommodate the stand, the stand can be manufactured by connecting a plurality of pipes according to the depth of the mouth hole. The finished stand is stored in the storage area of the stand.
상기의 작업은 시추작업과 동시 또는 독립적으로 이루어지므로, 시추작업에 필요한 관연결의 보조작업을 시추작업과 별도로 완성시켜 놓을 수가 있어, 시추작업 중에 시추를 위한 스탠드의 연속적 조립을 가능케하여 시추작업의 시간을 절감할 수 있다. Since the above work is done simultaneously or independently of the drilling work, the auxiliary work of pipe connection necessary for drilling work can be completed separately from the drilling work, which enables the continuous assembly of the stand for drilling during the drilling work. Save time.
또한, 시추를 위한 관들의 해체작업도 상기 조립작업의 역순으로 데릭과 보조구조물이 동시에 작업에 들어갈 수 있어 시추작업의 시간을 대폭 절감할 수 있다. In addition, the dismantling operation of the pipes for drilling can also reduce the time of drilling work because the derrick and the auxiliary structure can enter the work at the same time in the reverse order of the assembly work.
크리스마스트리 밸브(300) 또는 BOP(500), 라이저 등을 해저로 이송하는 작업은 크리스마스트리 밸브나 BOP 장치, 라이저 등을 크리스마스트리 크레인(301)이나 BOP 크레인(501), 관이송장치 등에 의해 크리스마스트리 트롤리(302) 또는 BOP 트롤리(502) 상에 안착시킨 후 보조구조물(200) 내로 이송한다. The operation of transporting the
그 후 보조구조물의 호이스팅 장치(250)를 이용하여 트롤리(302, 502)로 운반되어져 온 크리스마스트리 밸브나 BOP 장치, 라이저 스탠드의 상부에 관 스탠드나 또 다른 라이저 스탠드를 연결한 후, 트롤리의 내부 홀을 통해 해저로 이송한다. 이 때, 크리스마스트리 밸브나 BOP 등을 해저로 내려보낼 때는 상기에서 설명하였듯이 상기 어댑터 프레임(370)을 회전구동(swing in-out)의 동작을 하여야 한다. After that, the tube stand or another riser stand is connected to the upper part of the Christmas tree valve or BOP device and the riser stand which have been carried to the
1개의 관 스탠드 또는 라이저 스탠드의 길이만큼 해저로 크리스마스트리 밸브나 BOP, 라이저 스탠드가 내려갔다면, 또 다른 관 스탠드 또는 라이저 스탠드를 연결하여야 하므로 트롤리 내부의 고정부재(381)로 관 스탠드 또는 라이저 스탠드를 고정시킨 후 또 다른 스탠드를 해저로 내려가는 스탠드의 상부에 연결하여 크리스마스트리 밸브나 BOP, 라이저 스탠드를 계속 해저로 내려보낸다. If the Christmas tree valve, BOP, or riser stand is lowered to the seabed by the length of one tube stand or riser stand, another tube stand or riser stand must be connected, so the tube stand or riser stand is fixed by the fixing
스탠드를 해체하는 작업 역시 트롤리 내부의 고정부재를 이용하여 상기 작업의 역순으로 해체할 수 있다. The work of disassembling the stand can also be disassembled in the reverse order of the work using the fixing member inside the trolley.
상기와 같은 작업이 보조구조물을 이용하여 이루어진다면 데릭을 이용하여 크리스마스트리 밸브나 BOP 장치를 해저로 이송하지 않아도 되므로 데릭에 의한 시추작업이 중단되는 것을 막을 수 있어 시추작업의 시간을 절감할 수 있다.
If the above operation is performed using the auxiliary structure, it is not necessary to transfer the Christmas tree valve or the BOP device to the seabed by using the derrick, so that the drilling operation by the derrick can be prevented from being interrupted, thereby reducing the time for the drilling operation. .
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.
100 : 데릭 200 : 보조구조물
250 : 호이스팅 장치 300 : 크리스마스트리
301 : 크리스마스트리 크레인 302 : 크리스마스트리 트롤리
350 : 고정장치 360 : 외부 프레임
370 : 어댑터 프레임 371 : 핀부재
372 : 구동부재 373 : 연결부재
380 : 스플릿 프레임 381 : 고정부재
382 : 구동부재 385 : 시추용 관
386 : 플랜지 400 : 관이송장치
401 : 관형성장치 500 : BOP
501 : BOP 크레인 502 : BOP 트롤리
550 : 고정장치 503 :문풀100: Derrick 200: auxiliary structure
250: hoisting device 300: Christmas tree
301: Christmas tree crane 302: Christmas tree trolley
350: fixing device 360: outer frame
370: adapter frame 371: pin member
372: driving member 373: connecting member
380: split frame 381: fixing member
382: drive member 385: drilling tube
386: flange 400: pipe feeder
401: tube forming apparatus 500: BOP
501: BOP Crane 502: BOP Trolley
550: fixing device 503: door pool
Claims (8)
상기 데릭에 의한 시추작업과 동시 또는 독립적으로 상기 시추작업에 대한 보조작업을 수행하는 보조구조물;
상기 보조구조물에는 시추장비들을 핸들링하거나 해저로 승강시키기 위하여 전후좌우로 이송이 가능한 호이스팅 장치; 및
상기 호이스팅 장치에 의해 시추장비들이 해저로 승강하는 경우, 시추장비들의 전후좌우로의 움직임을 고정하기 위한 고정장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조구조물을 탑재한 시추선.
In the drilling ship for offshore drilling with a derrick mounted on the deck,
An auxiliary structure for performing an auxiliary operation for the drilling operation simultaneously or independently of the drilling operation by the derrick;
The auxiliary structure includes a hoisting device that can be moved back, front, left, and right to handle or lift the drilling equipment to the seabed; And
A fixing device for fixing movement of the drilling equipment back, front, left, and right when the drilling equipment is lifted to the sea floor by the hoisting device;
Drilling ship equipped with an auxiliary structure, characterized in that it comprises a.
상기 보조구조물의 하부에는 데릭의 하부에 형성된 문풀이 연장되어 설치되는 것;
을 특징으로 하는 보조구조물을 탑재한 시추선.
The method according to claim 1,
A door pool formed at a lower portion of the derrick is extended below the auxiliary structure;
Drilling ship equipped with an auxiliary structure characterized in that.
상기 보조작업은 시추용 관의 조립 및 해체작업이며;
상기 시추용 관의 이송을 위한 시추용 관이송장치;및
상기 시추용 관의 조립 및 해체를 위한 관형성장치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조구조물을 탑재한 시추선.
The method according to any one of claims 1 to 2,
The auxiliary operation is an assembly and dismantling operation of the drilling pipe;
Drilling pipe transfer device for the transfer of the drilling pipe; And
Pipe forming apparatus for assembling and dismantling the drilling pipe;
Drilling ship equipped with an auxiliary structure, characterized in that it further comprises.
상기 시추용 관은 시추파이프, 케이싱, 라이저, 라이너, 생산배관(production tubing)인 것;
것을 특징으로 하는 보조구조물을 탑재한 시추선.
The method according to claim 3,
The drilling pipe is a drilling pipe, casing, riser, liner, production tubing (production tubing);
Drilling ship equipped with an auxiliary structure, characterized in that.
상기 보조작업은 크리스마스트리 밸브의 설치 및 해체작업 또는 BOP의 설치 및 해체작업이며,
상기 크리스마스트리 밸브를 이송하기 위한 크리스마스트리 트롤리;및
상기 BOP를 이송하기 위한 트롤리;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조구조물을 탑재한 시추선.
The method according to any one of claims 1 to 2,
The auxiliary work is the installation and dismantling of the Christmas tree valve or the installation and dismantling of the BOP,
A Christmas tree trolley for transporting the Christmas tree valve; and
A trolley for transporting the BOP;
Drilling ship equipped with an auxiliary structure, characterized in that it further comprises.
상기 고정장치는 트롤리의 내부에 상하로 관통하는 홀을 형성하고, 상기 홀의 내부에 설치되는 것;
을 특징으로 하는 보조구조물을 탑재한 시추선.
The method according to claim 1,
The fixing device forms a hole penetrating up and down inside the trolley, and is installed in the hole;
Drilling ship equipped with an auxiliary structure characterized in that.
상기 고정장치는,
상기 트롤리의 외부 테두리를 형성하는 외부 프레임;
상기 외부프레임의 내부로 연장되도록 설치되며, 하방으로 회전구동 가능하도록 일단이 힌지로 연결되도록 설치되는 어댑터 프레임;
상기 어댑터 프레임 상부에 설치되며, 원호를 그리면서 수평으로 분리가능하도록 일단이 힌지로 연결되는 스플릿 프레임; 및
상기 스플릿 프레임 홀 내부 면에 시추용 관을 고정해주는 파워슬립 또는 스파이더 및 짐벌이 설치되는 것;
을 특징으로 하는 보조구조물을 탑재한 시추선.
The method of claim 6,
The fixing device,
An outer frame forming an outer rim of the trolley;
An adapter frame installed to extend into the outer frame, the adapter frame having one end connected to the hinge so as to be rotatable downward;
A split frame installed at an upper portion of the adapter frame and having one end connected to a hinge so as to be horizontally detachable while drawing an arc; And
Installing a power slip or spider and gimbal to fix a drilling tube to an inner surface of the split frame hole;
Drilling ship equipped with an auxiliary structure characterized in that.
상기 데릭에 의한 시추작업과 동시 또는 독립적으로 상기 시추작업에 대한 보조작업을 수행하기 위한 보조구조물에 시추장비들을 핸들링하거나 해저로 승강시키기 위한 호이스팅 장치가 설치되며, 고정장치에 의해 해저로 승강하는 시추장비들의 움직임이 고정되는 것;
을 특징으로 하는 보조구조물을 탑재한 시추선.
In the drilling ship for offshore drilling with a derrick mounted on the deck,
A hoisting device for handling or elevating drilling rigs is installed on an auxiliary structure for performing auxiliary work on the drilling work simultaneously or independently of the drilling work by the derrick, and is lifted to the seabed by a fixed device. Fixed movement of drilling rigs;
Drilling ship equipped with an auxiliary structure characterized in that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100092936A KR101707496B1 (en) | 2010-09-24 | 2010-09-24 | Drill Ship with Auxiliary Structure |
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KR (1) | KR101707496B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101460252B1 (en) * | 2013-11-22 | 2014-11-10 | 대우조선해양 주식회사 | Method for handling X-mas tree of dual-well type drillship |
KR101468531B1 (en) * | 2013-09-17 | 2014-12-04 | 대우조선해양 주식회사 | Drillship |
KR101503275B1 (en) * | 2013-04-09 | 2015-03-24 | 대우조선해양 주식회사 | Subsea Christmas Tree Transporting System and Transporting Method |
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WO2009102197A2 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | Itrec B.V. | Offshore drilling vessel |
-
2010
- 2010-09-24 KR KR1020100092936A patent/KR101707496B1/en active IP Right Grant
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