KR20120059820A

KR20120059820A - 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭

Info

Publication number: KR20120059820A
Application number: KR1020100121282A
Authority: KR
Inventors: 김대호; 황외주; 전석희; 이정대
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-11
Also published as: KR101647386B1

Abstract

본 발명은 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭에 관한 것으로서, 데릭의 상단에 힌지 결합되며, 양측에 고정도르래가 각각 설치되는 로터리부재와, 고정도르래 각각에 와이어로 연결되며, 와이어의 권선과 풀림에 의해 각각 승강하며, 드릴링 파이프가 각각 파지되는 제 1 및 제 2 탑드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭가 제공된다.
본 발명에 따르면, 시스템을 간소화하여 데릭의 규모를 줄일 수 있고, 이로 인해 데크 위에서의 면적 사용량을 최소화할 수 있으며, 탑드라이브간의 빠르고 용이한 이동으로 트립 인(trip-in)과 트립 아웃(trip-out) 등의 드릴링 작업 효율을 증대시킬 수 있다.

Description

듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭{DERRICK HAVING DUAL TOP DRIVE}

본 발명은 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭에 관한 것으로서, 시스템을 간소화하여 데릭의 규모를 줄일 수 있고, 트립 인(trip-in)과 트립 아웃(trip-out) 등의 드릴링 작업 효율을 증대시키도록 구성된 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭에 관한 것이다.

일반적으로, 급격한 산업화 현상과 공업의 발전에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 오일의 안정적인 생산과 공급이 매우 중요하게 되었으며, 이러한 이유로 인해 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 구조물이 개발되어 있다.

종래의 해저 시추에는 예인선에 의해서만 항해가 가능하고, 계류 장치를 이용하여 해상에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용 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.

이와 같은 시추장비를 갖춘 리그선 또는 시추선의 중심부에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drilling pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있으며, 빔과 각종 시추장비로 구성된 복잡한 형태의 대형 구조물인 데릭(derrick)이 데크(deck)에 고정되어 있다.

이러한 데릭은 시추선에서 문풀(moon pool) 부근에 설치되며 모든 시추장비가 집약된 일종의 타워로써, 시추장비에 연결된 와이어로프를 윈치의 운전에 의해 권선하거나 풀게 됨으로써 드릴 파이프 등의 시추장비를 승강시킨다.

도 1은 종래의 기술에 따른 데릭을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 데릭(20)은 상부갑판(21)의 상부에 위치하는 드릴 플로어(22) 상에 설치되며, 스틸로 만들어진 트러스트형의 타워이며, 높이가 디자인에 따라 차이를 가지지만 약 100m 정도가 된다.

또한, 드릴파이프(5)는 파이프 적재공간에 가로로 적재되며, 수직되게 세워져서 탑드라이브(23) 및 로터리 테이블(24)에 의해 파지되며, 2개 이상이 서로 결합되어 일정 위치에 세로로 임시 적재된 후, 시추 작업시 문풀을 통해 하향 전진된다.

그러나, 종래의 데릭은 복잡한 구조 형태를 취하고 있으며, 넓은 영역의 데크 면적을 사용하는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 미국 특허등록번호 US6,763,898호에 설명된 이중 호이스트 시스템(dual hoist system)은 별도의 구조물로 분리되고, 독립 또는 동시에 작동될 수 있도록 2개의 호이스트를 장착한 것으로 별도의 구조물을 제작하여야 하여 종래의 데릭과 같은 복잡한 구조 및 고가의 제작비용, 넓은 영역의 데크 면적 사용 등의 문제점을 여전히 가지고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 두 개의 탑드라이브를 가지는 드릴링 시스템을 단순화시킴으로써 기존의 싱글 데릭에 비하여 적은 공간을 사용함과 아울러 시추작업의 효율성을 높이도록 하고, 드릴링 파이프의 자중을 활용한 방법을 제안하여 시스템을 간소화시킴으로써 기존의 듀얼 데릭에 비하여 설비 투자 비용을 감소시키도록 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 데릭에 있어서, 상기 데릭의 상단부에 힌지 결합되며, 양측에 고정도르래가 각각 설치되는 로터리부재; 및 상기 고정도르래 각각에 와이어로 연결되고, 상기 와이어의 권선과 풀림에 의해 각각 승강하며, 드릴링 파이프가 각각 파지되는 제 1 및 제 2 탑드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭을 제공한다.

상기 로터리부재는 상기 힌지 결합의 중심과 상기 고정도르래 각각의 회전중심이 삼각형의 꼭지점을 이루는 것을 특징으로 한다.

상기 로터리부재 내에 상기 데릭과 힌지 결합된 부위에는 상기 로터리부재의 회전속도를 저감시키는 회전속도저감장치가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 로터리부재는 상기 로터리부재의 회전을 정지시키는 고정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정장치는, 상기 로터리부재의 양측에 부착된 고정단; 및 일단이 상기 데릭에 고정되고, 타단이 고정부재에 연결되어 있는 스프링;을 포함하고, 상기 고정부재는 상기 데릭에 힌지 결합되며, 상기 고정부재의 인근에 설치되는 전자석에 전류가 인가되면 상기 스프링의 복원력을 이겨 하방으로 회전하여 상기 고정단과 함께 상기 로터리부재의 회전을 고정시키고, 상기 전자석에 전류가 인가되지 않으면 상기 스프링의 복원력에 의해 상방으로 회전하여 상기 로터리부재의 회전을 고정시키지 않는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 및 제 2 탑드라이브는 상기 와이어에 각각 연결되기 위한 이동도르래가 상단에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 드릴링 파이프의 승강 경로를 따라 수직되게 마련되는 가이드부; 및 상기 가이드부의 양측에 상하로 슬라이딩 가능하도록 각각 설치되며, 다수의 링크부재에 의해 상기 제 1 및 제 2 탑드라이브에 각각 연결되는 제 1 및 제 2 승강가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 드릴링 파이프가 적치되기 위한 적치부가 상기 데릭의 양측에 있는 컬럼에 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 데릭에 있어서, 상기 데릭의 상단에 힌지 결합되는 로터리부재를 포함하고, 상기 로터리부재의 양측에 와이어로 각각 제 1 및 제 2 탑드라이브가 연결되며, 상기 와이어의 권선과 풀림에 의해 상기 제 1 및 제 2 탑드라이브가 독립적으로 승강하는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭을 제공한다.

본 발명에 따르면, 시스템을 간소화하여 데릭의 규모를 줄일 수 있고, 이로 인해 데크 위에서의 면적 사용량을 최소화할 수 있으며, 탑드라이브간의 빠르고 용이한 이동으로 트립 인(trip-in)과 트립 아웃(trip-out) 등의 드릴링 작업 효율을 증대시킬 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 데릭을 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭을 도시한 정면도, 그리고,
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭을 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 로터리 부재의 고정장치를 확대한 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭을 도시한 정면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭(100)은 데릭(100)의 상단에 힌지 결합되는 로터리부재(110)를 포함하고, 로터리부재(110)의 양측에 와이어(121,122)로 각각 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)가 연결되며, 와이어(121,122)의 권선과 풀림에 의해 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)가 독립적으로 승강한다.

로터리부재(110)는 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)가 운용하는 드릴링 파이프(200)의 자중을 이용하여 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)의 위치를 변경할 수 있도록 하는데, 데릭(100)의 상단에 힌지축(111)에 의해 힌지 결합되며, 양측에 고정도르래(112,113)가 각각 설치될 수 있다.

이 때, 자중에 의한 제 1 및 제 2 탑드라이브(130, 140)의 급격한 위치변경으로 장비에 무리가 가는 것을 막기 위해 힌지 결합 부위에는 위치변경을 위한 회전 속도를 저감할 수 있는 회전속도저감장치(미도시), 예를 들어 힌지축(111)과 로터리부재(110) 사이에 마찰부재를 결합시킨 힌지축을 사용하여 상기 탑드라이브(130, 140)의 위치 변경이 부드럽고 천천히 이루어 질 수 있도록 한다.

또한, 상기 탑드라이브(130, 140)간에 위치변경이 이루어진 경우 그러한 상태를 유지할 수 있도록 로터리부재(110)를 고정하는 고정장치를 추가할 수 있으며, 로터리부재(110)의 회전을 일시적으로 고정할 수 있다면 다른 장치를 사용할 수도 있다.

고정장치는 제 1 탑드라이브(130)가 드릴링 파이프(200)를 파지한 상태에서 드릴링 작업을 하는 도중에 제 2 탑드라이브(140)가 드릴링파이프(200)를 파지하여 대기하는 상태가 되었을 때, 제 1 탑드라이브(130) 측에 드릴링을 위해 걸리는 하중이 제 2 탑드라이브(140)의 하중에 의해 일정부분 상쇄되어 드릴링 작업을 방해하는 것을 막을 수 있어 드릴링작업이 원활하게 진행되도록 한다.

이러한 고정장치의 일 예로써, 도 9에 도시한 고정장치(250,250')는 힌지축(251,251'), 고정부재(252,252'), 전자석(253,253'), 스프링(254,254'), 고정단(255,255') 등이 사용되는 것으로 도시하였다.

상기 고정장치(250,250')에 사용된 힌지축(251,251')은 고정부재(252,252')가 힌지축(251,251')을 중심으로 회전될 수 있도록 하여 로터리부재(110)에 부착되어 있는 고정단(255,255')에 고정부재(252,252')가 걸리거나, 풀리게 되어 로터리부재(110)는 회전 또는 고정된다.

고정부재(252,252')는 전자석(253,253')에 의해 움직일 수 있도록 자력에 끌리는 재질로 만들며, 전자석(253,253')에 전류가 흐르면 고정부재(252,252')를 당겨 고정부재(252,252')가 고정단(255,255')에 걸리게 되며, 전자석(253,253')에 전류가 흐르지 않을 때는 고정부재(252,252')는 데릭에 일단이 고정되어 있는 스프링(254,254')의 복원력(탄성력)에 의해 고정단(255,255')으로부터 풀리게 된다. 이 때 전자석의 자력은 스프링의 복원력(탄성력)을 이길 수 있어야 할 것이다.

상기 전자석(253,253')의 위치를 고정부재(252,252')를 기준으로 반대방향에 위치시킬 수도 있으며, 이 때는 도 10의 실시예에서와 같은 원리로 작동되며, 스프링(254,254')을 설치하지 않아도 무방할 것이다.

도 10에 도시된 고정장치(350)는 로터리부재(110)의 힌지축(111)상의 회전변위 말단부에 로터리부재(110)의 회전을 일시정지하기 위해 돌출형상을 형성시키거나, 별도의 부재(예를 들어 톱니바퀴형상의 부재)를 부착하고 이들과 협력하여 로터리부재(110)의 회전을 일시 정지시키도록 설치할 수도 있을 것이다.

따라서, 도 10에 도시된 고정장치(350,350')는 힌지축(351,351'), 고정부재(352,352'), 전자석(353,353'), 고정원판(354), 고정단(355'.355)로 구성된다.

상기 고정장치(350)에 사용된 힌지축(351,351')은 고정부재(352)가 힌지축(351,351')을 중심으로 회전될 수 있도록 하여 로터리부재(110)에 부착되어 있는 고정단(355)에 고정부재(352)가 걸리거나, 풀리게 되어 로터리부재(110)는 회전 또는 고정된다.

고정부재(352)는 전자석(353)에 의해 움직일 수 있도록 자력에 끌리는 재질로 만들며, 상기의 고정단(355,355')은 고정부재(352,352')와 맞물리는 면의 반대편 면이 도 10과 같이 경사지도록 형성시켜 로터리부재(110)가 회전할 때 고정부재(352,352')가 고정단(355,355')의 경사면을 자연스럽게 타고 넘어가서 고정단(355,355')과 맞물리는 면에 도착할 수 있도록 하며, 역방향으로 로터리부재(110)가 회전할 때는 전자석에 의해서 고정부재(352, 352')를 상방으로 올려 고정단(355, 355')과 맞물리는 면이 지나갈 수 있도록 한다. .

상기 전자석(353,353')의 위치를 고정부재(352,352')를 기준으로 반대방향에 위치시킬 수도 있으며, 이 때는 도 9의 실시예에서와 같이 스프링(354,354')을 설치하여야 할 것이다.

고정원판(354) 상에는 고정부재(352,352')가 힌지형태로 고정되어 로터리부재(110)의 회전을 고정시킨다.

고정원판(354)의 중심에는 힌지축(111)이 있어 로터리부재(110)가 힌지축과 함께 회전할 때 고정원판(354) 상에 설치되는 고정부재(352,352')와 힌지축(111)에 형성되는 고정단(355,355')에 의해 아래에서 설명하는 방법에 의해 로터리부재(110)의 회전이 고정된다.

또한, 본 발명의 로터리부재(110)는 데릭(100)과의 힌지 결합 중심과 고정도르래(112,113) 각각의 회전중심이 삼각형의 꼭지점을 이룰 수 있으며, 본 실시예에서처럼 "ㄱ"자의 플레이트로 이루어지거나, 삼각형 플레이트 또는 그 밖의 다양한 형상 및 구조로 이루어질 수 있다.

제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)는 고정도르래(112,113) 각각에 와이어(121,122)로 연결되며, 와이어(121,122)의 권선과 풀림에 의해 각각 승강하며, 드릴링 파이프(200)가 각각 파지된다. 또한, 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)는 와이어(121,122)의 원활한 이동을 위하여 와이어(121,122)에 각각 연결되기 위한 이동도르래(131,141)가 상단에 설치될 수 있다. 여기서, 와이어(121,122)는 윈치(미도시)에 연결됨으로써 윈치의 구동에 의해 권선되거나 풀리게 된다.

본 발명에 따른 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭(100)은 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)가 선택적으로 드릴링 파이프(200)의 이동 경로 중심을 따라 이동하도록 가이드하는 가이드부(160)와 제 1 및 제 2 승강가이드(170,180)를 더 포함할 수 있다.

가이드부(160)는 드릴링 파이프(200)의 승강 경로를 따라 수직되게 마련되는데, 본 실시예에서처럼 양측의 컬럼(190) 사이에 수직을 이루도록 마련될 수 있다.

제 1 및 제 2 승강가이드(170,180)는 가이드부(160)의 양측에 상하로 슬라이딩 가능하도록 각각 설치되며, 다수의 링크부재(171,181)에 의해 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)에 각각 연결된다. 여기서, 링크부재(171,181)는 양단이 제 1 및 제 2 승강가이드(170,180)와 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)에 힌지 결합되며, 상하로 간격을 두고서 다수로 설치된다. 따라서, 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)는 링크부재(171,181)의 폴딩에 의해 드릴링 파이프(200)의 승강 경로 중심에 수직되게 위치하거나, 드릴링 파이프(200)의 승강 경로 중심을 벗어나서 수직되게 위치하게 된다.

양측의 컬럼(190)에는 드릴링 파이프(200)가 적치되기 위한 적치부(191)가 마련될 수 있으며, 적치부(191)에 파이프 랙킹 시스템(pipe racking system)이 마련됨으로써 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)에 서로 독립적으로 드릴링 파이프(200)를 각각 전달할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭의 작용을 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭(100)은 로터리부재(110)에 의해 중력식 회전형 이동 시스템(GRMS, Gravitational Rotary Moving System)을 제공하는데, 이로 인해 제 1 및 제 2 탑드라이브(130,140)가 교대로 한 개의 웰(well)을 뚫도록 하며, 드릴링 파이프(200)의 자중을 활용하여 드릴링 시스템의 작용 토크를 최적화하도록 한다. 일례로 로터리부재(110)에 의해 센터에 위치하는 제 1 탑드라이브(130)가 드릴링 파이프를 놓게 되면, 센터로부터 벗어난 제 2 탑드라이브(140)가 드릴링 파이프(200)의 파지 유무 등에 따라 제 1 탑드라이브(130)와 무게차이가 발생하게 되고, 제 2 탑드라이브(140)가 드릴링 파이프(200)를 파지한 상태라면 제 1탑드라이브(130) 보다 무겁기때문에 제 2 탑드라이브(140)는 자연스러우면서도 신속하게 서로의 위치를 변경할 수 있게 되어 드릴링 작업 절차(trip-in & trip-out)의 효율 증대에 효과적이다. 이러한 절차를 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 탑드라이브(130)가 드릴링 파이프(200)를 파지하여 하중에 의해 로터리부재(110)가 회전하고, 제 1 탑드라이브(130)는 웰 센터(well center)의 위치에 오게 되며, 제 2 탑드라이브(140)는 웰 센터로부터 벗어난 위치에 대기하게 된다. 그런 다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 탑드라이브(130)가 드릴링 작업을 하는 동안 제 2 탑드라이브(140)가 적치부(191)에서 드릴링 파이프(200)를 전달받아 대기한다.

이 때, 드릴링 파이프(200)를 전달받은 제 2 탑드라이브(140)의 하중에 의해 제 1 탑드라이브(130) 측에 드릴링을 위해 걸리는 하중이 일정부분 상쇄되지 않도록 도 9에서와 같이 로터리부재(110)의 회전을 일시적으로 고정할 수 있는 고정장치(250,250')가 설치되었다면, 제 2 탑드라이브(140)에 드릴링 파이프(200)가 파지되기 전에 고정장치(250)의 전자석(253)을 작동시켜 고정부재(252)를 고정단(255)에 걸리도록 하여 로터리부재(110)를 다시 역방향으로 회전시키려는 힘을 제거하도록 한다.

도 10에서와 같은 고정장치(350,350')가 설치되었다면, 고정부재(352)의 자체하중에 의해 고정부재(352)가 하방으로 내려와 있으므로, 로터리부재(110)의 역방향 회전은 방지된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 탑드라이브(130)가 드릴링 작업을 종료하여 드릴링 파이프(200)가 분리되면, 드릴링 파이프(200)를 파지하여 대기 중인 제 2 탑드라이브(140)의 하중이 제 1 탑드라이브(130)의 하중보다 무겁기 때문에 로터리부재(110)는 회전하게 되어 제 2 탑드라이브(140)는 곧바로 드릴링 작업을 진행할 수 있도록 웰 센터로 이동하게 된다. 그리고, 제 1 탑드라이브(130)는 우측 컬럼(190)에 위치하게 된다.

이 때, 도 9에서와 같은 고정장치(250)가 설치되었다면, 전자석(253)에 흐르는 전류를 차단시켜 스프링(254)의 복원련(탄성력)에 의해 고정부재(252)는 상방으로 회전하도록 하여야 고정부재(252)가 고정단(255)으로부터 풀려 로터리부재(110)는 회전할 수 있게 될 것이다. 고정부재(252)는 스프링(254)에 의해 고정단(255)으로부터 풀린 상태를 계속 유지하므로 로터리부재(110)는 천천히 회전할 수 있게 된다.

이 때, 제 2 탑드라이브(140)측의 고정부재(252')도 스프링(254')에 의해 고정단(255')으로부터 풀린 상태를 계속 유지하고 있으므로 로터리부재(110)는 회전반경의 끝까지 회전할 수 있게 된다.

도 10과 같은 고정장치(350)가 설치되었다면, 전자석(353)에 전류를 인가하여 고정부재(353)를 상방으로 회전시켜야 고정부재(352)가 고정단(355)으로부터 풀려 로터리부재(110)는 회전할 수 있게 될 것이다. 그 후 로터리부재(110)는 드릴링파이프(200)를 파지한 상태로 대기중인 제 2 탑드라이브(140)의 하중에 의해 회전하게 되며, 고정부재(352)는 전자석(353)의 전류가 끊어져서 고정부재(352)가 하중에 의해 고정단(355)에 걸리는 위치로 내려가더라도 고정부재(352)는 고정단(355)과 맞물리는 단면을 지난 상태이므로 로터리부재(110)는 천천히 회전할 수 있게 된다.

이 때, 자체하중에 의해 하방으로 내려와 있는 제 2 탑드라이브(140) 측의 고정부재(352')는 로터리부재(110)의 회전이 진행됨에 따라, 고정단(355')의 경사진 면을 지나 고정부재(352')와 맞물리게 되는 면에 도착하면서 대기중이던 제 2 탑드라이브(140)는 웰 센터(well center)에 위치하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 탑드라이브(140)가 드릴링 작업을 하는 동안 제 1 탑드라이브(130)는 윈치에 의해 와이어(121)가 당겨져서 컬럼(190)의 상부로 이동하고, 적치부(191)에서 드릴링 파이프(200)를 전달받아 파지한 상태로 대기하게 된다.

이 경우 도 9와 같은 고정장치(250')가 설치되었다면, 드릴링 파이프(200)를 파지한 제 1 탑드라이브(130)의 전체하중에 의한 회전력이 제 2 탑드라이브(140)의 드릴링 작업을 방해하게 되므로 제 1 탑드라이브(130)에 드릴링 파이프(200)가 파지되기 전에 고정장치(250')의 전자석(253')을 작동시켜 고정부재(252')를 고정단(255')에 걸리도록 하여 로터리부재(110)를 다시 역방향으로 회전시키려는 힘을 제거하도록 한다.

도 10과 같은 고정장치(350,350')가 설치되었다면, 전자석(353,353')에 흐르는 전류는 로터리부재(110)가 회전하는 시점을 제외하고는 차단되어 있는 상태이므로 고정부재(353')의 자체하중에 의해 고정부재(352')가 하방으로 내려와 있으므로, 로터리부재(110)의 역방향 회전은 방지된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 탑드라이브(140)가 드릴링 작업을 종료하여 드릴링 파이프(200)가 분리되면, 드릴링 파이프(200)를 파지하여 대기 중인 제 1 탑드라이브(130)의 하중이 제2 탑드라이브(140)의 하중보다 무겁기 때문에 로터리부재(110)는 회전하게 되어 제 1 탑드라이브(130)는 곧바로 드릴링 작업을 진행할 수 있도록 웰 센터로 이동하게 되고, 상기한 바와 같은 과정을 반복 수행하게 된다.

이러한 과정은 트립 인(trip-in)뿐만 아니라, 트립 아웃(trip-out)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

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.

110 : 로터리부재 111 : 힌지축
112,113 : 고정도르래 121,122 : 와이어
130 : 제 1 탑드라이브 131,141 : 이동도르래
140 : 제 2 탑드라이드 151,152 : 보조도르래
160 : 가이드부 170 : 제 1 승강가이드
171,181 : 링크부재 180 : 제 2 승강가이드
190 : 컬럼 191 : 적치부
200 : 드릴링 파이프 250,250',350,350' : 고정장치
251,251',351,351' : 힌지축 252,252',352,352' : 고정부재
253,253',353,353' : 전자석 254,254' : 스프링
354 : 고정원판 255,255',355,355' : 고정단

Claims

데릭에 있어서,
상기 데릭의 상단부에 힌지 결합되며, 양측에 고정도르래가 각각 설치되는 로터리부재; 및
상기 고정도르래 각각에 와이어로 연결되고, 상기 와이어의 권선과 풀림에 의해 각각 승강하며, 드릴링 파이프가 각각 파지되는 제 1 및 제 2 탑드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 1에 있어서, 상기 로터리부재는
상기 힌지 결합의 중심과 상기 고정도르래 각각의 회전중심이 삼각형의 꼭지점을 이루는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 1에 있어서,
상기 로터리부재 내에 상기 데릭과 힌지 결합된 부위에는 상기 로터리부재의 회전속도를 저감시키는 회전속도저감장치가 더 포함된 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 3에 있어서,
상기 회전속도저감장치는 상기 로터리부재 내의 힌지축 주위를 마찰부재로 둘러싼 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 1에 있어서, 상기 로터리부재는 상기 로터리부재의 회전을 정지시키는 고정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 5에 있어서, 상기 고정장치는,
상기 로터리부재의 회전중심인 힌지축의 회전변위 말단부에 돌출형상을 형성시키고, 상기 돌출형상과 협력하여 로터리부재의 회전을 일시 정지시키는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 5에 있어서, 상기 고정장치는,
상기 로터리부재의 양측에 부착된 고정단; 및
일단이 상기 데릭에 고정되고, 타단이 고정부재에 연결되어 있는 스프링;을 포함하고,
상기 고정부재는 상기 데릭에 힌지 결합되며, 상기 고정부재의 인근에 설치되는 전자석에 전류가 인가되면 상기 스프링의 복원력을 이겨 하방으로 회전하여 상기 고정단과 함께 상기 로터리부재의 회전을 고정시키고, 상기 전자석에 전류가 인가되지 않으면 상기 스프링의 복원력에 의해 상방으로 회전하여 상기 로터리부재의 회전을 고정시키지 않는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 1에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 탑드라이브는
상기 와이어에 각각 연결되기 위한 이동도르래가 상단에 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 1 또는 청구항 8에 있어서, 상기 드릴링 파이프의 승강 경로를 따라 수직되게 마련되는 가이드부; 및
상기 가이드부의 양측에 상하로 슬라이딩 가능하도록 각각 설치되며, 다수의 링크부재에 의해 상기 제 1 및 제 2 탑드라이브에 각각 연결되는 제 1 및 제 2 승강가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
청구항 1에 있어서, 상기 드릴링 파이프가 적치되기 위한 적치부가 상기 데릭의 양측에 있는 컬럼에 마련되는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.
데릭에 있어서,
상기 데릭의 상단에 힌지 결합되는 로터리부재를 포함하고,
상기 로터리부재의 양측에 와이어로 각각 제 1 및 제 2 탑드라이브가 연결되며, 상기 와이어의 권선과 풀림에 의해 상기 제 1 및 제 2 탑드라이브가 독립적으로 승강하는 것을 특징으로 하는 듀얼 탑드라이브를 가지는 데릭.