KR20120093482A - 드릴쉽 - Google Patents

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    • E21B33/064—Blow-out preventers, i.e. apparatus closing around a drill pipe, e.g. annular blow-out preventers specially adapted for underwater well heads

Abstract

드릴쉽이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴쉽은, LMRP(lower marine riser package) 유닛에 대한 테스트 작업을 수행하기 위하여 선체에 마련되는 테스트 스텀프 시트(test stump seat); 및 LMRP 유닛을 하부에서 지지하며, LMRP 유닛과 함께 테스트 스텀프 시트의 상부에 결합되되 LMRP 유닛의 유지보수 작업을 위한 작업공간부가 내부에 형성되는 유닛 서포트(unit support)를 포함한다.

Description

드릴쉽{Drill ship}
본 발명은, 드릴쉽에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, LMRP 유닛을 지지하는 유닛 서포트의 구조가 개선된 드릴쉽에 관한 것이다.
일반적으로 오일이나 가스(gas) 탐사에서 유정을 시추하기 위하여 시추선이 활용되어 왔다. 특히, 근래에는 지구의 부존자원이 급격히 감소되어 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 심해 유전의 개발의 중요성이 부각되고 있다. 이에 따라 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 심해 유전의 개발에 적합한 시추 장비를 구비한 시추선이 개발되고 있다.
이러한 시추선의 종류에는 여러 가지가 있으며, 리그선(rig ship), 고정식 플랫홈(stationary platform) 또는 드릴쉽(drill ship) 등이 다양한 형태로 운용되고 있다.
시추선의 종류 중에서 드릴쉽은, 기존의 고정식 시추 장비와는 달리, 시추 장비가 구비된 선박으로서 자체 동력으로 항해도 가능하도록 일반 선박과 유사한 형태로 제작된다.
시추 작업이 선박 내에서 이루어지기 때문에 드릴쉽의 중앙부에는 문풀 구역(moonpool area)이라는 대규모의 개구부를 포함한 공간이 마련되고, 문풀 구역에서 시추 장비에 대한 테스트 작업 및 유지보수 작업 등 전반적인 시추 작업이 진행된다.
해저 시추 작업은 시추공(drilling well) 내로 제어되지 않은 지질층 유체(formation fluid)의 유동인 블로 아웃(blow out)을 경험할 수 있다. 블로 아웃은 위험하고 비용이 많이 들며, 수명 단축, 오염, 시추 설비에 대한 손상, 및 유정(well) 생산의 손실을 유발할 수 있다. 블로 아웃을 방지하도록, 블로 아웃 방지(blow out preventer, BOP) 스택(stack)이 요구된다.
BOP 스택은 전형적으로 시추 위치(drilling site)에서 지질층 압력(formation pressure) 및 유체를 안전하게 격리하여 제어할 수 있는 일련의 기능들을 포함한다. BOP는 유압으로 동작되는 파이프 램(pipe ram), 환상 밀봉부(annular seal), 파이프를 절단하도록 디자인된 전단램(shear ram), 시추 유체의 유동을 제어하는 일련의 원격 동작 밸브 및 유정 재진입 설비를 개폐하는 것을 포함한다.
이러한 BOP 스택은, BOP(blow out preventer) 유닛과, BOP 유닛과 연결되는 LMRP(low marine riser package) 유닛을 포함하며, 드릴쉽과 연결되는 라이저 파이프와 함께 시추 장비를 이룬다.
한편, BOP 스택은 심해의 유정과 직접 연결되어 시추 작업이 진행되기 때문에 고압의 상황에 노출될 수밖에 없다.
이에 따라 BOP 스택에 대한 정기적인 테스트가 필요하다. 특히, BOP 스택의 BOP 유닛으로부터 분리된 LMRP 유닛에 대한 정기적인 테스트가 필요한데, 이러한 LMRP 유닛의 테스트 시에는 LMRP 유닛을 테스트 스텀프 시트(test stump seat) 상에 올려진 LMRP 테스트 스텀프(LMRP test stump)에 올려 결합시키고 테스트 작업을 진행하게 된다. LMRP 유닛이 LMRP 테스트 스텀프 위에 올려져 지지되는 경우에는 LMRP 테스트 스텀프의 상단부 돌출 부위가 LMRP 유닛의 하부 영역으로 삽입되는 구조를 갖는다.
그런데, LMRP 유닛에 대한 테스트 작업이 완료된 후, 만약 LMRP 유닛의 테스트 부위에 대한 유지보수 작업(maintenance)이 요구되는 경우, 예컨대 패킹(packing) 등의 교환이 필요한 경우에는 LMRP 유닛과 LMRP 테스트 스텀프 간의 구조적인 결합구조의 한계로 인해 유지보수 작업을 수행하기 어려운 문제점이 발생된다.
즉 LMRP 유닛에 대한 유지보수 작업을 진행하려면 크레인으로 LMRP 유닛을 일정 높이 들어 올린 후에 작업자가 LMRP 유닛의 하부에서 수행해야 하는데, LMRP 유닛이 수 백 톤(ton)의 중량을 가진 거대한 구조물이라는 점을 감안할 때, 작업자의 안전상 위험부담이 따르므로 이에 대한 적절한 개선책이 요구된다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 테스트 스텀프 시트에 대하여 LMRP 유닛을 안정적으로 지지시킬 수 있을 뿐만 아니라 LMRP 유닛이 테스트 스텀프 시트에 올려진 상태에서도 LMRP 유닛에 대해 안정적으로 유지보수 작업을 수행할 수 있는 드릴쉽을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, LMRP(lower marine riser package) 유닛에 대한 테스트 작업을 수행하기 위하여 선체에 마련되는 테스트 스텀프 시트(test stump seat); 및 상기 LMRP 유닛을 하부에서 지지하며, 상기 LMRP 유닛과 함께 상기 테스트 스텀프 시트의 상부에 결합되되 상기 LMRP 유닛의 유지보수 작업을 위한 작업공간부가 내부에 형성되는 유닛 서포트(unit support)를 포함하는 드릴쉽이 제공될 수 있다.
상기 유닛 서포트는 상기 LMRP 유닛의 외곽프레임의 하부 영역에 결합되어 상기 LMRP 유닛을 지지하는 상부 서포트를 포함할 수 있다.
상기 상부 서포트는, 상기 LMRP 유닛의 외곽프레임의 폭에 대응되게 미리 결정된 간격을 가지고 상호 나란하게 이격 배치되는 한 쌍의 제1 상부 프레임; 상호 나란하게 이격 배치되고 상기 제1 상부 프레임에 교차되는 방향으로 배치되어 상기 한 쌍의 제1 상부 프레임에 연결되는 한 쌍의 제2 상부 프레임; 및 상기 작업공간부가 내부에 형성되도록, 상기 한 쌍의 제1 상부 프레임과 상기 한 쌍의 제2 상부 프레임 사이에 결합되는 폐루프 형상의 내부 프레임을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 상부 프레임 중 적어도 어느 하나에는 다수의 가이드홀이 형성될 수 있다.
상기 내부 프레임에는 그 둘레 방향을 따라 다수의 제1 통공이 형성될 수 있다.
상기 상부 서포트는, 상기 제1 및 제2 상부 프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되어 상기 LMRP 유닛을 제위치로 가이드하는 가이드 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 프레임은 그 꼭짓점이 바깥쪽 모서리에서 직선으로 올라온 위치에서 형성되는 사각뿔 형상을 가지며, 상기 상부 서포트의 네 모서리 영역에 각각 하나씩 결합될 수 있다.
상기 가이드 프레임은, 상기 제1 및 제2 상부 프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되는 결합벽부; 상기 결합벽부의 일단부에서 상기 결합벽부에 대해 교차 배치되는 외측벽부; 상기 외측벽부의 노출단부에서 상기 작업공간부 쪽을 향해 경사지게 형성되어 상기 LMRP 유닛의 외곽프레임을 상기 작업공간부 쪽으로 가이드하는 경사벽부; 및 상기 외측벽부와 나란하게 배치되되 상기 경사벽부가 끝나는 지점과 상기 결합벽부에 연결되며, 제위치로 위치된 상기 LMRP 유닛의 외곽프레임을 지지하는 지지벽부를 포함할 수 있다.
상기 유닛 서포트는, 상기 상부 서포트와 상기 테스트 스텀프 시트 사이에 개재되어 상기 테스트 스텀프 시트에 대해 상기 상부 서포트를 지지하며, 상기 상부 서포트와 상기 테스트 스텀프 시트 간의 간격을 유지시키는 하부 서포트를 더 포함할 수 있다.
상기 하부 서포트는, 상기 상부 서포트의 하부에 결합되며, 내부에 상기 작업공간부와 연통되는 제1 개구부가 형성되는 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트와 이격되고 나란하게 배치되어 상기 테스트 스텀프 시트의 상부에 결합되며, 상기 제1 개구부와 연통되는 제2 개구부가 내부에 형성되는 하부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 연결하는 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 상부 플레이트에는 상기 상부 서포트의 제1 통공들과 연통되는 다수의 제2 통공이 더 형성될 수 있으며, 상기 하부 플레이트에는 상기 테스트 스텀프 시트와의 볼트(bolt) 결합을 위한 다수의 제3 통공이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 테스트 스텀프 시트에 대하여 LMRP 유닛을 안정적으로 지지시킬 수 있을 뿐만 아니라 LMRP 유닛이 테스트 스텀프 시트에 올려진 상태에서도 LMRP 유닛에 대해 안정적으로 유지보수 작업을 수행할 수 있으며, 이로 인해 종래처럼 크레인으로 LMRP 유닛을 일정 높이 들어 올린 후에 LMRP 유닛의 유지보수 작업을 진해하는데 따른 작업자의 안전상 위험부담 문제를 해소할 수 있다.
도 1은 심해의 유정으로부터 드릴쉽으로 시추 유체를 끌어올리는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴쉽에 적용될 수 있는 가이딩 시스템의 평면도이다.
도 3은 테스트 스텀프 시트 상에 본 실시예의 유닛 서포트에 의해 LMRP 유닛이 지지되어 유지보수 작업되는 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 유닛 서포트의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 요부 확대도로서 LMRP 유닛이 안착되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 테스트 스텀프 시트 상에 LMRP 유닛이 탑재 또는 임시 탑재될 때의 유닛 서포트에 대한 사용예이다.
도 7은 엘레판 서포트(elephane support) 또는 리트렉터블 테스트 스텀프 프레임(retractable test stump frame)의 프레임 위에 LMRP 유닛이 탑재될 때의 유닛 서포트의 사용예이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 심해의 유정으로부터 드릴쉽으로 시추 유체를 끌어올리는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 시추 장비에 대해 간략히 설명하면, 시추 장비는, 해저 바닥의 유정 입구에 결합되는 BOP(blow out preventer) 유닛(110)과 BOP 유닛(110)과 연결되는 LMRP(low marine riser package) 유닛(200)을 구비하는 BOP 스택(100, BOP stack)과, BOP 스택(100)과 본 실시예의 드릴쉽(1)을 연결하는 라이저 파이프(10) 등을 포함할 수 있다.
시추 작업 중에는 시추공 내의 압력보다 상대적으로 높은 압력을 가진 층을 시추공이 관통하는 경우가 종종 있다. 이 경우, 시추공 내로 고압의 유체 또는 가스가 유입되고 이들이 시추 유체, 시추 장비 및 다른 시추 구조물들로 전파되어 분출되는 현상이 발생할 수 있다.
이를 블로 아웃(blow out) 현상이라 하는데, 이러한 현상이 발생되면 라이저 파이프(10) 또는 라이저 파이프(10)와 연결되어 있는 드릴쉽 등 시추 장비에 피해를 초래할 뿐 아니라 대형 인명 사고를 유발할 가능성이 있다.
블로 아웃 현상을 방지하기 위해, 도 1처럼 유정 입구에 BOP 유닛(110)이 설치된다. BOP 유닛(110)의 역할은, 비상 시 시추공 내부를 효과적으로 밀봉하여 시추공과 외부를 차단시키는 역할을 한다.
이러한 BOP 유닛(110)은, BOP 배관부(120)를 밀봉하는 방식에 따라 크게 고리(annular) 타입과 램(ram) 타입으로 구분될 수 있다.
통상적으로는 램 타입이 주로 적용된다. 램 타입은 BOP 배관부(120)의 외부에 마련되는 차단장치가 BOP 배관부(120)의 횡방향으로 구동되어 차단장치의 램이 BOP 배관부(120)를 밀봉시키는 타입을 말한다. 밀봉의 효율을 높이기 위하여 차단장치이 복수 개로 순차적으로 배치된 것도 있다.
이러한 구조를 통해, 블로 아웃 현상이 발생되는 비상 상황에도 그 즉시, 유정 입구를 BOP 유닛(110)이 밀봉시킬 수 있어 시추 장비 및 시추 구조물로 피해가 발생 또는 전파되는 것을 방지할 수 있다.
LMRP 유닛(200)에 대한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
한편, BOP 스택(100)은 도 1에 도시된 것처럼 심해의 유정과 직접 연결되어 시추 작업이 진행되기 때문에 늘 고압의 상황에 노출된다. 따라서 BOP 스택(100)에 대한 정기적인 테스트 작업과 필요 시 유지보수 작업이 요구된다.
특히, LMRP 유닛(200)에 대한 테스트 작업과 적정한 수준의 유지보수 작업이 요구되는데, LMRP 유닛(200)에 대한 테스트 작업 또는 유지보수 작업은 LMRP 유닛(200)을 드릴쉽(1)으로 인양하여 드릴쉽(1) 내에 적재한 다음에 수행된다. 물론, 새롭게 투입될 LMRP 유닛(미도시)의 경우에도 아래에서 설명될 동일한 테스트 작업이 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴쉽에 적용될 수 있는 가이딩 시스템의 평면도이다.
드릴쉽(1)에는 예컨대, 도 2와 같은 가이딩 시스템이 적용되어 BOP 스택(100), 특히 LMRP 유닛(200)을 가이딩할 수 있다.
즉 가이드 프레임(20)과, 가이드 프레임(20)을 따라 이동 가능하도록 마련되는 다수의 벌크헤드 가이딩 유닛(30)과, LMRP 유닛(200)을 선박의 좌현에서 우현 방향으로 이동시키는 갠트리 크레인(40)과, LMRP 유닛(200)을 선박의 선미에서 선수 방향으로 이동시키는 트롤리(50)를 포함할 수 있는 가이딩 시스템이 드릴쉽(1)에 적용되어 LMRP 유닛(200)을 원하는 위치로 용이하게 가이딩할 수 있다.
물론, 도 2에 도시된 LMRP 유닛(200)의 가이딩 방법은 하나의 실시예에 불과할 뿐 도 2의 구조에 본 실시예의 권리범위가 제한될 수 없다.
도 3은 테스트 스텀프 시트 상에 본 실시예의 유닛 서포트에 의해 LMRP 유닛이 지지되어 유지보수 작업되는 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 유닛 서포트의 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 요부 확대도로서 LMRP 유닛이 안착되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 먼저 참조하여 LMRP 유닛(200)에 대해 간략하게 알아본다. LMRP 유닛(200)은, BOP 유닛(110, 도 1 참조)의 상부에 마련되어 BOP 유닛(110)의 BOP 배관부(120, 도 1 참조)와 라이저 파이프(10, 도 1 참조)를 상호 연결시키는 한편, BOP 유닛(110)에 전기 및 유압의 동력을 제공하는 역할을 한다.
이러한 기능을 담당하기 위해, LMRP 유닛(200)은, BOP 배관부(120)와 연결되는 LMRP 배관부(210)와, BOP 배관부(120) 및 LMRP 유닛(200)을 상호 연결시키는 연결장치(220)와, BOP 유닛(110)의 동작을 위해 유체를 공급 및 차단시키는 유체공급라인(230) 및 유체배출라인(231)과, BOP 유닛(110)의 제어를 위해 전기 및 유체를 공급 또는 차단시키는 제어장치(240)를 포함한다.
유체공급라인(230)은 통상적으로 초크 라인(230, choke line)이라 하고, 유체배출라인(231)은 킬 라인(231, kill line)이라 한다. 초크 라인(230)으로 유체를 공급시켜 BOP 유닛(110)의 차단장치를 작동(on)시키고, 킬 라인(231)으로 유체를 배출시켜 BOP 유닛(110)의 차단장치를 작동해제(off)시킨다.
제어장치(240)는 전기 및 유체를 공급 및 차단시키도록 제어하여 BOP 유닛(110)을 제어한다.
한편, 앞서도 기술한 바와 같이, LMRP 유닛(200)은 심해의 유정과 직접 연결되어 시추 작업이 진행되기 때문에 고압의 상황에 노출될 수밖에 없기 때문에 LMRP 유닛(200)은 정기적으로 테스트되어야 한다.
LMRP 유닛(200)에 대한 테스트 작업이 완료된 후, 만약 LMRP 유닛(200)의 테스트 부위에 대한 유지보수 작업(maintenance)이 요구되는 경우, 예컨대 패킹(packing) 등의 교환이 필요한 경우에는 패킹 등을 교환해야 하는데, 종래의 구조로는 유지보수 작업이 어려웠기 때문에 본 실시예에서는 도 3과 같은 구조를 제안하고 있는 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 실시예의 드릴쉽(1)에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 본 실시예의 드릴쉽(1)은, LMRP 유닛(200)에 대한 테스트 작업을 수행하기 위하여 드릴쉽(1, 도 1 참조)의 선체에 마련되는 테스트 스텀프 시트(600, test stump seat)와, LMRP 유닛(200)을 하부에서 지지하며, LMRP 유닛(200)과 함께 테스트 스텀프 시트(600)의 상부에 결합되되 LMRP 유닛(200)의 유지보수 작업을 위한 작업공간부(S)가 내부에 형성되는 유닛 서포트(300, unit support)를 포함한다.
테스트 스텀프 시트(600)는 LMRP 유닛(200)에 대한 테스트 작업을 위해 선체에 마련되는 부분이다.
자세히 도시하지는 않았지만 테스트 스텀프 시트(600)는 드릴쉽(1)의 문풀 구역(moon-pool area)의 주변에 배치되어 문풀 구역을 통해 인양된 LMRP 유닛(200)이 올려지도록 한다. LMRP 유닛(200)은 도 2에서 설명한 가이딩 시스템에 의해 테스트 스텀프 시트(600) 쪽으로 가이딩될 수도 있고, 아니면 크레인이 이용될 수도 있다.
유닛 서포트(300)는 도 3처럼 테스트 스텀프 시트(600)에 대해 LMRP 유닛(200)을 안정적으로 지지하는 역할을 수행하는 한편 LMRP 유닛(200)에 대한 유지보수 작업이 진행될 수 있도록 하는 역할을 겸한다. 즉 본 실시예처럼 유닛 서포트(300)가 적용되면, 종래처럼 크레인으로 LMRP 유닛(200)을 일정 높이 들어 올릴 필요 없이 유지보수 작업이 수행될 수 있다.
이러한 유닛 서포트(300)는 크게, 상부 서포트(400)와 하부 서포트(500)를 포함한다. 본 실시예처럼 유지보수 작업 시에는 상부 서포트(400)와 하부 서포트(500) 모두가 사용되나 경우에 따라서는 상부 서포트(400)만 사용될 수도 있다.
이러한 경우에 대해 도 6 및 도 7을 참조하여 간략하게 살펴본다.
도 6은 테스트 스텀프 시트 상에 LMRP 유닛이 탑재 또는 임시 탑재될 때의 유닛 서포트에 대한 사용예이고, 도 7은 엘레판 서포트(elephane support) 또는 리트렉터블 테스트 스텀프 프레임(retractable test stump frame)의 프레임 위에 LMRP 유닛이 탑재될 때의 유닛 서포트의 사용예이다.
도 3처럼 테스트 스텀프 시트(600) 상에서 LMRP 유닛(200)에 대한 유지보수 작업이 진행될 때에는 상부 서포트(400)와 하부 서포트(500) 모두를 사용할 수 있지만, 도 6과 같이, 테스트 스텀프 시트(600) 상에 LMRP 유닛(200)을 탑재하거나 임시 탑재하고자 할 때는 상부 서포트(400)만 사용될 수 있다.
뿐만 아니라 도 7처럼 테스트 스텀프 시트(600)와 다른 엘레판 서포트(elephane support) 또는 리트렉터블 테스트 스텀프 프레임(retractable test stump frame)의 프레임(700) 상에 LMRP 유닛(200)을 탑재하고자 할 때에도 하부 서포트(500) 없이 상부 서포트(400)만 사용될 수 있다.
도 3, 도 6 및 도 7을 참조하여 종합해보면, LMRP 유닛(200)을 안정적으로 지지하기 위해 사용되는 유닛 서포트(300)는 필요에 따라 상부 서포트(400)와 하부 서포트(500) 모두가 사용될 수도 있고, 경우에 따라 상부 서포트(400)만이 단독으로 사용될 수 있다.
다시 도 3 내지 도 5을 참조하면, 상부 서포트(400)는, LMRP 유닛(200)의 외곽프레임(201)의 하부 영역에 결합되어 LMRP 유닛(200)을 지지하는 역할을 한다.
그리고 하부 서포트(500)는 상부 서포트(400)와 테스트 스텀프 시트(600) 사이에 개재되어 테스트 스텀프 시트(600)에 대해 상부 서포트(400)를 지지하며, 상부 서포트(400)와 테스트 스텀프 시트(600) 간의 간격(H, 도 3 참조)을 유지시키는 역할을 한다.
도 4를 참조하여 상부 서포트(400)에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
상부 서포트(400)는, LMRP 유닛(200)의 외곽프레임(201, 도 3 참조)의 폭에 대응되게 미리 결정된 간격을 가지고 상호 나란하게 이격 배치되는 한 쌍의 제1 상부 프레임(410)과, 상호 나란하게 이격 배치되고 제1 상부 프레임(410)에 교차되는 방향으로 배치되어 한 쌍의 제1 상부 프레임(410)에 연결되는 한 쌍의 제2 상부 프레임(420)과, 작업공간부(S)가 내부에 형성되도록 한 쌍의 제1 상부 프레임(410)과 한 쌍의 제2 상부 프레임(420) 사이에 결합되는 폐루프 형상의 내부 프레임(430)을 포함한다.
도 4에는 제1 상부 프레임(410), 제2 상부 프레임(420) 및 내부 프레임(430)이 사각 파이프(pipe) 형상으로 극히 개략적으로 도시되어 있지만 이들은 강성이 우수한 영문자 "H" 형상의 형강일 수 있다. 제1 상부 프레임(410), 제2 상부 프레임(420) 및 내부 프레임(430)은 상호간 용접에 의해 결합될 수 있다.
한 쌍의 제1 상부 프레임(410)과 한 쌍의 제2 상부 프레임(420)이 용접되어 형성되는 외형은 대략 한글 "ㅁ"자 형상을 가질 수 있다. 물론, 이러한 형상은 하나의 예일 뿐 반드시 그러할 필요는 없다.
한 쌍의 제2 상부 프레임(420)의 상면에는 다수의 가이드홀(421)이 형성된다. 실시예로서 총 4개의 가이드홀(421)이 제2 상부 프레임(420)의 상면에 형성될 수 있다.
가이드홀(421)들은 도 7에 도시된 엘레판 서포트 또는 리트렉터블 테스트 스텀프 프레임의 프레임(700) 상에 상부 서포트(400)를 탑재하고자 할 때, 프레임(700)의 상단부에 마련되는 맞춤형 삽입핀(710)이 가이드되면서 부분적으로 삽입되는 장소를 이룬다.
이처럼 가이드홀(421)들이 한 쌍의 제2 상부 프레임(420)의 상면에 마련됨에 따라, 도 7처럼 엘레판 서포트 또는 리트렉터블 테스트 스텀프 프레임의 프레임(700) 상에 상부 서포트(400)를 탑재하기가 용이해질 수 있다.
본 실시예의 경우, 가이드홀(421)들이 제2 상부 프레임(420)의 상면에 마련되고 있지만 프레임(700)의 구조에 따라 가이드홀(421)들은 제1 상부 프레임(410)에 마련될 수도 있다.
상부 서포트(400)의 내부 프레임(430)은, 전술한 바와 같이, 작업공간부(S)가 내부에 형성되도록 한 쌍의 제1 상부 프레임(410)과 한 쌍의 제2 상부 프레임(420) 사이에 결합되는 폐루프 형상의 프레임이다.
이러한 내부 프레임(430)의 표면에는 그 둘레 방향을 따라 다수의 제1 통공(431)이 형성된다. 제1 통공(431)들은 하부 서포트(500)와의 결합 시 또는 LMRP 유닛(200)의 외곽프레임(201)의 하단부와의 결합 시 볼트(blot)가 체결되는 장소를 이룬다.
한편, 상부 서포트(400)의 네 모서리 영역에는 LMRP 유닛(200)을 제위치로 가이드하는 가이드 프레임(440)이 결합된다.
가이드 프레임(440)은 사각뿔 형상을 가질 수 있는데, 정상적인 사각뿔의 형태라기보다는 꼭짓점이 바깥쪽 모서리에서 직선으로 올라온 위치에서 형성되는 사각뿔 형상을 가질 수 있다.
이러한 가이드 프레임(440)은 상부 서포트(400)의 네 모서리 영역에 각각 하나씩 결합된다. 즉 가이드 프레임(440) 역시 상부 서포트(400)의 네 모서리 영역에서 용접에 의해 고정될 수 있다. 물론, 도면과 달리 가이드 프레임(440)은 제1 상부 프레임(410) 또는 제2 상부 프레임(420)과 일체형일 수도 있다.
경우에 따라, 가이드 프레임(440)은 필요 시 제외될 수도 있는 선택 사항일 수도 있지만 가이드 프레임(440)이 마련되면 도 5의 도면처럼 LMRP 유닛(200)을 제위치로 가이드시키는 데에도 유리하고 또한 제위치에 자리한 LMRP 유닛(200)의 자리 이탈을 저지시키는 데에도 유리하다.
이러한 가이드 프레임(440)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 상부 프레임(410, 420)에 결합되는 결합벽부(441)와, 결합벽부(441)의 일단부에서 결합벽부(441)에 대해 교차 배치되는 외측벽부(442)와, 외측벽부(442)의 노출단부에서 작업공간부(S) 쪽을 향해 경사지게 형성되어 LMRP 유닛(200)의 외곽프레임(201)을 작업공간부(S) 쪽으로 가이드하는 경사벽부(443)와, 외측벽부(441)와 나란하게 배치되되 경사벽부(443)가 끝나는 지점과 결합벽부(441)에 연결되고 제위치로 위치된 LMRP 유닛(200)의 외곽프레임(201)을 지지하는 지지벽부(444)를 포함한다.
이에, 도 5처럼 LMRP 유닛(200)을 상부 서포트(400)에 탑재하려 하는 경우, 고중량의 LMRP 유닛(200)을 상부 서포트(400)의 제위치에 한번에 옮기기가 어려우나, 본 실시예의 상부 서포트(400)에는 경사벽부(443)를 구비하는 가이드 프레임(440)이 마련되어 있기 때문에 작업이 쉬워진다. 즉 LMRP 유닛(200)의 외곽프레임(201)이 도 5의 (a)에서 도 5의 (b)처럼 경사벽부(443)에 의해 가이드되면서 제위치를 찾을 수 있기 때문에 LMRP 유닛(200)을 상부 서포트(400)의 제위치로 안착시키기에 훨씬 유리하다. LMRP 유닛(200)이 제위치에 안착된 후, LMRP 유닛(200)은 지지벽부(444)로 인해 자리 이탈이 저지된다.
한편, 하부 서포트(500)는 도 3처럼 상부 서포트(400)와 테스트 스텀프 시트(600) 간의 간격(H, 도 3 참조)을 유지시키기 위해, 다시 말해 작업자가 드나들 수 있을 정도의 공간 확보를 위해 마련될 수 있다.
이러한 하부 서포트(500)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 서포트(400)의 하부에 결합되며, 내부에 작업공간부(S)와 연통되는 제1 개구부(511)가 형성되는 상부 플레이트(510)와, 상부 플레이트(510)와 이격되고 나란하게 배치되어 테스트 스텀프 시트(600)의 상부에 결합되며, 제1 개구부(511)와 연통되는 제2 개구부(521)가 내부에 형성되는 하부 플레이트(520)와, 상부 플레이트(510)와 하부 플레이트(520)를 연결하는 연결부재(530)를 포함한다.
상부 플레이트(510)와 하부 플레이트(520)는 평평한 판상체인 반면 연결부재(530)는 "H"형 형강일 수 있으며, 상부 플레이트(510)와 하부 플레이트(520) 사이의 코너 영역에 하나씩 배치될 수 있다. 따라서 작업자는 도 3처럼 연결부재(530)들 사이의 공간을 통해 상부 서포트(400)의 작업공간부(S) 쪽에 진입하여 유지보수 작업을 실시할 수 있게 된다.
상부 플레이트(510)에는 상부 서포트(400)의 제1 통공(431)들과 연통되는 다수의 제2 통공(512)이 형성되며, 하부 플레이트(520)에는 테스트 스텀프 시트(600)와의 볼트(bolt) 결합을 위한 다수의 제3 통공(522)이 형성된다.
이러한 구성에 의해, 테스트 스텀프 시트(600) 상에서 LMRP 유닛(200)에 대한 유지보수 작업을 진행하고자 할 때에는 도 3처럼 상부 서포트(400)와 하부 서포트(500) 모두를 사용하면 된다. 즉 테스트 스텀프 시트(600)의 위에 하부 서포트(500)와 상부 서포트(400)를 차례로 올려 고정시키고, 최종적으로 상부 서포트(400)의 제위치로 LMRP 유닛(200)을 안착시키면 된다. 이때는 LMRP 유닛(200)의 외곽프레임(201)이 도 5의 (a)에서 도 5의 (b)처럼 경사벽부(443)에 의해 가이드되면서 제위치를 찾을 수 있기 때문에 LMRP 유닛(200)을 상부 서포트(400)의 제위치로 안착시키기가 유리하다. LMRP 유닛(200)이 제위치에 안착된 후, LMRP 유닛(200)은 지지벽부(444)로 인해 자리 이탈이 저지된다.
만약, 테스트 스텀프 시트(600) 상에 LMRP 유닛(200)을 탑재하거나 임시 탑재하고자 할 때는 도 6처럼 상부 서포트(400)만 사용할 수 있다.
그리고 도 7처럼 테스트 스텀프 시트(600)와 다른 엘레판 서포트(elephane support) 또는 리트렉터블 테스트 스텀프 프레임(retractable test stump frame)의 프레임(700) 상에 LMRP 유닛(200)을 탑재하고자 할 때에도 하부 서포트(500) 없이 상부 서포트(400)만 사용할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 테스트 스텀프 시트(600)에 대하여 LMRP 유닛(200)을 안정적으로 지지시킬 수 있을 뿐만 아니라 LMRP 유닛(200)이 테스트 스텀프 시트(600)에 올려진 상태에서도 LMRP 유닛(200)에 대해 안정적으로 유지보수 작업을 수행할 수 있게 된다.
이하, 도 8 내지 도 12를 참조하여 상부 서포트(400a~400e)의 다양한 실시예를 간략하게 살펴보도록 한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
이 도면에 도시된 상부 서포트(400a)의 경우, 가이드 프레임(440a)이 한 쌍의 제1 상부 프레임(410)에만 결합되어 있는데, 이러한 구조의 상부 서포트(400a)를 사용하더라도 본 실시예의 효과를 제공할 수 있다.
도 8에서 제1 상부 프레임(410a)의 양단부는 제2 상부 프레임(420)의 외측으로 더 돌출된 형태를 갖는다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
이 도면에 도시된 상부 서포트(400b)의 경우, 가이드 프레임(440b)이 한 쌍의 제1 상부 프레임(410)에만 결합되어 있다는 점에서는 도 8의 실시예와 동일하다.
다만, 도 9의 경우, 도 8과는 달리 가이드 프레임(440b)이 분할된 단위조각으로 이루어져 있다. 도 9처럼 가이드 프레임(440b)이 분할된 단위조각으로 이루어져 있다 하더라도 가이드 프레임(440b)이 LMRP 유닛(200)을 가이드하는 데에 지장이 없다.
특히, 도 9처럼 가이드 프레임(440b)을 분할된 단위조각으로 만들 경우, 동일한 효과를 제공하면서도 재료비를 줄일 수 있다는 이점이 있을 것이다.
도 9에서 제1 상부 프레임(410a)의 양단부는 제2 상부 프레임(420)의 외측으로 더 돌출된 형태를 갖는다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
이 도면에 도시된 상부 서포트(400c)의 경우, 가이드 프레임(440c)이 한 쌍의 제2 상부 프레임(420)에만 결합되어 있는데, 이러한 구조의 상부 서포트(400c)를 사용하더라도 본 실시예의 효과를 제공하기에 충분하다.
도 10에서 제1 상부 프레임(410a)의 양단부는 제2 상부 프레임(420)의 외측으로 더 돌출된 형태를 갖는다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
이 도면에 도시된 상부 서포트(400d) 역시, 도 10처럼 가이드 프레임(440d)이 한 쌍의 제2 상부 프레임(420)에만 결합되어 있다.
하지만, 도 11에 도시된 가이드 프레임(440d)은 제2 상부 프레임(420)의 상면 전체 영역이 아닌 일부 영역에만 결합되어 있다. 이러한 경우, 도 10과는 달리 가이드홀(421)들이 외부로 노출될 수 있는데, 이러한 구조의 가이드 프레임(440d)이 적용되더라도 본 실시예의 효과를 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 드릴쉽에서 상부 서포트의 사시도이다.
이 도면에 도시된 상부 서포트(400e)에는 가이드 프레임(440e)이 제1 및 제2 상부 프레임(410a,420) 모두에 결합된다.
이때의 가이드 프레임(440e) 역시, 결합벽부(441e), 외측벽부(442e), 경사벽부(443e) 및 지지벽부(444e)를 구비하여 전술한 동일한 기능을 수행할 수 있다.
실제, 도 12와 같은 형태의 가이드 프레임(440e)이 적용되는 경우, 도 3, 도 6 및 도 7에 도시된 LMRP 유닛(200)보다는 부피가 작은 형태의 제품을 지지할 수 있을 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 라이저 파이프 100 : BOP 스택
110 : BOP 유닛 200 : LMRP 유닛
300 : 유닛 서포트 400 : 상부 서포트
410 : 제1 상부 프레임 420 : 제2 상부 프레임
430 : 내부 프레임 440 : 가이드 프레임
500 : 하부 서포트 510 : 상부 플레이트
520 : 하부 플레이트 530 : 연결부재

Claims (11)

  1. LMRP(lower marine riser package) 유닛에 대한 테스트 작업을 수행하기 위하여 선체에 마련되는 테스트 스텀프 시트(test stump seat); 및
    상기 LMRP 유닛을 하부에서 지지하며, 상기 LMRP 유닛과 함께 상기 테스트 스텀프 시트의 상부에 결합되되 상기 LMRP 유닛의 유지보수 작업을 위한 작업공간부가 내부에 형성되는 유닛 서포트(unit support)를 포함하는 드릴쉽.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유닛 서포트는 상기 LMRP 유닛의 외곽프레임의 하부 영역에 결합되어 상기 LMRP 유닛을 지지하는 상부 서포트를 포함하는 드릴쉽.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 서포트는,
    상기 LMRP 유닛의 외곽프레임의 폭에 대응되게 미리 결정된 간격을 가지고 상호 나란하게 이격 배치되는 한 쌍의 제1 상부 프레임;
    상호 나란하게 이격 배치되고 상기 제1 상부 프레임에 교차되는 방향으로 배치되어 상기 한 쌍의 제1 상부 프레임에 연결되는 한 쌍의 제2 상부 프레임; 및
    상기 작업공간부가 내부에 형성되도록, 상기 한 쌍의 제1 상부 프레임과 상기 한 쌍의 제2 상부 프레임 사이에 결합되는 폐루프 형상의 내부 프레임을 포함하는 드릴쉽.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 상부 프레임 중 적어도 어느 하나에는 다수의 가이드홀이 형성되는 드릴쉽.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 내부 프레임에는 그 둘레 방향을 따라 다수의 제1 통공이 형성되는 드릴쉽.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 상부 서포트는, 상기 제1 및 제2 상부 프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되어 상기 LMRP 유닛을 제위치로 가이드하는 가이드 프레임을 더 포함하는 드릴쉽.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드 프레임은 그 꼭짓점이 바깥쪽 모서리에서 직선으로 올라온 위치에서 형성되는 사각뿔 형상을 가지며, 상기 상부 서포트의 네 모서리 영역에 각각 하나씩 결합되는 드릴쉽.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 프레임은,
    상기 제1 및 제2 상부 프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되는 결합벽부;
    상기 결합벽부의 일단부에서 상기 결합벽부에 대해 교차 배치되는 외측벽부;
    상기 외측벽부의 노출단부에서 상기 작업공간부 쪽을 향해 경사지게 형성되어 상기 LMRP 유닛의 외곽프레임을 상기 작업공간부 쪽으로 가이드하는 경사벽부; 및
    상기 외측벽부와 나란하게 배치되되 상기 경사벽부가 끝나는 지점과 상기 결합벽부에 연결되며, 제위치로 위치된 상기 LMRP 유닛의 외곽프레임을 지지하는 지지벽부를 포함하는 드릴쉽.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 유닛 서포트는, 상기 상부 서포트와 상기 테스트 스텀프 시트 사이에 개재되어 상기 테스트 스텀프 시트에 대해 상기 상부 서포트를 지지하며, 상기 상부 서포트와 상기 테스트 스텀프 시트 간의 간격을 유지시키는 하부 서포트를 더 포함하는 드릴쉽.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하부 서포트는,
    상기 상부 서포트의 하부에 결합되며, 내부에 상기 작업공간부와 연통되는 제1 개구부가 형성되는 상부 플레이트;
    상기 상부 플레이트와 이격되고 나란하게 배치되어 상기 테스트 스텀프 시트의 상부에 결합되며, 상기 제1 개구부와 연통되는 제2 개구부가 내부에 형성되는 하부 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 연결하는 연결부재를 포함하는 드릴쉽.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상부 플레이트에는 상기 상부 서포트의 제1 통공들과 연통되는 다수의 제2 통공이 더 형성되며,
    상기 하부 플레이트에는 상기 테스트 스텀프 시트와의 볼트(bolt) 결합을 위한 다수의 제3 통공이 더 형성되는 드릴쉽.
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