KR20130139931A - Ice worthy jack-up drilling unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 얕은 물의 극지 해양 또는 얼음이 생기기 쉬운 위치에서 굴착 시즌을 연장할 수 있는 얼음에 적합한 잭 업 리그에 관한 것이다. 본 발명에 따른 리그는 개빙에서 선체가 물 밖으로 잭 업되어 있을 때는 통상의 잭 업 리그와 같이 작동할 것이다. 그러나, 얼음이 있는 상태에서는, 리그의 측방향 운동에 저항하기 위해 해저에 박힌 캔에 의해 레그가 제 위치에 유지되며, 선체가 물속으로 하강하여 얼음 방어 구조가 된다. 선체는 얼음 방어 구조에 있을 때 선체와 접촉하게 되는 얼음을 휘게 하여 분쇄하기 위한 얼음 굽힘면을 구비하도록 특수하게 성형되어 있다. The present invention relates to a jack up rig suitable for ice that can extend the excavation season in shallow water polar seas or ice-prone positions. The rig according to the invention will work like a normal jack up rig when the hull is jacked out of the water in the open ice. However, in the presence of ice, the legs are held in place by cans embedded in the seabed to resist lateral movement of the rig, and the hull descends into the water to form an ice defense structure. The hull is specially shaped to have an ice bending surface for deflecting and crushing the ice that comes into contact with the hull when in the ice defense structure.
Description
본 발명은, 예컨대, 탄화수소를 굴착하기 위한, 일반적으로 400피트 미만의 얕은 물에서 사용되는, "잭-업(jack-up)" 굴착선 또는 리그(rig)라 불리우는 이동식 해양 굴착선에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to mobile offshore rigs called "jack-up" rigs or rigs, typically used in shallow water of less than 400 feet, for example, for drilling hydrocarbons. .
탄화수소에 대한 끊임없는 탐사에서, 지난 백오십 년 동안 많은 오일과 가스 레저부아(reservoir)가 발견되었다. 새로운 레저부아와 자원을 찾기 위해 많은 기술들이 개발되었으며, 새로운 발견물을 찾기 위해 세계의 대부분의 지역들을 샅샅이 뒤져지고 있다. 아직 발견되지 않은 대량의 자원이 접근이 용이한 장소와 거주 지역 부근에 남아있어서 앞으로 발견될 것으로는 거의 기대되지 않는다. 그 대신, 도달하기 어렵고 힘든 지역에서 새로운 대량의 비축물들이 발견되고 있다. In the endless exploration of hydrocarbons, many oil and gas reservoirs have been discovered over the last one hundred fifty years. Many technologies have been developed to find new leisure and resources, and most of the world is scoured for new discoveries. A large amount of resources that have not yet been discovered remain in easy-to-access places and residential areas and are unlikely to be discovered in the future. Instead, new large stockpiles are being found in hard-to-reach areas.
하나의 유망한 지역은 극지 해양이다. 그러나, 극지는 멀리 떨어져 있으며 춥고, 이곳에서는 물 위의 얼음이 탄화수소를 시굴하고 생산하는데 있어서 상당한 어려움을 초래한다. 수년간, 일반적으로, 수익성 있는 1개의 굴착정(well)을 찾기 위해서는 6개의 수익성 없는 굴착정을 굴착하여야만 하는 것으로 간주되었다. 이것이 실제로 사실이라면, 우리는 수익성 없는 굴착정을 굴착하는 비용이 고가이지 않기를 희망해야만 한다. 그러나, 극지에서는, 있다 하여도, 저렴한 것은 거의 없다. One promising area is the polar ocean. However, the polar regions are distant and cold, where ice on the water causes considerable difficulties in drilling and producing hydrocarbons. Over the years, in general, it was considered that six unprofitable rigs had to be excavated in order to find one profitable well. If this is actually the case, we must hope that the cost of drilling an unprofitable drilling well is not expensive. However, in the polar regions, there are few cheap ones.
현재, 극지와 같은 냉대 지역의 얕은 물에서, 짧은 개빙(開氷) 상태의 여름 시즌에 약 45 내지 90일 동안 잭-업 또는 이동식 해양 굴착선(MODU)이 사용될 수 있다. 굴착 시즌이 개시되고 종료되는 시기를 예측하는 것은 운에 좌우되는 게임이고, 잭-업을 굴착 위치로 안전하게 견인할 수 있고 굴착을 개시할 수 있는 시기를 결정하는 것은 많은 노력이 수반된다. 일단 굴착이 개시되면, 얼음이 갑자기 출현하는 경우 분리하고 철수해야 하는 것을 피하기 위해 굴착정을 완성하고자 하는 긴급성이 상당하다. 심지어 개빙된 수 주일 동안에도, 부빙들은, 굴착 리그가 현장에 위치되는 경우에 잭-업 굴착 리그들에 심각한 위험을 제공하고 잭-업 굴착 리그의 레그(leg)가 노출되어 손상받기 매우 쉽다. Currently, in shallow waters of cold regions, such as polar regions, jack-up or mobile marine rigs (MODUs) can be used for about 45 to 90 days in the summer season in a short open state. Predicting when the excavation season begins and ends is a game of luck, and determining when it can safely tow jack-up to the excavation position and initiate excavation involves a lot of effort. Once excavation commences, there is considerable urgency to complete the excavation well to avoid having to separate and withdraw if ice suddenly emerges. Even during the few weeks of open ice, ice floes pose a serious risk to jack-up excavation rigs when the excavation rig is on site and the legs of the jack-up excavation rig are exposed and very susceptible to damage.
잭-업 리그들은 해저면까지 하강한 다음 선체를 물 밖으로 들어올리도록 구성된 레그가 장착된 이동식의 자가-승강식 해양 굴착 및 개수(改修) 플랫폼이다. 통상적으로, 잭-업 리그들은 굴착 및/또는 개수 설비, 레그-잭킹(leg-jacking) 시스템, 승무원 거주구역, 하역 시설, 대량의 자재와 액체 물질을 위한 저장 구역, 헬리콥터 계류장 및 다른 관련 시설과 설비를 포함한다. Jack-up rigs are mobile self-lifting offshore drilling and rehabilitation platforms equipped with legs configured to descend to the bottom of the sea and then lift the hull out of the water. Typically, jack-up rigs include excavation and / or repair equipment, leg-jacking systems, crew quarters, unloading facilities, storage areas for large quantities of material and liquid materials, helicopter marinas and other related facilities. Includes equipment.
잭-업 리그들은 굴착 지점까지 견인되어 물 밖으로 잭-업되도록 설계되며, 이에 따라, 해파의 작용이 상당히 작은 단면적을 가진 레그들에만 영향을 미침으로써, 해파가 잭-업 리그에 대해 큰 움직임을 부여하지 않고 지나갈 수 있도록 한다. 그러나, 잭-업 리그의 레그들은 부빙의 충돌에 대해 거의 방어하지 못하며, 상당한 크기의 부빙은 하나 이상의 레그에 대해 구조적인 손상을 유발하거나, 및/또는 리그를 제 위치에서 밀어낼 수 있다. 굴착 작업이 중단되어 굴착정이 적당하게 확보되기 전에 이러한 유형의 사건이 발생하면, 탄화수소의 누설이 발생할 가능성이 있다. 규제 기관과 대중에게는 이러한 유형의 위험은 오일 및 가스 산업에서 결코 허용될 수 없다. Jack-up rigs are designed to be pulled up to the excavation point and jacked up out of the water, whereby the sea wave affects only the legs with a fairly small cross-sectional area, so that the sea wave moves largely with respect to the jack-up rig. Allow it to pass without giving. However, the legs of the jack-up league have little protection against colliding collisions, and a significant size of ice can cause structural damage to one or more legs and / or push the rig out of position. If this type of event occurs before the excavation operation is interrupted and the excavation well is adequately secured, there is a potential for hydrocarbon leakage. For regulators and the public, this type of risk can never be tolerated in the oil and gas industry.
따라서, 잠재적으로 수익성 있는 굴착정을 이 짧은 시즌 동안 굴착하기로 결정하였다면, 매우 대형인 중력 기반 생산 시스템 또는 그와 유사한 구조물을 운반하여, 탄화수소를 굴착하여 생산하기 위한 긴 공정을 위해, 해저면에 설치할 수 있다. 이 중력 기반 구조물은 매우 대형이며 매우 고가이지만, 빙력을 연중 견디도록 건축된다. Therefore, if you decide to dig a potentially lucrative drilling well during this short season, you will need to carry a very large gravity-based production system or similar structure to provide a long process for drilling and producing hydrocarbons. Can be installed. These gravity-based structures are very large and very expensive, but are built to withstand ice year-round.
특히, 본 발명은, 상부에 비교적 평탄한 데크를 가진 부유식 선체를 포함하며, 해양 지역에 잠재적으로 얼음이 있는 환경에서 탄화수소를 굴착하기 위한 얼음에 적합한 잭-업 리그에 관한 것이다. 상기 부유식 선체는, 그 하부를 따라 형성되고 선체의 주연부 주위로 연장하며 상기 데크 높이 부근의 선체 영역으로부터 연장하고 선체 바닥 부근에 하방으로 연장하는 얼음 굽힘 형상(ice bending shape)과 함께, 얼음을 선체 아래가 아닌 선체 주위로 유도하도록 선체 바닥의 주연부 주위로 연장하는 얼음 전향부(deflecting portion)를 더 포함한다. 상기 리그는 상기 선체 바닥의 주연부 내에 배치된 적어도 3개의 레그를 포함하며, 상기 레그는 상기 리그가 얕은 물에서 견인될 수 있기 위해 해저로부터 들어 올려지도록, 그리고 또한 해저로 연장되며 선체를 물 밖으로 부분적으로 또는 완전히 들어올리기 위해 더 연장되도록 배열된다. 잭 업 디바이스는, 상기 얼음에 적합한 잭-업 리그가 선체의 부력에 의해 부유할 수 있도록 상기 레그를 해저로부터 들어올리기 위해, 그리고 레그를 해저로 밀어 넣어 부빙이 리그를 위협할 때는 선체를 물 밖으로 부분적으로 밀어 올리며 얼음이 없을 때는 물 밖으로 완전히 밀어 올리기 위해, 각각의 레그와 연관된다. In particular, the present invention relates to a jack-up rig comprising a floating hull with a relatively flat deck on top, which is suitable for ice for drilling hydrocarbons in potentially iced environments in marine areas. The floating hull is formed along its lower portion and extends around the periphery of the hull, with ice bending shapes extending from the hull region near the deck height and extending downward near the bottom of the hull. It further includes an ice deflecting portion extending around the periphery of the bottom of the hull to guide it around the hull and not below the hull. The rig includes at least three legs disposed within the periphery of the bottom of the hull, the legs being lifted from the seabed and also extending to the seabed and partially extending the hull out of the water so that the rig can be towed in shallow water. Arranged to extend further to lift off or completely. The jack up device is designed to lift the legs off the seabed so that the ice-compatible jack-up rig floats by the hull's buoyancy, and pushes the legs down to the seabed so that when the ice floes threaten the rig, the hull is out of water. It is associated with each leg to partially push it up and push it out of the water when there is no ice.
또한, 본 발명은 얼음이 생기기 쉬운 물에서 굴착정을 굴착하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 상부에 구비된 비교적 평탄한 데크와, 하부를 따라 형성되고 상기 데크 높이 부근의 선체 영역으로부터 연장하고 선체 바닥 부근에 하방으로 연장하는 얼음 굽힘 형상과, 얼음을 선체 아래가 아닌 선체 주위로 유도하도록 선체 바닥의 주연부 주위로 연장하는 얼음 전향부를 가진 부유식 선체를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 선체 바닥의 주연부 내에 적어도 3개의 레그가 배치된다. 상기 리그가 굴착 지점에서 굴착정을 굴착하고 있는 동안에 얼음이 리그를 위협하지 않는 경우에는 상기 레그의 바닥에 있는 족부(foot)가 해저에 맞닿고 선체를 물 밖으로 완전히 들어올리는 방식으로, 각각의 레그는 잭 다운된다. 상기 선체는 물속으로 더 하강하여 얼음 방어 구조가 되며, 이에 따라, 얼음 굽힘 형상이 해수면 위아래로 연장함으로써, 리그에 부딪히는 얼음을 휘게 하여 얼음이 물 아래로 잠수하게 하고 얼음을 분쇄하는 굽힘력을 인가하여 얼음이 리그를 지나 유동하게 한다.The present invention also relates to a method for excavating a drilling well in water where ice is likely to form. The method comprises a relatively flat deck provided at the top, an ice bend shape formed along the bottom and extending from the hull area near the deck height and extending downward near the bottom of the hull, and guides the ice around the hull rather than under the hull. Providing a floating hull with ice deflectors extending around the periphery of the bottom of the hull. At least three legs are disposed in the perimeter of the hull bottom. If the ice does not threaten the rig while the rig is excavating the rig at the excavation point, the foot at the bottom of the leg touches the sea floor and lifts the hull completely out of the water. Is jacked down. The hull descends further into the water to become an ice defense structure, whereby the ice bending shape extends above and below the sea level, thereby bending the ice hitting the rig to submerge the ice under the water and apply the bending force to break the ice. To allow ice to flow past the rig.
첨부도면과 함께 하기된 상세한 설명을 참조하면, 본 발명과 그 장점을 보다 완벽하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 굴착 리그가 물에 떠 있으며 굴착정 굴착 지점까지 견인될 수 있는 상태를 도시한 본 발명의 제 1 실시예의 입면도이다.
도 2a는 굴착 리그가 문풀을 통한 개빙 굴착을 위해 물 밖으로 잭-업된 상태를 도시한 본 발명의 제 1 실시예의 입면도이다.
도 2b는 캔틸레버형 유정탑(derrick)이 데크의 에지 위에서 굴착하도록 위치되고, 굴착 리그가 종래의 개빙 굴착을 위해 물 밖으로 잭-업된 상태를 도시한 본 발명의 제 1 실시예의 입면도이다.
도 3은 굴착 리그가 바다 속으로 부분적으로 하강하였으나 아직 그 레그에 의해 지지되어, 잠재적으로 얼음이 있는 환경에서 굴착하기 위한 방어적 구조인 상태를 도시한 본 발명의 제 1 실시예의 입면도이다.
도 4a는 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 일 단부를 확대하여 도시한 부분 입면도로서, 얼음이 리그에 대해 움직이고 있는 상태를 도시하고 있다.
도 4b는 선체 구조의 제 2 실시예의 부분 확대도이다.
도 4c는 선체 구조의 제 3 실시예의 부분 확대도이다.
도 4d는 선체 구조의 제 4 실시예의 부분 확대도이다.
도 5a는 캔틸레버형 유정탑이 문풀을 통해 굴착하도록 위치된 본 발명의 제 1 실시예의 평면도이다.
도 5b는 캔틸레버형 유정탑이 데크의 에지 위에서 굴착하도록 위치된 본 발명의 제 1 실시예의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예의 평면도이다. DETAILED DESCRIPTION Referring to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, the present invention and its advantages will be more fully understood.
1 is an elevational view of a first embodiment of the present invention showing a state in which an excavation rig is floating in water and can be towed to an excavation well excavation point.
FIG. 2A is an elevational view of a first embodiment of the present invention showing the excavation rig jacked up out of the water for open ice excavation through the door pool. FIG.
FIG. 2B is an elevational view of the first embodiment of the present invention showing a cantilevered derrick positioned to dig above the edge of the deck and the rig rig jacked up out of the water for conventional open ice excavation.
3 is an elevational view of a first embodiment of the present invention showing a state in which the excavation rig is partially lowered into the sea but is still supported by the leg and is a defensive structure for excavation in a potentially iced environment.
FIG. 4A is an enlarged partial elevation view of one end of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, showing a state in which ice is moving relative to the rig. FIG.
4b is a partially enlarged view of a second embodiment of a hull structure;
4C is an enlarged partial view of a third embodiment of the hull structure.
4d is a partially enlarged view of a fourth embodiment of a hull structure;
5A is a plan view of a first embodiment of the present invention in which a cantilevered derrick is positioned to dig through a door pool;
5B is a plan view of the first embodiment of the present invention in which the cantilevered derrick is positioned to dig above the edge of the deck.
6 is a plan view of a fifth embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 배열 또는 배열들에 대한 상세한 설명으로 돌아가면, 본 발명의 특징과 개념이 다른 배열들로 나타날 수 있으며, 본 발명의 범위는 개시되거나 도시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해하게 될 것이다. 본 발명의 범위는 하기된 특허청구범위에 의해서만 한정되는 것으로 의도하고자 한다. Returning to the detailed description of the preferred arrangement or arrangements of the invention, it is to be understood that the features and concepts of the invention may be presented in other arrangements, and the scope of the invention is not limited to the disclosed or illustrated embodiments. Will be. It is intended that the scope of the invention be limited only by the following claims.
도 1에 도시된 바와 같이, 얼음에 적합한 잭-업 굴착 리그가 화살표(10)로 포괄적으로 지시되어 있다. 도 1에서, 잭-업 굴착 리그(10)는 바다에 떠 있는 선체(20)와, 레그(25)의 길이의 대부분이 선체(20)의 데크(21) 위로 연장되어 있는 상승된 배열의 트러스 형태의 레그(25)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 상기 레그는 강하고 비교적 경량의 트러스 구조를 형성하도록 코너의 긴 수직 포스트들과 수직 포스트들에 연결된 많은 교차 부재들을 포함하는, 위에서 보았을 때, 삼각형 형상 또는 사각형 형상일 수 있다. 데크(21) 위에는 종래의 방식으로 굴착정을 굴착하기 위해 사용되는 유정탑(30)이 있다. 굴착 리그에는 굴착정을 굴착하기 위한 통상의 보조 설비가 도시되어 있지 않다. 도 1에 도시된 구성에서, 잭-업 리그(10)는 하나의 탐사 현장에서 다른 탐사 현장으로, 그리고 유지 보수와 다른 육상 임무를 위해 육상 기지로 그리고 육상 기지로부터 견인될 수 있다. As shown in FIG. 1, a jack-up excavation rig suitable for ice is indicated generically by
잭-업 리그(10)가 대체로 얕은 물의 굴착 지점까지 견인되었을 때, 레그(25)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 레그(25)의 하단에 있는 족부(足部)(26)가 해저(15)에 닿을 때까지 선체(20)의 개구(27)를 통해 하강한다. 바람직한 실시예에서, 족부(26)는 스퍼드 캔(28)에 연결되어 리그(10)를 해저에 고정시킨다. 족부(26)가 해저(15)에 닿으면, 개구(27) 내부의 잭킹 리그(jacking rigs)가 레그(25)를 하방으로 밀어냄에 따라, 선체(20)가 물 밖으로 들어 올려진다. 선체(20)가 완전히 물 밖으로 잭-업되면, 선체(20)와 같은 대형 부력체에 대한 파도의 영향과 비교할 때, 어떤 파도의 작용과 격랑도 레그(25)를 지나 더 쉽게 부서진다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 지역에 얼음이 없을 때에는 굴착정 굴착 작업이 통상적으로 개시될 수 있다. 도 2a에 도시된 구성은 굴착시 얼음이 있을 가능성이 있는 경우에서의 굴착을 위한 구성이다. 도 2b에 도시된 구성은 굴착 작업시 얼음의 위협이 예상되지 않는 경우에서의 굴착을 위한 구성이다. 예컨대, 개빙에서 제 1 굴착정을 굴착할 때, 작업 시간 창에서 늦게 굴착정을 굴착하기 시작하는 경우, 얼음은 큰 위협이 되지 않을 것이다. 따라서, 해수면(12)에 얼음이 형성되기 시작할 때, 종래의 잭-업 리그에서는 부빙이 레그(25)에 접촉하여 레그를 손상시키거나 단순히 잭-업 리그(10)를 굴착 지점으로부터 밀어낼 위험이 상당한 관심사가 되며, 그러한 리그들은 통상적으로 개빙 시즌이 끝날 때까지 굴착 지점으로부터 벗어나게 된다. When the jack-up
얼음에 적합한 잭-업 굴착 리그(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 얼음을 방어하는 수중 선체(hull-in-water) 구조를 상정함으로써 부빙에 저항하도록 설계된다. 도 3에서, 얼음은 파도와 거친 바다를 완화시키는 경향이 있어, 해수면(12)이 덜 위협적으로 보이지만, 해양 환경의 위험은 단지 변했을 뿐이지 감소하지는 않았다. 얼음에 적합한 잭-업 리그(10)가 얼음을 방어하는 수중 선체 구조를 취할 때, 선체(20)가 물속으로 하강하여 물에 접촉하기는 하지만, 선체(20)가 부유를 개시할 정도까지 하강하지는 않는다. 바람직하게, 리그(10)의 중량 중 상당한 부분이 레그(25)에 남아 부빙이 전하는 압력에 저항하여 굴착 지점에 리그(10)의 위치를 유지한다. 리그(10)가 하강함으로써, 내측으로 경사진 얼음 굽힘면(ice-bending surface)(41)이 해수면(12)을 막거나 해수면(12) 위로부터 해수면(12) 아래의 물속으로 연장하여 리그(10)로 다가올 수 있는 부빙과 접촉하게 된다. The jack-up
도 4a에 가장 잘 나타난 바와 같이, 경사진 얼음 굽힘면(41)은 견부(42)로부터 넥라인(neckline)(44)까지 아래로 연장하며, 상기 견부는 선체(20)의 바닥 위에서 상당한 거리가 되도록 해수면 위에 있으면서 데크(21)의 주연부 부근에 있다. 넥라인(44)은 선체 바닥에 매우 인접하여 있거나, 선체 바닥 아래에 있을 수 있고, 선체(20)의 주연부 주위에서 전체적으로 견부(42)로부터 내측으로 이격되어 있다. 넥라인(44)으로부터 직각으로 또는 수직으로부터 약간의 작은 각도로 얼음 전향기(deflector)(45)가 하방으로 연장한다. 얼음 전향기(45)가 수직으로부터 각을 이룬다면, 외측으로 각을 이루는 것이 바람지하다. 따라서, 도 4a에 참조번호 "51"에 도시된 바와 같은 부빙이 리그(10)로 접근할 때, 얼음 굽힘면(41)은 부빙(51)의 선단 에지를 해수면(12) 아래로 잠수하게 한다. 리그(10)의 중량에 의해 상당한 굽힘력이 얼음 굽힘면(41)에 접하는 부빙의 단부에 가해지고, 물의 부력이 부빙의 중간과 리그(10)로부터 먼 부빙 단부의 중량을 들어올린다. 얼음은 순수하게 압축될 때보다 휨에 대해 덜 강하므로, 얼음은 대형 부빙에서 더 소형이며 덜 손상시키며 덜 위험한 얼음 조각으로 분쇄되는 경향이 있다. 예컨대, 수백 피트이거나 수마일일 수도 있는 부빙이 리그(10)로 다가올 수 있다고 생각할 수 있다. 최장 치수가 20피트 미만인 조각들로, 바람직하게는 더 작게, 부빙이 분쇄된다면, 그 조각들은 별다른 상관없이 리그(10) 주위로 지나갈 수 있다. As best seen in FIG. 4A, the inclined
얼음 굽힘면을 설명함에 있어서, 방위가 중요함을 유의하여야 한다. 얼음 굽힘면은 견부(42)로부터 하방 내측으로 기울어져 있다. 얼음 굽힘면은 넥라인(44)으로부터 상방 외측으로 기울어져 있다. In describing the ice bending surface, it should be noted that orientation is important. The ice bending surface is inclined downward from the
도 4b에는 얼음 전향기(145)가 수직으로부터 약간 벗어난(-10°) 선체의 제 1 대안적 형상이 도시되어 있으며, 얼음 굽힘면(141)은 견부(142)로부터 약간 들어가 있고, 견부(142) 위의 선체 영역 또한 상방 외측으로 경사진 표면으로 되어 있다. 도 4c는 볼록한 형상의 얼음 굽힘면(241)을 가진 제 2 대안적 형상을 도시하고 있으며, 외측으로 휘어진 립이 얼음을 반동(recoil)시키기 위한 얼음 전향기(245)를 형성하고 있다. 도 4d는 하방 외측으로 휘어진 얼음 전향기(345)를 구비한 오목한 형상의 얼음 굽힘면(341)을 가진 제 3 대안적 형상을 도시하고 있다.4B shows a first alternative shape of the hull with the
얼음이 얼음 굽힘면(341)을 따라 더 아래로 미끄러질수록 더 큰 굽힘력을 제공하는 비선형적인 얼음 굽힘면(341)을 볼 수 있다. 외측으로 각진 얼음 전향기(245, 345)들은 얼음이 선체(20) 아래로 미끄러지는 것을 방지하도록 성형되어 있다. As the ice slides further down the
얼음은 4 내지 12㎫ 범위의 상당한 압축 강도를 갖지만, 통상적으로 0.3 내지 0.5㎫ 범위의 굽힘 강도를 가지므로 휨에는 훨씬 약하다. 도시된 바와 같이, 해수면(12)을 따라 이동하는 부빙(51)의 힘은 선단 에지가 해수면(12) 아래로 미끄러지도록 하며 섹션(52)이 절단되게 한다. 부빙(51)이 섹션(52)과 조각(53)과 같은 작은 파편들로 깨지면, 작은 섹션들은 큰 부빙의 충격이나 힘을 가하지 않고 리그(10) 주위로 떠내려 가는 경향이 있다. 얼음이 선체(20)의 평탄한 바닥 아래에서 힘을 받지 않고, 얼음 전향기(45)가 얼음을 선체(20)의 측면 주위로 흐르도록 전향시키는 것이 바람직하다. 굴착 위치에 매우 큰 얼음이 예상되면, 리그는, 선체(20)의 바닥 훨씬 더 아래까지 연장하도록 배열되고 얼음 굽힘면(41) 보다 더 가파른 각도로 하방으로 연장하도록 배열되어 부빙에 대한 굽힘력을 증대시킬 얼음 전향기(45)를 구비할 수 있다. 넥라인이 선체(20)의 부유 부분의 바닥에 있거나 있지 않을 수 있으며, 이에 따라, 얼음 전향기(45)가 선체(20)의 평탄한 바닥으로부터 아래로 연장하거나 선체(20)의 평탄한 바닥까지 아래로 연장할 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 선택적으로, 데크(21)가 선체(20) 위에서 이격되어 편심되게 설치될 수도 있음을 이해하여야 한다. Ice has a significant compressive strength in the range of 4 to 12 MPa, but is usually much weaker in warping because it has a bending strength in the range of 0.3 to 0.5 MPa. As shown, the force of the
부빙이 리그(10)에 가할 수 있는 힘에 대한 추가적 저항을 제공하기 위해, 레그의 족부(26)가 해저에 설치된 캔(28)에 연결되도록 배열될 수 있으며, 이에 따라, 부빙이 얼음 굽힘면(41)으로 다가올 때, 레그(25)는 실제로 선체(20)를 내리눌러 유지하고, 부빙을 휘게 만들며, 극단적인 경우, 리그(10)의 반대측에 있는 족부(26)를 지렛목 또는 피벗으로 이용하여 리그(10)의 가까운 측면을 들어올릴 수 있으며 리그를 측면으로 밀어 쓰러뜨릴 수 있는 부빙의 부력에 대해 저항한다. 해저에 있는 캔은 다른 응용예들에 대해 알려져 있고, 족부(26)는, 원할 때, 캔에 대한 탈부착을 위해 적절한 연결구를 포함할 것이다.In order to provide additional resistance to the force the bubbling can exert on the
도 2a에 도시된 바와 같은 통상의 개빙 굴착 구조로부터 도 3에 도시된 수중 선체형 얼음 방어 구조로의 전환은 그 당시 진행중인 굴착의 양태에 따라 상당한 계획과 순응을 필요로 할 수 있음을 이해하여야 한다. 일부 설비들은 데크(21) 높이의 전환을 수용할 수 있는 반면, 다른 설비는 해저(15)로부터의 새로운 높이에 맞도록 분리 또는 재구성을 필요로 할 수 있다. It should be understood that the transition from a conventional open excavation structure as shown in FIG. 2A to the underwater hull ice defense structure shown in FIG. 3 may require significant planning and compliance depending on the aspect of the excavation in progress at that time. . Some installations may accommodate a change in
얼음에 적합한 잭-업 굴착 리그(10)는 개빙에서 통상의 잭-업 리그와 같이 작동하도록 설계되지만, 얼음 방어 위치에서 물에 가라앉게 한 후, 파도의 작용이 문제가 될 경우, 통상의 자세 또는 구조를 재취득하도록 또한 설계된다. 얼음 굽힘 및 분쇄 능력을 제공하는 것은 (선체의 강도와 아울러) 선체(20)의 형상이다. The jack-up
도 5를 참조하면, (위에서 보았을 때) 선체(20)는, 분쇄된 얼음 조각과 파편과 섹션들을 리그(10)의 방위나 얼음의 이동 경로와 무관하게 리그(10)의 주연부 주위로 조향하는데 도움이 되는 형상을 제공하도록, 원형 또는 타원형 구조를 가질 수 있다. 얼음은 바람 및 해류와 함께 흐르는 경향이 있으며, 바람과 해류는 동일 선형이 되지 않는 경향이 있고, 또는 일부 경로는 바다와 공기 모두의 영향을 반영한다. Referring to FIG. 5, the hull 20 (as viewed from above) steers the crushed ice cubes, debris and sections around the periphery of the
도 6에 도시된 바와 같이, 선체(20)는 원형 또는 타원형 형상의 장점을 제공하는 다면 또는 다중면 형상을 가지며, 제조하는데 덜 비쌀 수 있다. 선체를 구성하는 플레이트들은 평판으로 형성될 수 있으며, 따라서, 전체 구조가 스틸과 같은 평탄한 소재의 세그먼트들을 포함하며, 덜 복잡하다. 조류와 폭풍과 다른 영향에 의해 해수면이 상하로 변하는 것을 고려하여, 얼음-분쇄면(41)은 수위 또는 해수면(12) 위로 적어도 약 5m 연장되는 것이 바람직하다. 해수면(12) 위의 높이는 상당히 두껍거나 해수면(12) 위로 상당히 뻗어있는 융기부를 포함하는 부빙들을 수용한다. 견부(42)의 높이가 충분히 해수면(12) 위에 있으므로, 키가 큰 부빙들은 리그(10)에 접촉할 때 하방으로 눌린다. 동시에, 선체(20)의 상단에 있는 데크(21)는 파도가 데크(21)를 휩쓸고 지나갈 수 없도록 흘수선 위에서 충분히 멀어야 한다. 따라서, 데크(21)는 해수면(12) 위로 적어도 7 내지 8m에 있는 것이 바람직하며, 더 높을 수도 있다. 반대로, 넥라인(42)은 부빙을 적절하게 휘어서 더 무해한 파편들로 분쇄하기 위해 해수면(12) 아래로 적어도 4 내지 8m에 있는 것이 바람직하다. 따라서, 선체(20)는 평탄한 바닥으로부터 데크(21)까지 5 내지 16m 범위에 있는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는, 8 내지 16m 또는 11 내지 16m이다. As shown in FIG. 6, the
레그(25)와 이 레그가 통과하여 선체(20)에 연결되는 개구(27)가 얼음 전향기(45)의 주연부 내에 위치됨으로써, 리그(10)가 도 3에 도시되어 있으면서 때때로 수중 선체 구조라고도 불리우는 얼음 방어 상태의 구조에 있을 때, 부빙이 레그에 접촉할 수 없음을 또한 유의하여야 한다. 또한, 리그(10)는 모든 부빙의 위험을 다루지 않아도 되기 때문에 오일과 가스 회사들에게는 상당한 가치가 있다. 얼음에 적합한 굴착 리그(10)가 한 달 정도만이라도 굴착 시즌을 연장할 수 있다면, 이는 일부 얼음 빈발 영역에서 생산성을 50% 향상시킬 수 있으므로, 산업에 매우 실질적인 비용 절감 효과를 제공한다. 50% 더 긴 굴착창(drilling window)은 1년에 1개 또는 2개의 굴착정이 아닌 2개 또는 3개의 굴착정을 천공할 수 있도록 허용하여, 비용을 현저히 절감하고 오일 및 가스의 생산을 증대시킨다. The
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 유정탑(30)은 도 5a에 도시된 바와 같이 얼음 전향기(45)의 주연부 내에 있는 문풀을 통해 굴착하도록 위치되거나, 도 5b에 도시된 바와 같이 캔틸레버 형태로 데크(21)의 면 위에서 굴착하도록 배열될 수 있다. Referring to FIGS. 5A and 5B, the
마지막으로, 임의의 참고 문헌에 대한 설명은, 해당 참고 문헌, 특히, 공개일이 본 출원의 우선일 이후일 수 있는 참고 문헌이 본 발명에 대한 종래 기술임을 인정하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 동시에, 각각의 청구항 및 모든 청구항은 본 발명의 부가적인 실시예로서 이 상세한 설명 또는 명세서에 통합되었다.Finally, it should be noted that the description of any reference is not an admission that the reference, in particular, that the publication date may be after the priority date of the present application, is a prior art for the present invention. At the same time, each claim and all claims are incorporated into this description or the specification as additional embodiments of the invention.
본 명세서에 개시된 시스템과 프로세스에 대해 상세하게 설명하였으나, 하기된 특허청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않고 다양한 변형, 치환 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자는 바람직한 실시예를 학습할 수 있으며, 본 발명을 실시하기 위해 본 명세서에 개시된 것과 정확하게 일치하지는 않는 다른 방식을 찾을 수 있을 것이다. 본 발명자들의 의도는 본 발명에 대한 변형과 등가물이 특허청구범위 내에 속하는 반면, 상세한 설명, 요약서 및 도면은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이용되지 않아야 한다는 것이다. 특히, 본 발명은 하기된 특허청구범위와 그들의 등가물과 같이 넓게 해석되어야 한다.
Although the system and process disclosed herein have been described in detail, it should be understood that various modifications, substitutions and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims. Those skilled in the art will be able to learn the preferred embodiments and find other ways that do not exactly match those disclosed herein for practicing the invention. It is the intention of the inventors that modifications and equivalents to the present invention fall within the claims, while the detailed description, abstract and drawings should not be used as limiting the scope of the invention. In particular, the invention is to be construed broadly as the following claims and their equivalents.
Claims (12)
상부에 구비된 비교적 평탄한 데크와, 하부를 따라 형성되고 선체의 주연부 주위로 하향 내측으로 연장하는 얼음 굽힘 형상을 가진 부유식 선체로서, 얼음 굽힘 형상은 데크 높이 부근의 선체 영역으로부터 연장하고 선체 바닥 부근에 하방으로 연장하는, 부유식 선체;
얼음을 선체 아래가 아닌 선체 주위로 유도하도록 선체 바닥의 주연부 주위로 연장하는 얼음 전향부;
부유식 선체 바닥의 주연부 내에 배치된 적어도 3개의 레그로서, 레그는 리그가 얕은 물에서 견인될 수 있기 위해 해저로부터 들어 올려지도록, 그리고 또한 해저로 연장되며 선체를 물 밖으로 부분적으로 또는 완전히 들어 올리기 위해 더 연장되도록 배열되는, 레그; 및
얼음에 적합한 잭-업 리그가 선체의 부력에 의해 부유할 수 있도록 레그를 해저로부터 들어올리기 위해, 그리고 레그를 해저로 밀어 넣어 부빙이 리그를 위협할 때는 선체를 물 밖으로 부분적으로 밀어 올리며 얼음이 없을 때는 물 밖으로 완전히 밀어 올리기 위해, 각각의 레그와 연관되는 잭-업 디바이스를 포함하는,
얼음에 적합한 잭-업 리그. Jack-up rigs suitable for ice for drilling hydrocarbons in potentially ice-rich environments in marine areas,
A floating hull having a relatively flat deck provided at the top and an ice bend shape formed along the bottom and extending downward inward around the periphery of the hull, wherein the ice bend shape extends from the hull area near the deck height and near the bottom of the hull. Extending downward to, floating hull;
An ice deflector extending around the periphery of the bottom of the hull to guide the ice around the hull rather than below the hull;
At least three legs disposed within the periphery of the floating hull bottom, the legs being lifted from the seabed so that the rig can be towed in shallow water, and also extended to the seabed and to partially or completely lift the hull out of the water. Legs arranged to extend further; And
The jack-up rig suitable for ice lifts the legs off the seabed so that they can be floated by the hull's buoyancy, and when the legs are pushed to the bottom, the hull partially pushes the hull out of the water and there is no ice when the buoy threatens the league. A jack-up device associated with each leg to fully push it out of the water,
Jack-up League for Ice.
부빙이 리그에 가할 수 있는 힘에 대해 추가적으로 저항하기 위해 각각의 레그의 족부와 연관된 고정 기구를 더 포함하는,
얼음에 적합한 잭-업 리그. The method of claim 1,
Further comprising a fixture associated with the foot of each leg to further resist the force the bubble can exert on the rig,
Jack-up League for Ice.
얼음 굽힘면은 작은 치수의 넥라인으로부터 큰 치수의 견부까지 상향 외측으로 경사진,
얼음에 적합한 잭-업 리그. 3. The method according to claim 1 or 2,
The ice bending surface slopes upwards and outwards from the neckline of small dimension to the shoulder of large dimension,
Jack-up League for Ice.
얼음 굽힘면은 적어도 8 내지 10미터 또는 그 이상 수직으로 연장하는,
얼음에 적합한 잭-업 리그. The method according to any one of claims 1 to 3,
The ice bending surface extends at least 8 to 10 meters or more vertically,
Jack-up League for Ice.
얼음 굽힘면의 각도는 수직으로부터 30 내지 60°범위인,
얼음에 적합한 잭-업 리그. 5. The method of claim 4,
The angle of the ice bending surface is in the range from 30 to 60 ° from vertical
Jack-up League for Ice.
얼음 굽힘면은 리그의 주연부 주위로 연장하는 복수의 비교적 평탄하고 기울어진 세그먼트들을 포함하는,
얼음에 적합한 잭-업 리그. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The ice bending surface includes a plurality of relatively flat and inclined segments extending around the periphery of the rig,
Jack-up League for Ice.
얼음 굽힘면은 보강면인,
얼음에 적합한 잭-업 리그. 7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The ice bending surface is the reinforcement surface,
Jack-up League for Ice.
부유식 선체를 가진 리그를 제공하는 단계로서, 부유식 선체는 그 상부에 구비된 비교적 평탄한 데크와, 그 하부를 따라 형성되고 데크 높이 부근의 선체 영역으로부터 연장하고 선체 바닥 부근에 하방으로 연장하는 얼음 굽힘 형상과, 얼음을 선체 아래가 아닌 선체 주위로 유도하도록 선체 바닥의 주연부 주위로 연장하는 얼음 전향부를 가진, 리그를 제공하는 단계;
선체 바닥의 주연부 내에 배치된 적어도 3개의 레그를 제공하는 단계;
리그가 굴착 지점에서 굴착정을 굴착하고 있는 동안에 얼음이 리그를 위협하지 않는 경우에는 레그의 바닥에 있는 족부가 해저에 맞닿고 선체를 물 밖으로 완전히 들어올리는 방식으로, 각각의 레그를 잭 다운하는 단계;
얼음 굽힘 형상이 해수면 위아래로 연장함으로써, 리그에 부딪히는 얼음을 휘게 하여 얼음이 물 아래로 잠수하게 하고 얼음을 분쇄하는 굽힘력을 인가하여 얼음이 리그를 지나 유동하게 하도록, 얼음 방어 구조로 선체를 물속으로 하강시키는 단계; 및
리그로부터 굴착정을 굴착하는 단계를 포함하는,
얼음이 생기기 쉬운 물에서 굴착정을 굴착하기 위한 방법. It is a method for digging a drilling well in ice-prone water,
Providing a rig having a floating hull, the floating hull having a relatively flat deck provided thereon, and ice formed along the bottom thereof, extending from the hull area near the deck height and extending downward near the bottom of the hull. Providing a rig with a bent shape and an ice deflection extending around the periphery of the bottom of the hull to guide the ice around the hull rather than below the hull;
Providing at least three legs disposed within the perimeter of the hull bottom;
If the ice does not threaten the rig while the rig is drilling the rig at the excavation point, jacking down each leg in such a way that the foot at the bottom of the leg touches the sea floor and lifts the hull completely out of the water. ;
An ice deflection shape extends above and below sea level, bending the ice hitting the rig to submerge the ice under water and applying the bending force to break the ice so that the ice flows past the rig, allowing the hull to flow under water. Descending to; And
Excavating an excavation well from the rig,
A method for excavating excavation wells in icy water.
부빙의 힘에 대해 추가적으로 저항하기 위해 레그를 해저에 고정하는 단계를 더 포함하는,
얼음이 생기기 쉬운 물에서 굴착정을 굴착하기 위한 방법. The method of claim 8,
Securing the leg to the seabed to further resist the force of the ice floes,
A method for excavating excavation wells in icy water.
얼음 굽힘면은 견부로부터 넥라인까지 연장하며, 선체를 물속으로 하강시키는 단계는 넥라인이 해수면 아래에 적어도 4미터에 있고 견부가 해수면 위에 적어도 7미터에 있도록 선체를 물속으로 하강시키는 단계를 더 특히 포함하는,
얼음이 생기기 쉬운 물에서 굴착정을 굴착하기 위한 방법. 10. The method according to claim 8 or 9,
The ice bending surface extends from the shoulder to the neckline, and the step of lowering the hull into the water more particularly comprises lowering the hull into the water so that the neckline is at least 4 meters below sea level and the shoulder is at least 7 meters above sea level. Included,
A method for excavating excavation wells in icy water.
부빙의 위험이 감소되었을 때, 선체를 물 밖으로 상승시키는 단계를 더 포함하는,
얼음이 생기기 쉬운 물에서 굴착정을 굴착하기 위한 방법. 11. The method according to any one of claims 8 to 10,
When the risk of ice floes is reduced, further comprising raising the hull out of the water,
A method for excavating excavation wells in icy water.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 리그의 이용을 포함하는
얼음이 생기기 쉬운 물에서 굴착정을 굴착하기 위한 방법. It is a method for digging a drilling well in ice-prone water,
Comprising the use of a rig according to any of the preceding claims.
A method for excavating excavation wells in icy water.
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
US40549710P | 2010-10-21 | 2010-10-21 | |
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PCT/US2011/057105 WO2012054728A1 (en) | 2010-10-21 | 2011-10-20 | Ice worthy jack-up drilling unit |
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