KR20140000345U - 반잠수식 플랫폼 - Google Patents

Abstract

반잠수식 플랫폼이 개시된다. 본 발명의 반잠수식 플랫폼은, 데크를 지지하는 복수의 컬럼(column)이 마련되는 폰툰(pontoon)이 원형 형상을 갖는 것을 특징으로한다.

Description

반잠수식 플랫폼{SEMI-SUBMERSIBLE PLATFORM}

본 고안은, 반잠수식 플랫폼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해양에서 유전 개발을 위해 시추 작업을 수행하는 반잠수식 플랫폼에 관한 것이다.

최근 개발 중인 유전의 수심은 점차 심해로 이동하고 있다. 유전 개발을 위해서는 석유의 매장을 확인하는 시추 작업이 선행되어야 하며 유전 개발의 추세에 따라 시추가 이뤄지는 수심도 심해로 이동하고 있다.

시추 작업을 수행하는 대표적인 해양구조물로는 드릴쉽(Drill-ship), 드릴링 리그(Drilling-Rig), 잭업(Jack-up), 드릴링 바지(Drilling-Barge), 텐션 레그 플랫폼(Tension Leg Platform) 등이 있다. 이들 중 심해에서 시추 작업이 가능한 것으로는 드릴쉽, 드릴링 리그, 텐션 레그 플랫폼이 있다.

드릴쉽은 선박 형태의 시추선으로 적재 공간이 크기 때문에 supply vessel의 도움없이 장기간 작업이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 선박 형태를 가지고 있기 때문에 운동 성능이 좋지 못한 단점으로 인해 파도 등으로 인한 해상 환경 하중이 심한 해역에서는 투입이 제한적이다.

드릴링 리그는 semi-submersible로도 불린다. Semi-submersible은, 도 1에 도시된 바와 같이, 컬럼(C, column)과 폰툰(P, pontoon)으로 구성되며 수선 면적이 작아 운동 성능이 좋은 장점이 있다. 따라서 상대적으로 해상 환경 하중이 심한 해역에서도 투입이 가능하며 심해 유전 개발을 위해 많이 투입되고 있다.

텐션 레그 플랫폼은 수직으로 계류되는 부유 구조물로써 일반적으로 해양에서 오일이나 가스를 생산하는데 사용되며, 300~1500m의 수심에 적당하다. 이 플랫폼은 윈드 터빈용으로도 사용된다.

또한 텐션 레그 플랫폼은 수없이 많은 장력으로 된 다리를 해저층에 포박시켜 놓은 부유 생산 설비로 되어 있으며, 보통 다리는 거대한 구경(250-750mm)의 철 배관 또는 와이어로프(125mm)로 만든다. 이때 일단부는 해저층에 파일을 박은 기초 형틀(template)에 단단히 포박시키며, 타단부는 부유 상부 구조 내에 설치된 장력으로 된 윈치아 연결시키게 된다. 그리고 다리는 장력으로 유지되며, 플랫폼은 수직파에 의해 파생된 운동에도 견딜 수 있도록 제작된다.

한편 반잠수식 리그는 운동 성능을 높이기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 리그의 선수로부터 선미 방향의 길이를 폭 방향 길이보다 길게 설계한다. 또한 운동 성능을 높이기 위해 선수 방향을 풍향이나 파도를 고려해 일정한 방향으로 유지하는 다이나믹 포지셔닝(Dynamic Positioning)을 하게 되는 데, 이를 유지하기 위해 많은 에너지가 필요하다.

그리고 전술한 반잠수식 리그는 기상 악화로 인해 시추를 할 수 없는 정지시간(down time)이 발생하는 경우가 있다.

따라서 다이나믹 포지셔닝을 유지하기 위한 에너지의 소모와 정지시간을 줄일 수 있는 새롭고 진보된 타입의 반잠수식 플랫폼에 대한 개발이 요구된다.

한국특허등록공보 제10-0986258호(대우조선해양 주식회사) 2010. 10. 01

따라서 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다이나믹 포지셔닝을 유지하기 위한 에너지의 소모와 정지시간을 줄일 수 있는 반잠수식 플랫폼을 제공하는 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 데크를 지지하는 복수의 컬럼(column)이 마련되는 폰툰(pontoon)이 원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반잠수식 플랫폼이 제공될 수 있다.

상기 복수의 컬럼은 상기 폰툰에 등각도로 배치되며, 상기 폰툰의 중앙부에는 홀이 형성될 수 있다.

상기 컬럼은 4개가 등각도로 배치되며, 원기둥 형상을 가질 수 있다.

상기 복수의 컬럼은 단면이 원형 형상을 가질 수 있다.

상기 반잠수식 플랫폼은 반잠수식 리그(Semi-submersible Rig) 또는 텐션 레그 플랫폼(Tension Leg Platform)을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반잠수식 플랫폼의 폰툰에 있어서, 상기 폰툰은 중앙부에 홀이 형성된 원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반잠수식 플랫폼의 폰툰이 제공될 수 있다.

본 고안의 실시예들은, 폰툰을 원형 형상으로 제작함으로써 다이나믹 포지셔닝을 유지하기 위한 에너지의 소모와 정지시간을 줄일 수 있어 시추 비용을 절감할 수 있고, 운동 성능이 향상되어 시추 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 반잠수식 리그를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시시예 따른 반잠수식 플램폼의 복수의 컬럼과 폰툰을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4와 도 5는 본 실시 예에서 복수의 컬럼의 변형된 배치 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.

본 고안과 본 고안의 동작상의 이점 및 본 고안의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 고안을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 실시 예에서 반잠수식 플랫폼은 반잠수식 리그(Semi-submersible Rig) 또는 텐션 레그 플랫폼(Tension Leg Platform)을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시시예 따른 반잠수식 플램폼의 복수의 컬럼과 폰툰을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이고, 도 4와 도 5는 본 실시 예에서 복수의 컬럼의 변형된 배치 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반잠수식 플랫폼(1)은, 데크(deck)를 지지하는 복수의 컬럼(20, column)이 마련되며 원형 형상을 갖는 폰툰(10, pontoon)을 구비한다.

본 실시 예에서 폰툰(10)은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 원형 형상을 가지며 그 중앙부에는 해수의 저항을 감소시키기 위해 홀(11)이 형성된다. 본 실시 예에서 폰툰(10)의 중앙부에 형성되는 홀(11)은 도시된 바와 같은 원형 형상을 가질 수도 있고, 다각형 형상을 가질 수도 있다.

본 실시 예는 폰툰(10)을 원형 형상으로 함으로써 다이나믹 포지셔닝(Dynamic Positioning), 컬럼(20)의 배치 및 운동 성능 면에서 향상되는 이점이 있다.

먼저 다이나믹 포지션의 경우를 살펴보면, 본 실시 예인 반잠수식 플랫폼(1)은 해양에서 부유된채 드릴링 등의 작업을 하므로 해상 환경에 노출되어 있다. 따라서, 풍향이나 파도의 영향을 받는 데 반잠수식 리그의 경우 선수 방향을 풍향이나 파도를 고려해 일정한 방향으로 유지하는 다이나믹 포지셔닝을 한다.

본 실시 예는 이러한 다이나믹 포지셔닝을 유지하는 과정에서 원형 형상의 폰툰(10)으로 인해 일정한 방향을 유지하지 않아도 되기 때문에 종래의 실시예에 비해 다이나믹 포지셔닝을 유지하는 에너지가 상대적으로 적게 필요하다.

구체적으로 본 실시 예의 폰툰(10)은 원형 형상을 가지므로 어느 방향에서 풍향이나 파도가 오더라도 거의 동일한 영향을 받으므로 다이나믹 포지션의 필요성이 줄어든다.

이에 비해 종래의 실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 폰툰(P)이 길이 방향으로 길고 폭 방향으로 좁은 바 형상을 가지므로 일예로 폰툰(P)의 길이 방향으로 파도 등이 오는 경우 파도 등에 의한 횡동요(rolling) 등의 감소를 위해 선수부의 방향을 변경해야 하고, 이러한 경우가 본 실시예보다 더 자주 발생되는 것을 알수 있다.

또한 다이나믹 포지셔닝을 하기 위해서는 스러스터(T)가 필요한 데, 종래의 실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 폰툰(P)의 길이 방향에 평행한 방향과 수직한 방향에 각각의 스러스터(T)를 설치하였다. 즉 총 4개의 스러스터(T)를 설치하였다.

이러한 배치는 폰툰(P)의 형상을 고려한 것인데, 하나의 폰툰(P)에 설치되는 2개의 스러스터(T)는 그 기능을 달리하므로 서로 다르게 제조해야 했다. 또한 그 배치도 폰툰(P)의 형상에 의해 제한되어 다이나믹 포지셔닝을 위해 스러스터(T)에 추진력을 가하는 경우 각각의 스러스터(T)에서 발생되는 추진력에 의해 동반되는 추진력을 얻기가 어렵다.

이에 비해 본 실시 예는 폰툰(10)이 원형 형상을 가지므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 컬럼(20) 사이에 등간격으로 스러스터(T)를 배치할 수 있다. 이 경우 다이나믹 포지셔닝을 할 때 등간격으로 근접 배치된 스러스터(T)에 의해 각각의 스러스터(T)에서 발생되는 추진력과 이 추진력에 의해 동반되는 추진력을 얻을 수 있어, 종래의 실시예에 비해 다이나믹 포지션에 소요되는 에너지를 줄일 수 있는 이점이 있다.

다음으로 폰툰(10)을 원형 형상으로 하면 컬럼(20)의 배치면에서 이점이 있다. 종래의 실시 예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 폰툰(P)이 긴 바 형상을 가지므로 컬럼(C)의 총 설치 개수가 4개, 6개 등으로 제한적이었다.

또한 컬럼(C)과 접하는 데크 영역이 하중 지지력이 좋으므로 상부구조물의 설치 위치도 전술한 영역으로 제한되었다.

이에 비해 본 실시예는 폰툰(10)이 원형 형상을 가지므로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 컬럼(20)의 총 설치 개수를 자유롭게 할 수 있다. 그리고, 상부구조물의 하중에 따라 컬럼(20)의 설치 개수를 자유롭게 조절하면 되므로 상부구조물의 설치 위치도 종래의 실시예에 비해 훨씬 자유롭게 선택할 수 있는 이점이 있다.

덧붙여 본 실시 예에서 복수의 컬럼(20)은 등 각도로 배치될 수 있고, 원기둥 형상 또는 단면이 원형 형상을 가질 수도 있다.

마지막으로 본 실시 예는 원형 형상의 폰툰(10)에 의해 파도 등에 의한 영향을 적게 받으므로 운동 성능이 향상되고, 기상 악화시에도 작업을 할 수 없는 정지시간(down time)을 최소화할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 폰툰을 원형 형상으로 제작함으로써 다이나믹 포지셔닝을 유지하기 위한 에너지의 소모와 정지시간을 줄일 수 있어 시추 비용을 절감할 수 있고, 운동 성능이 향상되어 시추 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이와 같이 본 고안은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 고안의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 반잠수식 플랫폼 10 : 폰툰(pontoon)
11 : 홀 20 : 컬럼(column)
T : 스러스터

Claims (6)

1. 데크를 지지하는 복수의 컬럼(column)이 마련되는 폰툰(pontoon)이 원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반잠수식 플랫폼.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 컬럼은 상기 폰툰에 등각도로 배치되며, 상기 폰툰의 중앙부에는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반잠수식 플랫폼.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 컬럼은 4개가 등각도로 배치되며, 원기둥 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반잠수식 플랫폼.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 컬럼은 단면이 원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반잠수식 플랫폼.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 반잠수식 플랫폼은 반잠수식 리그(Semi-submersible Rig) 또는 텐션 레그 플랫폼(Tension Leg Platform)을 포함하는 반잠수식 플램폼.
6. 반잠수식 플랫폼의 폰툰에 있어서,
   상기 폰툰은 중앙부에 홀이 형성된 원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반잠수식 플랫폼의 폰툰.
   

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