KR20140002121A - 위치가변 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선 - Google Patents

Abstract

해저에 있는 오일(Oil)이나 개스(Gas)를 개발하기 위한 시추선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반잠수 상태에서 시추 작업을 수행하는 반잠수식 시추선(Semi-submersible Drilling Rig)에 관하여 개시한다.
본 발명은 부력을 제공하는 폰툰과, 상기 폰툰의 상부에 형성되는 칼럼과, 상기 칼럼의 상부에 형성되며 문풀을 구비하는 상부 갑판과, 상기 문풀의 상부에 형성되는 데릭을 포함하는 반잠수식 시추선에 있어서, 트러스터가 상기 폰툰의 측면 위치와 상기 폰툰의 저면 위치로 가변가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

위치가변 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선{Semi-submersible Drilling Rig having rotatable thruster}

본 발명은 해저에 있는 오일(Oil)이나 개스(Gas)를 개발하기 위한 시추선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반잠수 상태에서 시추 작업을 수행하는 반잠수식 시추선(Semi-submersible Drilling Rig)에 관한 것이다.

반잠수식 시추선은 파도에 의해 받는 영향을 최소화하기 위한 형태로 만들어진 것으로, 선박에 비해 물에 닿는 면적이 매우 작아 파도의 영향을 적게 받으므로 수직 운동이 크게 줄어드는 장점을 가지고 있어, 일반적인 선박에 비해 풍랑이 심한 해역에도 투입될 수 있다.

본 발명의 목적은 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선에 있어서 스러스터의 위치가 가변될 수 있도록 함으로써 스러스터의 설치 작업이 지상에서 이루어질 수 있는 반잠수식 시추선을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 수중으로 돌출되는 깊이를 감소시켜 홀수가 낮은 곳에서도 추진이 가능한 반잠수식 스러스터를 제공함에 있다.

본 발명은 부력을 제공하는 폰툰과, 상기 폰툰의 상부에 형성되는 칼럼과, 상기 칼럼의 상부에 형성되며 문풀을 구비하는 상부 갑판과, 상기 문풀의 상부에 형성되는 데릭을 포함하는 반잠수식 시추선에 있어서, 트러스터가 상기 폰툰의 측면 위치와 상기 폰툰의 저면 위치로 가변가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 트러스터는 상기 측면 위치에서 상기 트러스터의 최하부가 상기 폰툰의 저면과 동일 높이이거나, 상기 폰툰의 저면보다 높은 높이를 가지는 것이 바람직하다.

상기 트러스터는 상기 저면 위치에서 구동 가능하도록 연결되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 저면 위치에서는 상기 트러스터의 연결축이 수직방향이고, 상기 측면 위치에서는 상기 트러스터의 연결축이 수평방향인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 반잠수식 시추선은 스러스터가 폰툰의 저면 또는 측면으로 이동가능함으로써, 시추선 건조시 스러스터가 폰툰의 측면에 배치된 상태로 스러스터의 설치 작업을 지상에서 수행할 수 있는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 반잠수식 시추선은 스러스터를 폰툰의 측면 위치로 이동시킬 경우 수중으로 돌출되는 깊이를 감소시켜 홀수가 낮은 곳에서도 추진이 가능한 효과를 가져온다.

도 1은 일반적인 반잠수식 시추선의 스러스터 설치 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치가변 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선의 스러스터 설치시의 상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위치가변 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선의 진수후의 스러스터의 위치를 나타낸 도면임.

이하 본 발명에 따른 위치가변 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것이며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소와 접하여 설치될 수 있고, 소정의 이격거리를 두고 설치될 수도 있으며, 이격거리를 두고 설치되는 경우엔 상기 어떤 구성요소를 상기 다른 구성요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제3의 수단에 대한 설명이 생략될 수도 있다.

먼저 반잠수식 시추선의 구조에 관하여 개략적으로 살펴본다.

반잠수식 시추선은 하부에 폰툰(Pontoon)이 구비된다. 폰툰은 시추선이 바다에 떠 있을 수 있는 부력을 제공하는 부분이다. 폰툰의 내부에는 여러가지 탱크가 구비되는데, 대부분이 발라스트 탱크로 사용된다.

폰툰 외부에는 자동위치제어(Dynamic Positioning)을 위한 스러스터가 구비된다.

폰툰과 상부 갑판(Upper Deck)를 연결해주는 역할을 하는 컬럼(Column)은 물에 닿는 면적을 줄여 파도의 영향을 최소화 하기 위해 여러 개로 나누어져 연결된다.

컬럼 내부의 아래쪽은 폰툰과 마찬가지로 밸러스트 탱크로 사용되고, 상부는 시추(Drilling)에 필요한 기름 등이 저장되는 탱크로 사용될 수 있다.

컬럼 상부에는 상부 갑판(Upper Deck)이 위치한다. 이 곳에는 시추에 필요한 각종 장비들이 설치되고, 시추 작업을 위한 작업공간 등이 위치한다.

상부 갑판은 전체적으로 박스(Box)의 형태를 가지고 있지만, 시추 작업이 가능하도록 가운데에 문풀(Moonpool)이 형성된다.

문풀 상부에는 데릭(Derrick)이라는 구조물이 설치되는데, 데릭의 형태는 송전탑과 유사하게 트러스(Truss, 직선부재를 3각형 또는 5각형으로 조립한 구조재) 구조로 되어있고, 시추 작업시 굴착 파이프(Drilling Pipe), 케이싱(Casing, 시추작업시 해저에 구멍을 뚫어도 지반이 붕괴되지 않도록 구멍주위에 설치하는 파이프), 라이저(Riser, 해저에서부터 선박 또는 Rig 사이에 있는 일련의 파이프) 등 해저로 내려지는 것들을 연결하고 잡고 있는 역할을 수행한다.

도 1은 일반적인 반잠수식 시추선의 스러스터 설치 구조를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 시추선에 부력을 제공하는 폰툰(10)의 상부로 칼럼(20)이 연결되며, 선박의 동적 위치 제어를 위한 스러스터(30)는 폰툰(10)의 저면에 설치된다.

따라서, 반잠수식 시추선의 가장 낮은 부분이 스러스터(30)가 된다.

이러한 반잠수식 시추선의 건조에 관해서 살펴보면,

스러스터(30)를 제외한 나머지 부분들은 지상에서 조립이 가능하나, 스러스터의 경우 반잠수식 시추선의 최하부가 되므로, 스러스터(30)를 지상에서 설치하기 위해서는 스러스터(30)를 제외한 전체 구조물을 스러스터(30)의 높이 만큼 상승시킨 후 스러스터(30)를 설치하고, 그 상태로 이동시켜 진수해야 하는데, 이는 공정상 많은 문제점을 일으키게 되므로, 일반적으로 스러스터(30)의 설치 이전에 반잠수식 시추선을 진수한 후, 스러스터(30)의 설치 작업은 수중에서 진수 후에 수행하고 있었다.

이러한 스러스터(30)의 수중 설치는 지상 설치 보다는 공정상에 유리한 점이 있었으나, 수중에서 작업을 해야하기 때문에 작업의 난이도가 높고 공정시간이 긴 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 스러스터가 위치 조절가능하게 설치됨으로써 건조시 스러스터를 폰툰의 측면에 설치할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치가변 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선의 스러스터 설치시의 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반잠수식 시추선(100)은 스러스터(130)가 실선으로 표시한 폰툰(110)의 측면 위치(실선)와, 폰툰(110)의 저면 위치(점선)로 회동 가능하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구조는 시추선의 건조시 스러스터(130)를 폰툰(110)의 측면 위치에 설치한 후, 진수 후 스러스터(130)를 폰툰(110)의 저면 위치로 위치 변경할 수 있도록 하기 위한 것이다.

측면 위치에서는 스러스터(130)의 연결축이 수평 방향으로 놓여지게 된다.

측면 위치에서는 스러스터(130)의 최하부가 폰툰(110)의 저면과 동일 높이이거나, 스러스터의 최하부가 폰툰(110)의 저면보다 높은 높이에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

이는 지상에서의 건조 작업시 폰툰(110)의 저면이 반잠수식 시추선의 최하점(진수시 수중으로 가장 깊이 돌출된 부분)이 되도록 함으로써, 폰툰(110)의 저면을 지상에 지지한 상태에서 스러스터(130)를 설치할 수 있도록 하기 위한 것이다.

스러스터(130)의 최하부가 폰툰(110)의 저면보다 낮은 높이를 가지게 되면, 지상에서 건조 작업시 스러스터(130)의 최하부가 지면에 닿지 않도록 하기 위해서, 시추선 구조물 전체의 높이를 상승시켜야 하므로, 이렇게 되면 실질적으로 스러스터를 측면에 배치하는 효과가 줄어들게 된다.

도시한 바와 같이, 스러스터(130)를 폰툰(110)의 측면 위치에서 설치 작업을하면 진행하면 건조 작업시 폰툰(110)의 저면이 지지된 상태에서 스러스터(130) 설치 작업을 수행할 수 있게 되므로, 스러스터(130)의 설치 작업을 지상에서 용이하게 수행할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위치가변 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선의 진수후의 스러스터의 위치를 나타낸 도면이다.

반잠수식 시추선(100)의 폰툰(110)의 측면 위치(점선)에서 스러스터를 설치한 후, 반잠수식 시추선(100)을 진수한 후 스러스터(130)를 저면 위치로 이동하고, 연결축(132)을 엔진 등의 구동계 부품과 연결한다.

저면 위치에서는 스러스터(130)의 연결축(132)이 되므로, 종래의 스러스터와 동일한 기게적인 구조를 가질 수 있다.

측면 위치와 저면 위치의 회동은 90도 회전하는 것으로 제한하여 회동구조를 단순하게 하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 위치가변 스러스터를 구비하는 반잠수식 시추선은, 건조시에는 스러스터(130)가 폰툰의 측면에 위치함으로써 건조 작업의 작업성을 향상시키며, 진수후에는 종래와 동일하게 스러스터(130)가 선박의 배면에 위치하여 연결축(132)이 수직 방향을 유지하게 된다.

또한, 이러한 구조는 반잠수식 시추선인 수심이 낮은 지역을 통과해야 하는 경우, 스러스터(130)를 측면 위치로 전환시킴으로써, 시추선(100)의 수중으로 돌출되는 깊이를 감소시킬 수 있어 안벽의 수심에 대한 제한을 덜 수 있으며, 홀수가 낮은 곳에서도 이동이 가능한 효과를 가져온다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 : 반잠수식 시추선
110 : 폰툰
130 : 스러스터
132 : 연결축
140 : 프레임

Claims (4)

1. 부력을 제공하는 폰툰과, 상기 폰툰의 상부에 형성되는 칼럼과, 상기 칼럼의 상부에 형성되며 문풀을 구비하는 상부 갑판과, 상기 문풀의 상부에 형성되는 데릭을 포함하는 반잠수식 시추선에 있어서,
   트러스터가 상기 폰툰의 측면 위치와 상기 폰툰의 저면 위치로 가변가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 트러스터는 상기 측면 위치에서 상기 트러스터의 최하부가 상기 폰툰의 저면과 동일 높이이거나, 상기 폰툰의 저면보다 높은 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 트러스터는 상기 저면 위치에서 구동 가능한 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 저면 위치에서는 상기 트러스터의 연결축이 수직방향이고,
   상기 측면 위치에서는 상기 트러스터의 연결축이 수평방향인 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선.

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