KR20140012429A - Ｕｂｄ 시스템이 구비된 해양구조물 - Google Patents

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Abstract

UBD 시스템이 구비된 해양구조물이 개시된다. 본 발명의 UBD 시스템이 구비된 해양구조물은, 데크(deck); 및 선체의 선수부 영역의 시멘트 룸에 마련되며 드릴링의 대상이 되는 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력으로 설계된 드릴링 유체를 이용하여 드릴링된 웰(well)을 시멘팅하는 시멘트를 공급하는 시멘팅 유닛이 구비된 UBD 시스템을 포함한다.

Description

ＵＢＤ 시스템이 구비된 해양구조물{OFFSHORE STRUCTURE HAVING AN UBD SYSTEM}
본 발명은, UBD 시스템이 구비된 해양구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 드릴링의 대상이 되는 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력으로 설계된 드릴링 유체를 이용한 UBD 시스템이 구비된 해양구조물에 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 리그(Jack-up), 드릴링 바지(Drilling-Barge) 등이 있다. 이들 중 심해에서 시추 작업이 가능한 것으로는 Drill-ship과 Drilling-Rig가 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 해상환경하중이 심한 해역에서는 투입이 제한적이다.
드릴링 리그는 semi-submersible로도 불린다. Semi-submersible은 컬럼(column)과 폰툰(pontoon)으로 구성되며 수선 면적이 작아 운동 성능이 좋은 장점이 있다. 따라서 상대적으로 해상환경하중이 심한 해역에서도 투입이 가능하며 심해 유전 개발을 위해 많이 투입되고 있다.
현편 시추 장비를 구비한 전술한 해양구조물은 해저 지층에 웰을 형성할 시 해저 지층보다 높은 압력을 갖는 드릴링 유체를 이용한다. 이 경우 홀에서의 압력이 해저 지층의 압력보다 높으므로 압력 차이에 의해 오일 또는 가스는 홀에서 해저 지층으로 유입되어 오일 또는 가스의 손실이 발생된다.
또한 전술한 압력 차이에 의해 오일 또는 가스가 해저 지층으로 유입되는 과정에서 홀 근처에 손상이 발생될 수 있다. 특히 홀의 압력이 해저 지층의 압력보다 높아 홀의 압력이 드릴 파이프를 해저 지층으로 밀쳐서 해저 지층에 붙여버린다(differential sticking). 이 경우 해저 지층으로부터 드릴 파이프를 분리해 내는 것은 거의 불가능하다.
나아가 해저 지층과 드링링 유체의 압력 차이로 인해 드릴링 유체의 로스가 발생된다. 즉 드릴링 유체인 고가의 머드가 해저 지층 속으로 압력 차이에 의해 빨려들어가서 머드 케이크(mud cake)를 형성하여 머드가 낭비되는 문제점이 있다.
한국특허등록공보 제10-0231802호(주식회사 대우) 1999. 09. 01
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 해저 지층과 드릴링 유체 사이의 압력 차이를 조절하여 효율적인 드릴링 작업을 할 수 있고 효율적인 공간 배치를 갖는 UBD 시스템이 구비된 해양구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 데크(deck); 및 선체의 선수부 영역의 시멘트 룸에 마련되며 드릴링의 대상이 되는 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력으로 설계된 드릴링 유체를 이용하여 드릴링된 웰(well)을 시멘팅하는 시멘트를 공급하는 시멘팅 유닛이 구비된 UBD 시스템을 포함하는 해양구조물이 제공될 수 있다.
상기 시멘팅 유닛은, 시멘트를 믹싱하는 시멘트 믹서; 상기 시멘트 믹서에서 믹싱된 시멘트를 펌핑하는 시멘트 유닛; 및 상기 시멘트 유닛에서 펌핑되는 믹싱된 시멘트에 존재하는 슬러리를 제거하는 슬러리 제거부를 포함할 수 있다.
상기 시멘트 유닛은, 상기 시멘트 믹서로부터 공급되는 믹싱된 시멘트를 펌핑하는 시멘트 펌프; 및 상기 시멘트 펌프에 펌핑력을 제공하는 시멘터 모터를 포함할 수 있다.
상기 시멘팅 유닛은 상기 시멘트 룸의 일측부에 마련되어 믹싱된 시멘트의 내부에 함유된 더스트(dust)를 수집하는 더스트 컬렉터를 더 포함할 수 있다.
상기 시멘트 룸의 천장부에 마련되어 호이스트 트롤리에 견인력을 제공하는 는 적어도 하나의 제3 레일을 포함할 수 있다.
상기 UBD 시스템은, 선체의 선수부와 선미부 사이의 상기 데크 영역에 마련되며 접근 경로를 갖는 트리플 캐빈과 툴 하우스를 포함할 수 있다.
상기 해양구조물은 드릴쉽, 드릴링 리그, 잭업 리그 또는 드릴링 바지를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 드릴링의 대상이 되는 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력으로 설계된 드릴링 유체를 이용하여 드릴링 된 웰(well)에 시멘트를 공급하는 것을 특징으로 하는 해양구조물이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 해저 지층과 드릴링 유체 사이의 압력 차이를 조절하여 효율적인 드릴링 작업을 할 수 있고, 공간 배치를 효율적으로 할 수 있다.
도 1은 본 실시 예가 적용되는 UBD(Underbalanced Drilling)와 종래의 드릴링을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시 예에 따른 UBD 시스템이 구비된 해양구조물을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 UBD 시스템이 구비된 해양구조물에서 선미부에 웰 테스트 분리유닛, 질소 생성 유닛, 일부 세퍼레이션 유닛, 해머 밀 유닛이 마련된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 질소 생성 유닛의 확대 배치도이다.
도 5와 도 6은 세퍼레이션 유닛의 확대 배치도이다.
도 7은 도 3에 도시된 해머 밀 유닛의 확대 배치도이다.
도 8은 도 2에 도시된 UBD 시스템이 구비된 해양구조물에서 시멘트 유닛의 확대 배치 평면도이다.
도 9는 도 2에 도시된 UBD 시스템이 구비된 해양구조물에서 트리플 캐빈과 풀 하우스의 확대 배치도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 실시 예가 적용되는 UBD(Underbalanced Drilling)와 종래의 드릴링을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 실시 예는, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 해양에서 드릴링의 대상이 되는 해저 지층의 압력(P1) 보다 낮은 압력으로 설계된 드릴링 유체(P2)를 이용하여 드릴링을 하는 UBD를 이용한다.
종래의 드릴링에서 드릴링 유체인 머드의 압력은 해저 지층의 압력보다 200에서 1000psi가 높은 수압을 가지도록 설계된다. 따라서, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 해저 지층의 압력(P1)이 드릴링 유체의 압력(P2)보다 낮아 드릴링 유체가 해저 지층으로 유입되어 드릴링 유체의 손실이 일어나는 등의 전술한 문제점이 발생된다.
하지만 본 실시 예는 해저 지층의 압력 보다 드릴링 유체의 압력을 100~200psi 낮게 하여 드릴링하는 UBD를 이용하므로 고체 또는 드릴링 유체가 웰이 형성된 해저 지층으로 유입되지 않아 해저 지층의 손상이 감소된다.
또한 드릴 비트가 웰을 드릴링 하자 마자 압력차에 의해 원유 등의 유체가 바로 상승되므로 웰에 저장된 유체의 조기 생산이 가능하다. 나아가 UBD 시에는 해저 지층 방향으로의 압력이 가해지지 않으므로 드릴링 시에 드릴 파이프가 해저 지층에 들어붙는 디퍼런셜 스틱킹(differential sticking)이 방지된다.
특히 해저 지층 방향으로 압력이 가해지지 않으므로 고가의 머드의 손실이 줄어들고, 침투 속도가 증가되며, 침투 속도의 증가와 드릴 비트 안면부에서의 효과적인 커팅물의 제거로 드릴 비트의 수명이 증가되고 사용되는 드릴 비트의 개수도 현저히 줄일 수 있다.
한편 드릴링 유체의 압력을 해저 지층의 압력보다 낮게 설계하기 위해 머드에 질소, 천연가스를 공급한다. 이하에서 드릴링 유체라 함은 머드에 질소가 함유된 것을 포함하고, 웰 커팅류라 함은 원유, 가스, 드릴링 유체, 고체인 커팅물 등을 포함하며, 해양구조물은 설명의 편의를 위해 드릴쉽을 기준으로 설명한다.
도 2는 본 실시 예에 따른 UBD 시스템이 구비된 해양구조물을 개략적으로 도시한 측면도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 해양구조물(1)은, 데크(D, deck)와, 데크(D)에 마련되며 드릴링의 대상이 되는 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력으로 설계된 드릴링 유체를 이용하여 드릴링된 웰(well)의 웰 커팅류를 테스트 및 분리하는 UBD 시스템을 구비한다.
UBD 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체의 선미부 영역의 데크(D)에 마련되어 웰의 테스트 과정에서 공급되는 웰 커팅류를 분리하는 웰 테스트 분리유닛(100)과, 선체의 선미부 영역의 데크(D)에 마련되며 드릴링 유체가 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력을 갖도록 드릴링 유체로 공급되는 질소를 생성하는 질소 생성 유닛(200)과, 선체의 선수부와 선미부 사이의 데크(D) 영역에 마련되어 웰 커팅류로부터 커팅물, 드릴링 유체를 포함하는 분리물을 분리하는 세퍼레이션 유닛(300)과, 선체의 선미부 영역의 데크(D)에 마련되어 웰 커팅류에 포함된 고체를 분쇄한 후 오일, 액체를 포함하는 분리물로 분리하는 해머 밀 유닛(400)과, 선체의 선수부 영역의 시멘팅룸에 마련되어 드릴링된 웰을 시멘팅하는 시멘트를 공급하는 시멘팅 유닛(500)과, 선체의 선수부와 선미부 사이의 데크(D) 영역에 마련되며 접근 경로(800)를 갖는 트리플 캐빈(600)과 툴 하우스(700)를 포함한다.
웰 테스트 분리유닛(100)은 웰 테스트 과정에서 공급되는 웰 커팅류를 분리하는 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 시추 장비를 포함하는 다양한 장비들이 설치되어 공간의 제약이 많은 드릴쉽에서 효과적인 공간확보를 위해 선체의 선미부 영역의 데크(D)에 마련된다.
본 실시 예에서 웰 테스트 분리유닛(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 웰에서 이송되는 웰 커팅류를 오일, 가스, 물 및 고체의 커팅물로 분리하는 웰 테스트 세퍼레이터(110)와, 웰 테스트 세퍼레이터(110)에서 분리되어 공급되는 물에서 오일을 분리하는 오일 분리기(120)와, 웰 커팅류가 공급되는 라인에 마련되며 웰 커팅류의 온도를 상승시켜 하이드레이트 생성(hydrate formation), 점성의 감소 등을 방지하는 스팀 열교환기(130)와, 분리된 액체 탄화수소류를 저장하는 서지 탱크(140)와, 서지 탱크(140)에 저장된 액체 탄화수소류를 버너 등으로 펌핑시키는 이송펌프(150)와, 제1 컨트롤 캐빈(160)을 포함한다.
웰 테스트 분리유닛(100)의 웰 테스트 세퍼레이터(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 데크(D)의 가로 방향 가장자리에 마련된 크레인(C)에 급접되게 배치되며, 웰 커팅류가 처음으로 유입되는 수평 웰 테스트 세퍼레이터(111)와, 수평 웰 테스트 세퍼레이터(111)에 분리된 웰 커팅류를 2차적으로 분리시키는 수직 웰 테스트 세퍼레이터(112)를 포함하며, 수직 웰 테스트 세퍼레이터(112)에 의해 설치 면적을 줄일 수 있다.
본 실시 예에서 웰 테스트 세퍼레이터(110)는, 미 도시 되었지만 제1 분리부와, 중력으로 웰 커팅류를 분리하는 제2 분리부와, 가스로부터 작은 액체 파티클을 제거하는 미스트 추출부와, 오일로부터 가스 또는 증기를 제거하는 액체 분리부를 포함할 수 있다.
질소 생성 유닛(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 드릴 파이프가 적재되는 선체의 선미부에 마련되어 드릴링 유체가 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력을 갖도록 드릴링 유체로 공급되는 질소를 생성한다
본 실시 예에서 질소 생성 유닛(200)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 질소를 발생시키는 질소 발생기(210)와, 질소 발생기(210)에서 발생된 질소의 압력을 요구되는 압력으로 상승시키는 부스터 컴프레서(220, booster compressor)와, 부스터 압축기에 압축된 공기를 공급하는 에어 컴프레서(230)와, 질소 발생기(210)와 부스터 컴프레서(220)와 에어 컴프레서(230)가 내부에 마련되고 상측부에 스파이더(S, spider), 짐발(G, gimbal) 등을 적재할 수 있는 공간을 제공하는 제1 플랫폼(240)을 포함한다.
본 실시 예에서 제1 플랫폼(240)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 데크(D)의 상측부에 마련되는 복수의 제1 수직부재(241)와, 복수의 제1 수직부재(241)의 상단부에 결합되는 제1 천장플레이트(242)와, 제1 천장플레이트(242)의 내측에 마련되며 질소 발생기(210) 등을 편리하게 이동 및 설치할 수 있도록 호이스트 트롤리(HT)를 견인하는 적어도 하나의 제1 레일(243)을 포함한다.
본 실시 예는 제1 플랫폼(240)에 의해 질소 발생기(210) 등이 우천이나 폭설이 온 경우에도 외부의 환경에 노출되지 않고, 질소 발생기(210) 등을 레일에 견인되어 레일에서 이동되는 호이스트 트롤리(HT)에 의해 편리하게 이동 및 설치할 수 있는 이점이 있다.
또한 제1 천장플레이트(242)의 상측부에 스파이더(S), 짐볼(G) 등을 적재할 수 있어 공간 효율을 높일 수 있다.
세퍼레이션 유닛(300)은, 웰 테스트가 끝나고 난 후 시추 작업에서 공급되는 웰 커팅류를 분리하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 시추 작업 중에 공급되는 웰 커팅류의 근접 영역인 선체의 선수부와 선미부 사이의 데크(D) 영역에 마련된다.
본 실시 예에서 세퍼레이션 유닛(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체의 선미부 방향으로 치우치게 배치되며 공급되는 웰 커팅류에서 커팅류의 샘플을 분리해내는 제1 세퍼레이션부(310)와, 선체의 선수부와 선미부 사이의 중앙 영역에 배치되며 공급되는 웰 커팅류에서 커팅류를 분리해내는 제2 세퍼레이션부(320)를 포함한다.
세퍼레이션 유닛(300)의 제1 세퍼레이션부(310)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 드릴링 유체의 유입 관로인 초크 매니폴드(311)와, 초크 매니폴드(311)를 통해서 유입되는 웰 커팅류에서 샘플 대상인 커팅류를 분리하는 샘플 캐쳐(312, sample catcher)와, 초크 매니폴드(311)와 샘플 캐쳐(312)를 연결하는 관로에 마련되어 공급되는 웰 커팅류의 유량을 측정하는 코리올리 유량계(313)와, 제2 컨트롤 캐빈(314)과, 초크 매니폴드(311)와 샘플 캐쳐(312)와 코리올리 유량계(313)와 제2 컨트롤 캐빈(314)이 내부에 마련되고 상측부에 텔레스코픽 조인트(TJ, telescopic joint), 펍 조인트(PJ, pup joint) 등을 적재할 수 있는 공간을 제공하는 제2 플랫폼(315)과, 코리올리 유량계(313)와 제2 컨트롤 캐빈(314) 사이에 배치되는 DAPC 펌프(DP)를 포함한다.
본 실시 예에서 제2 플랫폼(315)은 도 5에 도시된 바와 같이, 데크(D)의 상측부에 마련되는 복수의 제2 수직부재(315a)와, 복수의 제2 수직부재(315a)의 상단부에 결합되는 제2 천장플레이트(315b)와, 제2 천장플레이트(315b)의 내측에 마련되며 초크 매니폴드(311) 등을 편리하게 이동 및 설치할 수 있도록 호이스트 트롤리(HT)를 견인하는 적어도 하나의 제2 레일(315c)을 포함한다.
본 실시 예는 제2 플랫폼(315)에 의해 초크 매니폴드(311) 등이 우천이나 폭설이 온 경우에도 외부의 환경에 노출되지 않고, 초크 매니폴드(311) 등을 제2 레일(315c)에 지지되어 제2 레일(315c)에서 이동되는 호이스트 트롤리(HT)에 의해 편리하게 이동 및 설치할 수 있는 이점이 있다.
또한 제2 천장플레이트(315b)의 상측부에 텔레스코픽 조인트(TJ), 펍 조인트(PJ) 등을 적재할 수 있어 공간 효율을 높일 수 있다.
세퍼레이션 유닛(300)의 제2 세퍼레이션부(320)는, 샘플 캐쳐(312)를 거치지 않고 초크 매니폴드(311)를 통해 공급되는 웰 커팅류를 분리하는 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 공급되는 웰 커팅류 중 원심력에 의해 고체 상태의 커팅류를 대부분 분리시키는 원심분리기(321)와, 원심분리기(321)에서 분리된 고체 상태의 커팅류를 드라이시키는 커팅 드라이어(322)와, 원심분리기(321)에서 분리된 커팅류를 후술하는 ISO 펌프(324)로 이송시키는 커팅 블로워(323)와, 커팅 블로워(323)에서 공급되는 커팅류를 압축 공기를 이용하여 공급처로 이송시키는 ISO 펌프(324)를 포함한다.
본 실시 예에서 커팅 블로워(323)는 입구 밸브와 출구 밸브를 갖는 압력 용기 본체와, 압력 용기 본체의 상측부에 마련되며 커팅류가 유입되는 피드 호퍼를 포함하며, 피드 호퍼를 통해 유입된 커팅류는 압축 공기에 의해 배출된다.
해머 밀 유닛(400)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 선체의 선미부 영역의 데크(D)에 마련되어 웰 커팅류에 포함된 고체를 분쇄한 후 오일, 가스 등을 포함하는 분리물로 분리하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 해머 밀 유닛(400)으로 공급되는 웰 커팅류는 세퍼레이션 유닛(300) 또는 웰 테스트 분리유닛(100)을 경유하여 공급될 수도 있고, 초크 매니폴드(311)를 통해 세퍼레이션 유닛(300)과 웰 테스트 분리유닛(100)을 경유하지 않고 바로 공급될 수도 있다.
본 실시 예에서 해머 밀 유닛(400)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 초크 매니폴더를 통해 공급되는 웰 커팅류가 저장되는 호퍼(410)와, 호퍼(410)에서 공급되는 웰 커팅류에 포함된 고체 물질을 구동모터(430)에 의해 구동되어 미세 입자로 분쇄하는 해머 밀(420)과, 해머 밀(420)에서 미세 입자를 제외하고 공급되는 웰 커팅류에서 원심력으로 유체 속에 섞인 고체 알갱이로 분리해내는 사이클론(440, cyclone)과, 사이클론(440)에서 공급되는 웰 커팅류에서 열을 흡수하되 오일을 냉각제로 사용하는 오일 콘덴서(450)와, 오일 콘덴서(450)에서 냉각되어 공급되는 웰 커팅류를 스팀으로 냉각시키는 스팀 콘덴서(460)와, 스팀 콘덴서(460)에서 공급되는 웰 커팅류를 오일과 물로 분리시키는 세퍼레이터(470)를 포함한다.
해머 밀 유닛(400)의 해머 밀(420)은, 내부에 구동모터(430)에 의해 회전되는 로터를 구비하며, 해머 밀(420)로 공급되는 웰 커팅류는 로터와의 충돌에 의해 미세한 입자로 분쇄되고, 이 과정에서 마찰에 의한 열 발생으로 웰 커팅류에 함유된 오일과 물은 증발된다.
본 실시 예에서 해머 밀 유닛(400)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 사이클론(440)과 오일 콘덴서(450)의 사이에 마련되어 웰 커팅류에서 휘발성 화합물을 제거하는 오일 스크러버(480)와, 오일 콘덴서(450)와 스팀 콘덴서(460) 사이에 마련되어 미스트(mist)를 제거하는 디미스터(490)와, 해머 밀(420)에서 분쇄된 미세 입자가 저장되는 저장탱크(T)를 포함한다. 미 설명 도면부호 P는 펌프이다.
시멘팅 유닛(500)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체의 선수부 영역의 시멘팅룸에 마련되어 드릴링된 웰을 시멘팅하는 시멘트를 공급하는 것으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 시멘트를 믹싱하는 시멘트 믹서(510)와, 시멘트 믹서(510)에서 믹싱된 시멘트를 펌핑하는 시멘트 유닛(520)과, 시멘트 유닛(520)에서 펌핑되는 믹싱된 시멘트에 존재하는 슬러리를 제거하는 슬러리 제거부(530)를 포함한다.
시멘트 유닛(520)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 시멘트 믹서(510)로부터 공급되는 믹싱된 시멘트를 펌핑하는 시멘트 펌프(521)와, 시멘트 펌프(521)에 펌핑력을 제공하는 시멘터 모터를 포함한다.
본 실시 예에서 시멘팅 유닛(500)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 슬러리 제거부(530)에서 슬러리가 제거되어 공급되는 믹싱된 시멘트가 이송되는 배관에서 압력이 급격히 변할 때 배관의 압력 변동을 완화시켜 배관과 시멘트 펌프(521)를 보호하는 시멘트 서지탱크(540)를 더 포함한다.
또한 본 실시 예에서 시멘팅 유닛(500)이 배치되는 시멘트 룸(R)의 천장부에는 시멘트 펌프(521)와 시멘트 모터(522)의 이동 및 설치의 편의를 위해서, 도 8에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제3 레일(550)이 마련된다.
이 제3 레일(550)에는 호이스트 트롤리(HT)가 지지될 수 있고, 호이스트 트롤리(HT)는 제3 레일(550)을 따라 전후로 이동되어 시멘트 펌프(521)와 시멘트 모터(522)를 견인하여 이동시킬 수 있다.
나아가 시멘팅 유닛(500)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 시멘트 룸(R)의 일측부에 마련되어 믹싱된 시멘트의 내부에 함유된 더스트(dust)를 수집하는 더스트 컬렉터(560)를 더 포함한다.
한편 본 실시 예에서 시멘팅 유닛(500)은 전술한 다른 구성과 달리, 도 2에 도시된 바와 같이, 데크(D)로부터 일정 높이에 있는 별도의 시멘트 룸(R)에 마련된다. 이는 시멘트 작업 상 외부의 환경에서 작업 시 외부의 환경에 의해 영향을 받는 것을 최소화하고, 시멘팅 작업이 지연되는 것을 방지하기 위해서다.
트리플 캐빈(600)과 툴 하우스(700)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 데크(D)로부터 가장 높은 위치에 배치되고 다른 영역에 비해 공간이 협소하다. 따라서 본 실시 예는 트리플 캐빈(600)과 툴 하우스(700)가 마련되는 영역에, 도 9에 도시된 바와 같이, 별도의 접근 경로(800)를 확보하여 이동의 편의성 및 작업자의 안전을 확보할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 해저 지층의 압력 보다 드릴링 유체의 압력을 100~200psi 낮게 하여 드릴링하는 UBD를 이용하므로 고체 또는 드릴링 유체가 웰이 형성된 해저 지층으로 유입되지 않아 해저 지층의 손상이 감소된다.
또한 드릴 비트가 웰을 드릴링 하자 마자 압력차에 의해 원유 등의 유체가 바로 상승되므로 웰에 저장된 유체의 조기 생산이 가능하다. 나아가 UBD 시에는 해저 지층 방향으로의 압력이 가해지지 않으므로 드릴링 시에 드릴 파이프가 해저 지층에 들어붙는 디퍼런셜 스틱킹(differential sticking)이 방지된다.
특히 해저 지층 방향으로 압력이 가해지지 않으므로 고가의 머드의 손실이 줄어들고, 침투 속도가 증가되며, 침투 속도의 증가와 드릴 비트 안면부에서의 효과적인 커팅물의 제거로 드릴 비트의 수명이 증가되고 사용되는 드릴 비트의 개수도 현저히 줄일 수 있다.
나아가 웰 테스트 과정이나 드릴링 작업 중에 웰로부터 공급되는 웰 커팅류를 분리하기 위한 구성이나 시멘팅 하기 위한 구성을 효율적으로 배치하여 제한된 공간내에서 공간을 최대한으로 이용할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 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 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : UBD 시스템이 구비된 해양구조물
100 : 웰 테스트 분리유닛 110 : 웰 테스트 세퍼레이터
120 : 오일 분리기 130 : 스팀 열교환기
140 : 서지 탱크 150 : 이송펌프
160 : 제1 컨트롤캐빈 200 : 질소 생성 유닛
210 : 질소 발생기 220 : 에어 컴프레셔
230 : 부스터 컴프레셔 240 : 제1 플랫폼
300 : 세퍼레이션 유닛 310 : 제1 세퍼레이션부
320 : 제2 세퍼레이션부 400 : 해머 밀 유닛
410 : 호퍼 420 : 해머 밀
430 : 구동모터 440 : 사이클론
450 : 오일 콘덴서 460 : 스팀 콘덴서
470 : 세퍼레이터 480 : 오일 스크러버
490 : 디미스터 500 : 시멘팅 유닛
510 : 시멘트 믹서 520 : 시멘트 유닛
530 : 슬러리 제거부 540 : 서지탱크
550 : 제3 레일 560 : 더스트 컬렉터
600 : 트리플 캐빈 700 : 툴 하우스
800 : 접근 경로 C : 크레인
D : 데크 HT : 호이스트 트롤리
P : 펌프 R : 시멘트 룸
T : 저장탱크

Claims (8)

  1. 데크(deck); 및
    선체의 선수부 영역의 시멘트 룸에 마련되며 드릴링의 대상이 되는 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력으로 설계된 드릴링 유체를 이용하여 드릴링된 웰(well)을 시멘팅하는 시멘트를 공급하는 시멘팅 유닛이 구비된 UBD 시스템을 포함하는 해양구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시멘팅 유닛은,
    시멘트를 믹싱하는 시멘트 믹서;
    상기 시멘트 믹서에서 믹싱된 시멘트를 펌핑하는 시멘트 유닛; 및
    상기 시멘트 유닛에서 펌핑되는 믹싱된 시멘트에 존재하는 슬러리를 제거하는 슬러리 제거부를 포함하는 해양구조물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 시멘트 유닛은,
    상기 시멘트 믹서로부터 공급되는 믹싱된 시멘트를 펌핑하는 시멘트 펌프; 및
    상기 시멘트 펌프에 펌핑력을 제공하는 시멘터 모터를 포함하는 해양구조물.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 시멘팅 유닛은 상기 시멘트 룸의 일측부에 마련되어 믹싱된 시멘트의 내부에 함유된 더스트(dust)를 수집하는 더스트 컬렉터를 더 포함하는 해양구조물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 시멘트 룸의 천장부에 마련되어 호이스트 트롤리에 견인력을 제공하는 는 적어도 하나의 제3 레일을 포함하는 해양구조물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 UBD 시스템은,
    선체의 선수부와 선미부 사이의 상기 데크 영역에 마련되며 접근 경로를 갖는 트리플 캐빈과 툴 하우스를 포함하는 해양구조물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 해양구조물은 드릴쉽, 드릴링 리그, 잭업 리그 또는 드릴링 바지를 포함하는 해양구조물.
  8. 드릴링의 대상이 되는 해저 지층의 압력 보다 낮은 압력으로 설계된 드릴링 유체를 이용하여 드릴링 된 웰(well)에 시멘트를 공급하는 것을 특징으로 하는 해양구조물.
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