KR20140013191A

KR20140013191A - 원유시추선

Info

Publication number: KR20140013191A
Application number: KR1020120079205A
Authority: KR
Inventors: 장기복; 김봉재; 하영수; 박주신
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2014-02-05
Also published as: KR101368800B1

Abstract

원유시추선이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 원유시추선은, 자항능력을 구비하는 선체; 선체에 승강 및 하강 가능하게 결합되며, 선체를 해저 바닥면에 대해 해상에 이격되게 지지하는 지지레그부; 및 선체에 탑재되어 해저면을 굴착하는 드릴링모듈을 선체의 선미측 방향 및 양현측 중 적어도 어느 일측 방향 내외로 이동시키는 드릴링모듈이동유닛을 포함한다.

Description

원유시추선{DRILL SHIP}

본 발명은, 원유시추선에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 잭-업(Jack-up) 타입 리그선으로 자항능력을 구비하며 데릭(Derrick)의 위치이동이 다방향으로 가능한 원유시추선에 관한 것이다.

원유시추선은 일반적인 선박과 달리, 탐색 및 시추 장비가 탑재되어 있어 자원의 매장 가능성이 높은 대륙붕이나 심해저를 탐색하고, 바다 밑바닥을 뚫어 그 지역에 매장된 천연가스나 원유 등을 채굴할 수 있는 특수 선박이다.

일반적으로 원유시추선은 작업 해역의 수심, 이동성 여부 및 계류방식에 따라 드릴 쉽(Drill Ship), 반 잠수식 드릴링 리그선(Semisubmersible Drilling Rig) 및 자체 승강식 잭 업 리그선(Self -Elevating Jack-up Rig) 등으로 구분될 수 있다.

먼저, 드릴쉽(Drill Ship)은 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있으며, 최고수심 3000M에서 10000M까지의 심해에서 원유를 시추할 수 있는 첨단의 시추장비를 갖춘 원유시추선이다. 드릴쉽은 시추작업이 진행되는 동안 DPS(Dynamic Positioning System) 및 아지무스 스러스터(azimuth thruster) 등으로 자기 위치를 제어해 해당 시추 지점 해상에 계류될 수 있다. 여기서 DPS(Dynamic Positioning System)란, GPS로 선박의 현재위치를 찾아서 그 선박 주변의 파랑이나 해수의 흐름, 풍향 등을 실시간으로 선박의 컨트롤 타워로 보내 시시각각 바뀌는 환경에 선박이 맞추어 가는 시스템을 말한다.

이러한 드릴쉽은 자력추진이 가능하여 기동성은 우수하나, 해저 시추 작업 중에는 DPS 및 아지무스 스러스터 등으로 자기위치 제어를 제어하기 때문에 악천후 시에 고정성이 다소 불안정한 단점이 있다.

반 잠수식 드릴링 리그선(semisubmersible drilling rig)은 파랑 등에 의한 구조물의 동요를 줄이기 위하여 상부 갑판과 하부 부력선체(lower hull)를 원주형 기둥(column)과 보강부재(bracing)들로 연결한 형태로 반잠수 상태에서 심해저 유전이나 가스전 개발을 위한 시추 또는 생산 작업을 하는 해양 플랫폼 형태의 원유시추선이다.

작업시 하부 부력선체는 수중에 잠기고 원주기둥들만 수면 위로 돌출하여 수상 상부구조를 지지함으로써, 플랫폼의 고유운동 주기가 파도의 주기에 비해 크게 길어지고 외력의 작용면적이 감소하여 파도 중 구조물의 작업 성능을 크게 개선시킨다. 이동시에는 부력선체를 물 위로 떠올린 다음 추진장치나 예인선박을 이용한다.

구조상으로 안정하다고 할 수 있으나, 상부 데크 면적이 크고, 따라서 많은 기자재 선적이 가능해 악천후시 일시적으로 불안정한 상태가 될 가능성이 있다. 이로 인해 실제로 큰 전복사고가 일어난 적도 있다. 드릴쉽에 비해 기동성이 약하고 제작비와 운영비가 많이 드는 단점이 있다.

자체 승강식 잭 업 리그선(Self-Elevating Jack-up Rig)은 승강식 레그를 구비하는 부력선체로 예인선에 의해 이동되며 탐색 및 시추작업 시에는 잭-업 레그(Jack-Up Leg)를 해저 지반에 내려 고정성을 확보하는 해양 플랫폼 형태의 원유시추선이다.

이러한 자체 승강식 잭 업 리그선은 근해(대략 수심 150m 내외)에서의 유전이나 가스전 개발에 사용되는데, 통상적으로 레그(leg)를 해저 지반에 내려 해저에 고정된 상태에서 근해저 유전이나 가스전 개발을 위한 시추 또는 생산 작업을 수행하고 작업이 종료되면 레그들을 잭업 방식으로 들어올려 예인선이 토잉(Towing)하여 다른 지역으로 이동하게 된다. 고정성은 드립쉽 및 반 잠수식 드릴링 리그선에 비해 우수하나 수심이 깊은 곳에서는 조업자체가 불가능하고, 기동성이 약한 단점이 있다.

한편, 종래의 승강식 잭 업 리그선은 부력선체를 형성하는 삼각형태의 플랫폼에 3개의 잭 업 레그들이 각각의 모서리 영역에서 승하강 가능하게 배치되고 드릴링 데릭(Drilling Derrick)이 플랫폼 외부 일측으로 돌출되는 구조를 갖는다. 그리고 잭 업 모드 시 사용되는 레그 구조는 설치 해역에서 환경하중(파랑, 조류, 바람 등)에 충분히 견딜 수 있는 고강도의 재질 및 구조로 설계되고 있다.

그럼에도 불구하고 종래의 승강식 잭 업 리그선은 잭 업 레그를 해저 지반에 침하시키는 과정에서 펀치쓰루(punch through) 현상으로 인해 모멘트(moment)의 불균형으로 삼각 지지구조가 붕괴되거나, 극심한 환경하중을 견디지 못해 침몰하는 사례가 종종 발생한다.

또한, 효율적인 해저 자원 개발을 위해서는 특정 지점에서 시추에 실패했을 때 다른 예상 시추 지점에 드릴링 데릭을 위치시키거나 즉시 다른 지역으로 이동이 가능해야 하는데, 종래의 승강식 잭 업 리그선은 구조상 선체의 폭과 길이가 한정적이어서 드릴링 데릭을 선체 내에서 다방향으로 이동시키기 곤란하고 자체 추진이 불가능하여 이동성이 취약한 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제 2012-0018892호 (주) 대우조선해양 2012.03.06

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선체를 작업 해역에 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 선상으로부터 선미측 또는 양현측 외부로 드릴링모듈을 이동시킬 수 있어 원유 시추 및 탐색 작업의 효율성을 높일 수 있으며, 자항능력을 구비하여 필요 시 다른 지역으로 신속히 이동할 수 있는 원유시추선을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 자항능력을 구비하는 선체; 상기 선체에 승강 및 하강 가능하게 결합되며, 상기 선체를 해저 바닥면에 대해 해상에 이격되게 지지하는 지지레그부; 및 상기 선체에 탑재되어 해저면을 굴착하는 드릴링모듈을 상기 선체의 선미측 방향 및 양현측 중 적어도 어느 일측 방향 내외로 이동시키는 드릴링모듈이동유닛을 포함하는 원유시추선이 제공된다.

상기 드릴링모듈이동유닛은, 상기 드릴링모듈이 위치하는 상기 선체의 데크에서 상기 선체의 선미측 방향 및 상기 선체의 양현측 중 적어도 어느 일측 방향으로 연장 배치되어 상기 드릴링모듈을 상기 선체의 내외로 안내하는 가이드레일부; 상기 드릴링모듈의 하부에 결합되어 상기 드릴링모듈을 지지하며 상기 가이드레일부를 따라 이동하는 이동지지블럭; 및 상기 선체에 설치되어 상기 이동지지블럭에 연결되는 적어도 하나의 케이블을 권취하는 케이블 권취부를 포함할 수 있다.

상기 가이드레일부는, 상기 선체의 길이방향을 따라 상기 선미측으로 배치되는 제1 가이드레일; 상기 제1 가이드레일에 교차하며 상기 선체의 폭방향을 따라 상기 선체의 일측으로 배치되는 제2 가이드레일; 및 상기 제1 가이드레일에 교차하며 상기 선체의 폭방향을 따라 상기 선체의 타측으로 배치되는 제3 가이드레일을 포함할 수 있다.

상기 가이드레일부는, 상기 제1 가이드레일, 상기 제2 가이드레일 및 상기 제3 가이드레일 중 적어도 어느 하나의 내부에서 상기 선체의 선외로 확장 전개되는 적어도 하나의 익스텐션 레일을 더 포함할 수 있다.

상기 익스텐션 레일은, 상기 선체에 마련된 유압실린더의 작동에 의해 선외로 확장 전개되도록 상기 유압실린더에 연결될 수 있다.

상기 가이드레일부는, 상기 제1 가이드레일과 상기 제2 가이드레일 및 상기 제3 가이드레일의 교차 영역에 마련되며, 상기 제1 가이드레일, 상기 제2 가이드레일 및 제3 가이드레일 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 연결되는 커넥션레일부을 더 포함할 수 있다.

상기 커넥션레일부는, 상기 제1 가이드레일, 상기 제2 가이드레일 및 제3 가이드레일 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 연결되는 커넥션레일; 및 상기 커넥션레일을 지지하며 상기 선체에 대해 상대 회전가능하게 마련되는 커넥션레일 회전판부를 포함할 수 있다.

상기 드릴링모듈이동유닛은, 상기 가이드레일부를 상기 선체의 데크면에 대해 미리 결정된 각도로 경사를 조절하기 위하여 상기 가이드레일부에 연결되는 경사각조절 유압실린더를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 선체를 작업 해역에 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 선상으로부터 선미측 또는 양현측 외부로 드릴링모듈을 이동시킬 수 있어 원유 시추 및 탐색 작업의 효율성을 높일 수 있으며, 자항능력을 구비하여 필요 시 다른 지역으로 신속히 이동할 수 있는 원유시추선을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원유시추선의 사시도이다.
도 2는 도 1의 원유시추선의 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 1의 원유시추선의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 실시 예에 따른 드릴링모듈의 이동 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 실시 예에 따른 제1 가이드레일과 이동지지블럭을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 실시 예에 따른 익스텐션레일의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 실시 예에 따른 커넥션레일이 제1 가이드레일에 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 실시 예에 따른 커넥션레일이 제2 및 제3 가이드레일에 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경사 조절되는 가이드레일부를 나타내는 도면이다.

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.

도면 대비 설명에 앞서, 본 발명에 따른 원유시추선은 다양한 목적으로 적절히 변경되어 사용될 수 있으나 설명의 편의를 위하여 이하에서는 수심 150미터 내외의 근해저에서 원유, 천연 가스, 가스 하이드 레이트 등과 같은 에너지 자원을 탐사, 시추 및 생산하는 것을 주목적으로 하는 잭 업 드릴링 리그선의 대용으로 사용되는 경우에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원유시추선의 사시도이고, 도 2는 도 1의 원유시추선의 개략적인 측면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 원유시추선(10)은, 자항능력을 구비하는 선체(20)와, 선체(20)에 승하강 가능하게 결합되며 선체(20)를 해저 바닥면에 대해 해상에 이격되게 지지하는 지지레그부(100)와, 선체(20)에 탑재되어 해저면을 굴착하는 드릴링모듈(300)을 선체(20)의 선미 및 양현측 방향 내외로 이동시키는 드릴링모듈이동유닛(200)을 포함한다.

본 실시예에 따른 원유시추선(10)의 선체(20)는 자항능력을 갖는 일반 선박의 선체형상과 유사하게 제작될 수 있다. 즉 선체(20)의 데크부(22)는 종래 공간적 제약이 많았던 고정식 삼각 플랫폼 형태의 리그선과 달리 직사각형 평탄면을 갖도록 마련될 수 있다.

이러한 직사각형 평탄면을 형성하는 선체(20)의 데크부(22)는 종래의 삼각 지지형태의 잭 업 레그구조에 비해 보다 유리한 잭 업 레그구조를 설계하는데 유리하다. 따라서 본 실시 예에 따른 원유시추선(10)은 선체(20)의 데크부(22) 코너 영역에 후술할 적어도 4개의 지지레그(100)들을 각각 설치함으로써 사각 지지형태의 잭 업 레그구조를 구현하여 고정성과 안정성을 종래 보다 높일 수 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 원유시추선(10)은 선체(20)의 내부에 동력원을 탑재하여 예인선에 의하지 않고 이동가능하게 마련된다. 따라서 본 실시 예에 따른 원유시추선(10)은 특정 지점에서 시추에 실패하거나 유사시 즉시 다른 지역으로 이동이 가능하다.

이러한 원유시추선(10)의 추진체로는 애지포드 스러스터(24, Azipod thruster)가 적용될 수 있다. 애지포드 스러스터(24)는 선체(20)에 수직하는 축을 중심으로 360도 회전 가능한 프로펠러로서 본 실시 예에 따른 원유시추선(10)의 선수미 바닥면에 배치되어 원유시추선(10)을 이동시키거나, 추진, 역추진 또는 선체(20)를 회전시켜 위치를 제어한다. 본 실시 예에서와 같이 추진체로서 애지포드 스러스터(24)를 적용하게 되면 해저 지반에 지지레그(100)를 승하강시키는 잭 업 중에 원유시추선(10)의 위치를 용이하게 제어할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 선체(20)의 데크부(22)에는 드릴링모듈(300) 및 탑사이드 모듈(400,Topside module)을 비롯한 각종설비들이 탑재되며, 이러한 선체(20)의 데크부(22)는 시추 작업공간 및 선원들의 거주구(21) 공간을 충분히 확보할 수 있도록 마련될 수 있다.

한편 드릴링모듈(300)은 해저 지반을 굴착하여 해저 자원을 탐색 및 시추하기 위한 일체의 장치로서 트러스(Truss) 구조의 데릭(310, Derrick)과, 도시하지는 않았으나, 데릭(310)에 연결되는 굴착 파이프(Drilling Pipe)와, 케이싱(Casing)과, 라이저(Riser)를 포함한다. 여기서 케이싱(Casing)은 시추작업시 해저에 구멍을 뚫어도 지반이 붕괴되지 않도록 구멍주위에 설치하는 파이프를 말하며, 라이저(Riser)는 해저에서부터 선체 사이에 있는 일련의 파이프를 말한다.

지지레그부(100)는 선체(20)를 해저 바닥면에 대해 작업 해상에 이격되게 지지하는 계류장치로서 전술한 바와 같이, 직사각 평탄면을 형성하는 선체(20)의 데크부(22) 코너 영역에 선체(20)의 종방향으로 관통되어 승강 가능하도록 결합되는 4개의 지지레그(100)를 포함한다.

본 실시 예에서 각각의 지지레그들(100)은 랙과 피니언(rack and pinion) 기어의 조합에 의해 선체(20)에 대해 승강될 수 있다. 부연하면, 도면에 자세히 도시하지 않았으나, 각각의 지지레그(100)에 길이방향을 따라 랙이 형성되고, 지지레그(100)가 결합되는 선체(20)의 결합부(23)에는 피니언이 마련되어 피니언을 랙에 치합시켜 지지레그들(100)을 승강시킨다.

이때 랙과 피니언 기어의 치합된 부분으로 선체(20)의 하중을 지지하게 되므로, 랙 및 피니언은 충분한 강성을 갖도록 마련된다. 따라서 이러한 방식으로 지지레그들(100)이 해저 지반에 내려져 고정되면, 선체(20)는 지지레그들(100)에 의해 해수면 위로 수 미터 상승되어 작업 해상에 지지고정된다. 그러나 본 발명의 권리범위가 랙과 피니언 조합에 의한 잭-업 방식에 한정되는 것은 아니며, 유압실린더를 이용한 방식이 적용될 수도 있다.

한편, 종래의 드릴링모듈(300)은 선체(20) 내에 배치되어 일반적으로 선체(20) 중앙의 원통상 공동(空洞) 설비인 선체(20)의 문풀(moon pool)을 통하거나, 선체(20)의 일측 방향으로 돌출되어 시추 장비를 해저로 오르내리도록 설치되는데, 종래 기술의 경우에는 특정 지점에서 시추에 실패했을 때 인접한 다른 지점에 재시추하기 위해서 선체(20)의 잭킹업 작업을 다시 해야하는 문제점이 있었다.

그러나 본 실시 예에 따른 드릴링모듈(300)은 선체(20)의 선미측 방향 또는 양현측 방향 내외로 위치 이동될 수 있어 종래 기술의 문제점을 보완할 수 있다. 그리고 이러한 드릴링모듈(300)의 다방향 위치 이동은 드릴링모듈이동유닛(200)에 의해 달성될 수 있다.

도 3은 도 1의 원유시추선의 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 실시 예에 따른 드릴링모듈의 이동 상태를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 실시 예에 따른 제1 가이드레일과 이동지지블럭을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 실시 예에 따른 익스텐션레일의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 실시 예에 따른 커넥션레일이 제1 가이드레일에 연결된 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 실시 예에 따른 커넥션레일이 제2 및 제3 가이드레일에 연결된 상태를 나타내는 도면이다.

이들 도면을 참조하면, 드릴링모듈이동유닛(200)은, 선체(20)의 선미측 및 선체(20)의 양현측으로 연장 배치되어 드릴링모듈(300)을 선체(20)의 내외로 안내하는 가이드레일부(210)와, 드릴링모듈(300)의 하부에 결합되어 드릴링모듈(300)을 지지하며 가이드레일부(210)를 따라 이동하는 이동지지블럭(220)과, 선체(20)에 설치되어 이동지지블럭(220)에 연결되는 적어도 하나의 케이블(W)을 권취하는 케이블 권취부(230)를 포함한다.

설명에 앞서, 본 실시 예에 따른 드릴링모듈(300)은 이동지지블럭(220)의 상부에 결합되어 선체(20) 내외로 이동된다. 따라서 이하에서는 설명의 편의를 위해 이동지지블럭(220)의 이동을 드릴링모듈(300)의 이동으로 간주하기로 한다.

이동지지블럭(220)은 드릴링모듈(300)을 지지하며 가이드레일부(210)를 따라 이동하는 부분으로 드릴링모듈(300)의 시추 장비가 오르내리도록 중앙 부분은 중공형상으로 마련되며, 양측 하부에는 가이드레일부(210)를 따라 슬라이딩 이동가능한 구조로 마련될 수 있다. 물론, 이동지지블럭(220)의 상부에는, 도시하지는 않았으나, 드릴링모듈(300)이 결합될 수 있다.

가이드레일부(210)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 선체(20)의 길이방향 일지점에서 3방향으로 분기되는 대략 "T" 자형으로 선체(20)의 데크부(22)에 배치되어 이동지지블럭(220)을 선체(20) 내외로 안내하는 역할을 한다.

이러한 가이드레일부(210)는 선체(20)의 길이방향을 따라 선미측으로 배치되는 제1 가이드레일(211a)과, 제1 가이드레일(211a)에 교차하며 선체(20)의 폭방향을 따라 선체(20)의 일측으로 배치되는 제2 가이드레일(211b)과, 제1가이드레일에 교차하며 선체(20)의 폭방향을 따라 선체(20)의 타측으로 배치되는 제3 가이드레일(211c)과, 제1 가이드레일(211a) 내지 제3 가이드레일(211c) 중 적어도 어느 하나의 내부에서 선체(20)의 선외로 확장 전개되는 적어도 하나의 익스텐션레일을 포함한다.

제1 가이드레일(211a)은 선미 방향으로 이동지지블럭(220)의 이동을 안내하고 제2 가이드레일(211b) 및 제3 가이드레일(211c)은 각각 양현측 방향으로 이동지지블럭(220)을 안내한다.

본 실시 예에서, 이러한 각각의 가이드레일들(211a, 211b, 211c)은 상호 이격배치되는 한 쌍의 빔(beam)으로 마련되며, 이동지지블럭(220)의 저면에는 가이드레일들(211a, 211b, 211c)을 따라 슬라이딩 되는 레일홈부(221, 도 5 참조)가 마련된다. 다만, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 이동지지블럭(220)은 가이드레일들(211a, 211b, 211c)을 따라 구름이동 가능하도록 레일홈부(221)의 내측에 다수의 롤러를 더 구비할 수도 있다.

선미 방향으로 연장되는 제1 가이드레일(211a)은 양현측 방향으로 연장되는 제2 및 제3 가이드레일(211c)에 비해 길이가 더 길게 마련된다. 그러나 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 제1 내지 제3 가이드레일(211c)의 길이는 선체(20)내 드릴링모듈(300)의 배치, 선체(20) 데크부(22)의 구조에 따라 얼마든지 조절될 수 있다.

본 실시 예에서 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)은 이동지지블럭(220)을 선외로 위치 이동시키는 부분으로 가이드레일들(211a, 211b, 211c)의 내부에서 선외로 확장 전개되도록 마련된다. 부연하면, 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)의 선단부를 제외한 대부분은 가이드레일의 내부에 인입된 상태로 배치되어 있다가 케이블 권취부(230)에 의해 이동지지블럭(220)이 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)의 선단부에 도달하면 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)이 이동지지블럭(220)을 지지하며 가이드레일(211a, 211b, 211c)의 내부에서 선외로 확장 전개된다.

이러한 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)에 관한 자세한 설명은 후술하기로 하며, 이동지지블럭(220)을 선체(20)의 데크부(22) 중앙 영역에서 선미 또는 양현측의 가장자리 즉 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)의 선단부로 이동시키는 케이블 권취부(230)를 먼저 설명하기로 한다.

본 실시 예에 따른 케이블 권취부(230)는 다수의 윈치(230, winch)일 수 있으며, 가이드레일부(210)를 따라 안내되는 이동지지블럭(220)의 전후 위치에 배치될 수 있다. 즉, 다수의 윈치(230, 도 3 및 도 4 참조)는 이동지지블럭(220)의 가능한 이동 경로를 기준으로 선미 및 양현측 가장자리와 선체(20)의 데크부(22) 중앙 영역에 각각 한 쌍씩 배치될 수 있다.

이동지지블럭(220)을 선체(20)의 중앙 영역에서 선미 또는 양현측의 가장자리로 이동시킬 때에는 이동지지블럭(220)에 케이블(W)을 연결한 다음 케이블(W)을 선미 또는 양현측에 배치된 어느 한 쌍의 윈치(230)를 이용해 이동지지블럭(220)을 끌어당겨 가이드레일(211a, 211b, 211c)을 따라 선미 또는 양현측의 가장자리 즉 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)의 선단부로 이동시킬 수 있다.

반대로, 선미 또는 양현측의 가장자리 즉 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)의 선단부에서 선체(20)의 데크부(22) 중앙 영역으로 이동시키고자 할 때에는 선체(20)의 데크부(22) 중앙 영역 또는 양현측에 배치된 어느 한 쌍의 윈치(230)를 이용해 이동지지블럭(220)을 끌어당겨 이동시킬 수 있다.

이러한 케이블 권취부(230)와 가이드레일들(211a, 211b, 211c)은 선체(20) 내에서 이동지지블럭(220)을 일정거리 위치 이동시키는 역할을 하며, 실질적으로 선체(20) 외부로 이동지지블럭(220)을 위치 이동시키는 것은 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)이 담당한다.

본 실시 예에 따른 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)은 제1 가이드레일(211a), 제2 가이드레일(211b) 및 제3 가이드레일(211c)의 내부에서 각각 선체(20)의 선외로 확장 전개되는 제1 익스텐션레일(212a), 제2 익스텐션레일(212b) 및 제3 익스텐션레일(212c)을 포함한다.

제1 내지 제3 가이드레일(211a, 211b, 211c)과 제1 내지 제3 익스텐션레일(212a, 212b, 212c)은 동일한 구조로 작동되므로 제1 가이드레일(211a)과 제1 익스텐션레일(212a)을 기준으로 설명하기로 한다.

제1 익스텐션레일(212a)은 선단부만 선체(20)에 노출되고 나머지 부분은 제1 가이드레일(211a) 내부에 배치된다. 이때 제1 익스텐션레일(212a)의 선단부가 선미의 가장자리 영역에 배치될 수 있도록 선체(20) 내에서 제1 가이드레일(211a)의 길이는 조절될 수 있다.

제1 가이드레일(211a)의 내부에는 제1 익스텐션레일(212a)의 후미에 연결되는 유압실린더(213)가 더 마련된다. 이에 따라 제1 익스텐션레일(212a)은 유압실린더(213)의 신축 작용에 의해 제1 가이드레일(211a)의 내부에서 부분적으로 인출입될 수 있다. 즉, 제1 익스텐션레일(212a)의 선단부에 이동지지블럭(220)이 위치할 때, 유압실린더(213)를 작동시켜면 제1 익스텐션레일(212a)은 이동지지블럭(220)을 지지하며 선미측 선외로 확장 전개되어 결과적으로 이동지지블럭(220)이 선외로 이동될 수 있게 된다.

또한, 제1 익스텐션레일(211a)은 선체(20)의 선외로 확장 전개되는 단부 영역에 마련되어, 이동지지블럭(220)의 이탈을 저지하는 스토퍼(S, 도 6 참조)를 포함한다.

한편, 본 실시 예에 따른 가이드레일부(210)는 선미측 선외에서 양현측 선외로 이동지지블럭(220)을 위치 이동시키거나 그 반대의 경우 방향을 전환하기 위한 수단이 필요하다. 따라서 본 실시 예에 따른 가이드레일부(210)는, 제1 가이드레일(211a)과 제2 가이드레일(211b) 및 제3 가이드레일(211c)의 교차 영역에 마련되며 제1 가이드레일(211a)과 제2 가이드레일(211b) 및 제3 가이드레일(211c) 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 연결되는 커넥션레일부(214)를 더 포함한다.

도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 커넥션레일부(214)는 선체(20)에 대해 상대 회전가능하게 마련되는 회전판부(216)와, 회전판부(216)의 상면에 배치되며 제1 가이드레일(211a)과 제2 가이드레일(211b) 및 제3 가이드레일(211c) 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 연결되는 커넥션레일(215)을 포함한다.

본 실시 예에서 회전판부(216)는 원판형상으로 마련되며, 회전판부(216) 하부에는 회전축(미도시)이 연결될 수 있다. 커넥션레일(215)은 회전판부(216)의 중심을 가로지는 한 쌍의 직선형 빔(beam)으로 가이드레일(211a, 211b, 211c)에 대응되도록 마련될 수 있다.

이와 같은 구성으로, 선미측에서 양현측 방향으로 이동지지블럭(220)의 이동이 필요한 경우, 선체(20)의 데크부(22) 중앙 영역에 배치된 윈치(230)를 이용하여 이동지지블럭(220)을 당겨 커넥션레일(215) 상에 위치시키고, 회전판부(216)를 커넥션레일(215)이 제2 가이드레일(211b) 및 제3 가이드레일(211c)과 연결되도록 회전시킨다. 그 다음, 양현측 가장자리에 배치된 어느 하나의 윈치(230) 및 제2 또는 제3 익스테션 레일을 이용해 전술한 방식과 같이 어느 일방향 선측 선외로 이동지지블럭(220)을 이동시킨다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경사 조절되는 가이드레일부를 나타내는 도면이다.

본 실시 예에 따른 원유시추선(10)은 대부분의 구성이 전술한 실시 예와 동일하다. 다만, 본 실시예의 경우, 드릴링모듈이동유닛(200)은, 가이드레일부(210)를 선체(20)의 선상에 대해 미리 결정된 각도로 경사를 조절하기 위하여 가이드레일부(210)에 연결되는 경사각조절 유압실린더(240)를 더 포함한다.

경사각조절 유압실린더(240)는 제1 가이드레일(211a), 제2 가이드레일(211b) 및 제3 가이드레일(211c)의 일측에 종방향으로 각각 하나씩 결합되어 경사각조절 유압실린더(240)의 신축 작용으로 제1 가이드레일(211a), 제2 가이드레일(211b) 및 제3 가이드레일(211c)의 경사각도를 조절한다. 물론, 도 10은 가이드레일(211a, 211b, 211c)의 경사를 다소 과장되게 도시하고 있으나 드릴링모듈(300)의 안정성이 유지되는 범위 이내로 가이드레일(211a, 211b, 211c)의 경사는 제한될 수 있다. 이러한 가이드레일(211a, 211b, 211c)의 경사배치는 이동지지블럭(220)의 유동을 수월하게 하며, 또한 이동속도를 가속 또는 감속시킬 수 있는 이점이 있다.

이러한 구성을 갖는 본 실시 예의 원유시추선(10)은 종래의 고정식 플랫폼의 공간적 제약을 해소할 수 있고, 또한 선체(20)와 드릴링모듈(300)의 이동성 및 고정성이 동시에 보장되어 해상에서의 자원 개발 효율을 높일 수 있다.

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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 원유시추선 20 : 선체
100 : 지지레그부 200 : 드릴링모듈이동유닛
210 : 가이드레일부 211a : 제1 가이드레일
211b : 제2 가이드레일 211c : 제3 가이드레일
212a : 제1 익스텐션레일 212b : 제2 익스텐션레일
212c : 제3 익스텐션레일 220 : 이동지지블럭
221 : 레일홈부 230 : 윈치
240 : 경사조절 유압실린더 300 : 드릴링모듈

Claims

자항능력을 구비하는 선체;
상기 선체에 승강 및 하강 가능하게 결합되며, 상기 선체를 해저 바닥면에 대해 해상에 이격되게 지지하는 지지레그부; 및
상기 선체에 탑재되어 해저면을 굴착하는 드릴링모듈을 상기 선체의 선미측 방향 및 양현측 중 적어도 어느 일측 방향 내외로 이동시키는 드릴링모듈이동유닛을 포함하는 원유시추선.
제1항에 있어서,
상기 드릴링모듈이동유닛은,
상기 드릴링모듈이 위치하는 상기 선체의 데크에서 상기 선체의 선미측 방향 및 상기 선체의 양현측 중 적어도 어느 일측 방향으로 연장 배치되어 상기 드릴링모듈을 상기 선체의 내외로 안내하는 가이드레일부;
상기 드릴링모듈의 하부에 결합되어 상기 드릴링모듈을 지지하며 상기 가이드레일부를 따라 이동하는 이동지지블럭; 및
상기 선체에 설치되어 상기 이동지지블럭에 연결되는 적어도 하나의 케이블을 권취하는 케이블 권취부를 포함하는 원유시추선.
제2항에 있어서,
상기 가이드레일부는,
상기 선체의 길이방향을 따라 상기 선미측으로 배치되는 제1 가이드레일;
상기 제1 가이드레일에 교차하며 상기 선체의 폭방향을 따라 상기 선체의 일측으로 배치되는 제2 가이드레일; 및
상기 제1 가이드레일에 교차하며 상기 선체의 폭방향을 따라 상기 선체의 타측으로 배치되는 제3 가이드레일을 포함하는 원유시추선.
제3항에 있어서,
상기 가이드레일부는,
상기 제1 가이드레일, 상기 제2 가이드레일 및 상기 제3 가이드레일 중 적어도 어느 하나의 내부에서 상기 선체의 선외로 확장 전개되는 적어도 하나의 익스텐션 레일을 더 포함하는 원유시추선.
제4항에 있어서,
상기 익스텐션 레일은,
상기 선체에 마련된 유압실린더의 작동에 의해 선외로 확장 전개되도록 상기 유압실린더에 연결되는 원유시추선.
제3항에 있어서,
상기 가이드레일부는,
상기 제1 가이드레일과 상기 제2 가이드레일 및 상기 제3 가이드레일의 교차 영역에 마련되며, 상기 제1 가이드레일, 상기 제2 가이드레일 및 제3 가이드레일 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 연결되는 커넥션레일부을 더 포함하는 원유시추선.
제6항에 있어서,
상기 커넥션레일부는,
상기 제1 가이드레일, 상기 제2 가이드레일 및 제3 가이드레일 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 연결되는 커넥션레일; 및
상기 커넥션레일을 지지하며 상기 선체에 대해 상대 회전가능하게 마련되는 커넥션레일 회전판부를 포함하는 원유시추선.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드릴링모듈이동유닛은,
상기 가이드레일부를 상기 선체의 데크면에 대해 미리 결정된 각도로 경사를 조절하기 위하여 상기 가이드레일부에 연결되는 경사각조절 유압실린더를 더 포함하는 원유시추선.