KR20140118224A - 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템 - Google Patents

라이저 파이프의 경사로 이송 시스템 Download PDF

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KR20140118224A
KR20140118224A KR1020130033758A KR20130033758A KR20140118224A KR 20140118224 A KR20140118224 A KR 20140118224A KR 1020130033758 A KR1020130033758 A KR 1020130033758A KR 20130033758 A KR20130033758 A KR 20130033758A KR 20140118224 A KR20140118224 A KR 20140118224A
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김생호
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현대중공업 주식회사
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    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B15/02—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for underwater drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/083—Cam, rack or like feed mechanisms

Abstract

본 발명은 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템에 관한 것으로, 라이저 파이프를 사용하여 드릴링 작업을 수행하는 드릴플로어에서부터 적재공간 사이에 일정 각도로 경사를 형성하여 라이저 파이프가 이동되는 통로역할을 하는 경사로를 포함한다. 이러한 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템은 라이저 파이프가 이송되는 통로를 경사지게 배치하여 V-Door Opening 크기 및 데릭 구조물의 Design Load를 증가시킬 수 있고, Derrick Gross Nominal Capacity 및 Maximum Hook Load of Travelling Block을 증가시킬 수 있다.
또한, 발명은 라이저 파이프 이송시 쓰이는 캐트워크를 드릴쉽의 선체에 형성하여 Deck Area의 공간 활용도를 증가시킬 수 있다.

Description

라이저 파이프의 경사로 이송 시스템{INCLINED TRANSPORTING SYSTEM FOR RISER PIPES}
본 발명은 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 라이저 파이프를 선체의 경사로 및 경사 라이저 캐트워크(Riser Catwalk)를 통해 적재공간(Riser Hold)에서 드릴플로어(Drill Floor)로 이송하는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 드릴쉽은 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 드릴쉽의 중심부에 갖추고, 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(Riser) 또는 드릴 파이프(Drill Pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(Moon Pool)이 형성되어 있다. 라이저 파이프는 파이프 적재 장소에 횡으로 적재하여 보관하고, 라이저 파이프를 드릴플로어로 이송 시에는 캐트워크에 적재하여 횡으로 이송하고 있다.
한편, 한국공개특허 제10-2011-0017097호는 횡방향 파이프 적재방식을 갖는 시추선 및 시추선에서 라이저 또는 드릴 파이프를 적재 및 이송하는 방법에 관한 것으로, 시추선은 드릴 파이프 적재공간에 시추선의 폭방향으로 적재되는 드릴 파이프; 드릴 파이프 적재공간에 인접하여 시추선의 길이방향으로 배치되는 캐트워크; 캐트워크의 상부에 설치되고 드릴 파이프 적재 공간으로부터 드릴 파이프를 턴테이블로 이송하는 크레인; 및 데릭이 설치된 드릴플로어를 포함하고, 드릴 파이프를 크레인에 의해 턴테이블로 이송하여 회전시킨 후, 컨베이어에 의해 드릴플로어로 이송하는 기술을 개시한다.
크레인은 파이프 적재공간에서 들어올린 라이저 파이프를 상부의 캐트워크에 놓고, 캐트워크는 수평으로 드릴플로어로 이동하며, 데릭은 라이저 파이프를 수직으로 세워 시추 관련 작업이 가능하도록 한다.
그런데, 드릴플로어에서 라이저 파이프를 수직으로 세우는 과정은 라이저 파이프의 길이(예를 들어, 30M)와 관련하여 드릴플로어 상단에 있는 데릭 구조물(Derrick Structure)과의 간섭이 발생하는 문제점을 포함하고, 이를 해결하기 위해 데릭 구조물은 하부에 큰 V-Door Opneing(V 모양의 입구)을 조성하고 있다. 이 V-Door Opening은 데릭 구조물의 Design Load(설계하중) 결정 및 Derrick Gross Nominal Capacity 및 Maximum Hook Load of Travelling Block에 악영향을 주고 있다.
한국공개특허 제10-2011-0017097호
본 발명은 라이저 및 드릴 파이프가 이송되는 통로를 경사지게 배치하여 라이저 및 드릴 파이프의 데릭 구조물과의 간섭을 줄이고, V-Door Opening 크기 감소 및 데릭 구조물의 Design Load를 증가시킬 수 있는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 라이저 파이프가 이송되는 통로를 경사지게 배치하여 Derrick Gross Nominal Capacity 및 Maximum Hook Load of Travelling Block을 증가시킬 수 있는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 라이저 파이프 이송시 쓰이는 캐트워크를 드릴쉽의 선체에 형성하여 Deck Area의 공간 활용도 증가 및 데릭 구조물의 Design Load를 증가시킬 수 있는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 라이저 파이프의 이송 시스템은 라이저 파이프 적재공간에서부터 드릴플로어 사이에 일정 각도로 경사를 형성하여 라이저 파이프가 이동되는 통로역할을 하는 경사로 및 를 포함한다.
일 실시예에서, 라이저 파이프의 이송 시스템은 경사로에 설치되고 경사로의 길이 방향으로 배치되며 라이저 파이프를 이동하는 라이저 캐트워크를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 경사로는 적재공간에서부터 드릴플로어 사이의 선체에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 라이저 파이프의 이송 시스템은 상기 적재공간과 상기 드릴플로어 사이의 선체에 설치되고, 상기 라이저 파이프를 상기 라이저 캐트워크에 탑재할 수 있는 크레인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템과 관련된 기술들은 라이저 파이프가 이송되는 통로를 경사지게 배치하여 V-Door Opening 크기 감소 및 데릭 구조물의 Design Load를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템과 관련된 기술들은 라이저 파이프가 이송되는 통로를 경사지게 배치하여 Derrick Gross Nominal Capacity 및 Maximum Hook Load of Travelling Block을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템과 관련된 기술들은 라이저 파이프 이송시 쓰이는 캐트워크를 드릴쉽의 선체에 형성하여 Deck Area의 공간 활용도를 증가시킬 수 있는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템의 구성을 설명하는 측면도이다.
도 2는 도 1에 있는 경사로의 구조를 설명하는 사시도이다.
도 3는 도 1에 있는 경사로의 구조 및 데릭 구조물을 설명하는 정면도이다.
도 4는 드릴플로어 상에서 라이저 파이프가 수직으로 세워지는 모습을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템의 구성을 설명하는 측면도이고, 도 2는 도 1에 있는 경사로의 구조를 설명하는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템(100)은 경사로(110), 라이저 캐트워크(120) 및 라이저 파이프 적재공간(400)을 포함한다.
라이저 또는 드릴 파이프(이하, 라이저 파이프(200)라 함)는 각각 해저 유정과 해상 플랫폼을 잇는 파이프 및 비트에 회전력을 전달하고 비트 끝에서 분출시키는 흙탕물을 흘려보내는 파이프에 해당할 수 있다. 여기에서, 비트는 암석에 구멍을 뚫기 위해서 사용되는 공구에 해당할 수 있다.
라이저 파이프 적재공간(400)은 드릴쉽의 선체에 형성되어 있는 구조물로써, 라이저 파이프를 보관할 수 있다.
경사로(110)는 파이프 적재공간(400)에서부터 드릴플로어(500) 사이에 일정 각도로 경사를 유지하여 형성되고, 라이저 파이프(200)가 이동되는 통로역할을 할 수 있다. 보다 구체적으로, 경사로(110)는 라이저 파이프 적재공간(400)의 입구에서부터 드릴플로어(500)의 입구, 즉, 데릭 구조물의 V-Door Opening까지 일정 각도로 경사를 유지하여 형성될 수 있다. 여기에서, 경사로(110)의 각도는 라이저 파이프 적재공간(400)과 드릴플로어(500)간의 높이 차이와, 라이저 파이프 적재공간(400)과 드릴플로어(500)와의 거리에 의해 결정될 수 있고, 또한, 라이저 파이프(200)의 분산 하중과 경사로(110)의 마찰력 등을 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 경사로(110)의 각도는 40°내지 50°에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 경사로(110)는 드릴쉽의 선체에 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 경사로(110)는 드릴쉽의 라이저 파이프 적재공간(400)과 상부갑판 사이에 '요(凹)'자 형태를 이루고, 상부갑판으로부터 라이저 파이프 적재공간(400)까지 직각삼각형 형태의 공간으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 경사로(110)는 선체의 상부갑판 하부에 공간 형태로 형성될 수 있고, 이를 통해 경사로의 각도를 유지시킬 수 있다.
일 실시예에서, 경사로(110)는 드릴쉽의 상부갑판 상부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 경사로(110)는 드릴플로어(500)와 상부갑판간에 선체 자체가 일정 각도를 유지하는 형태로 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 경사로(110)는 드릴플로어(500)와 상부갑판간에 별도의 구조물로 형성될 수 있다.
경사로(110)는 선체 또는 선체 외부에 형성될 수 있으며, 이를 통해 기존 라이저 파이프(200)의 이송과 관련된 구조물을 설치하던 공간을 Pipe Casing 등 기타 중량물의 적재 공간으로 사용이 가능한 바, Deck Area의 공간 활용도가 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 경사로의 상부(111) 및 하부(112)에는 충격방지부재를 더 형성할 수 있고, 라이저 파이프(200)의 측면을 보호할 수 있다. 여기에서, 충격방지부재는 고무, 스펀지, 합성수지를 이용한 충격방지패드 등이 해당될 수 있다. 이를 통해 크레인 등을 통해 끌어 올려지는 라이저 파이프(200)가 경사로(110)의 하부 또는 상부의 말단부에 부딪혀 충격 및 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템(100)은 경사로(110) 위에 설치되고, 라이저 파이프(200)를 적재공간(400)에서 드릴플로어(500)로 이송하는 라이저 캐트워크(120)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 라이저 캐트워크(120)는 라이저 파이프(200)를 적치하는 활차 및 경사로(110)의 상부에 설치되고, 경사로(100)의 길이 방향으로 배치되어 활차의 이동 경로를 제공하는 레일을 포함할 수 있다. 활차는 라이저 파이프(200)를 적치할 수 있는 받침대(rack)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 테이블은 라이저 파이프(200) 길이와 폭보다 크며, 라이저 파이프(200)가 이탈되지 않도록 세로축(다른 방향보다 길이가 긴 방향) 가운데가 좌우보다 들어간 오목한 판 형태에 해당할 수 있다. 또한, 테이블은 하부에 지지대를 구비하거나 고정쇠를 구비하여 라이저 파이프(200)가 움직이지 못하도록 고정할 수 있다. 활차는 테이블의 하부에 형성되어 자유롭게 회전할 수 있는 바퀴를 포함할 수 있고, 로프, 체인 등을 걸어 동력을 전달할 수 있다. 레일은 경사로(110)의 상부에 설치되고, 경사로(100)의 길이 방향으로 배치되어 테이블의 이동할 수 있는 이동로에 해당할 수 있다. 레일 위의 활차는 모터와 와이어 등으로 연결되고, 모터의 동작에 따라 레일을 따라 전후로 이동할 수 있으며, 여기에서 모터는 유압식, 전기식 모터 등에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 라이저 캐트워크(120)는 테이블과 컨베이어를 구비할 수 있다. 컨베이어는 파이프 적재공간(400)과 드릴플로어(500) 사이의 경사로(110) 위에 설치되고, 상부에 테이블을 탑재하여 라이저 파이프(200)를 이송할 수 있다.
일 실시예에서, 라이저 캐트워크(120)는 라이저 파이프(200)를 이송하는 과정에서 라이저 파이프(200)에 충격이 가해지지 않도록 라이저 파이프(200)와 접속하는 상부에 충격방지부재를 더 포함할 수 있으며, 충격방지부재는 고무, 스펀지, 합성수지를 이용한 충격방지패드 등이 해당될 수 있다.
일 실시예에서, 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템(100)은 적재공간(400)과 드릴플로어(500) 사이의 드릴쉽 선체에 설치된 크레인을 구비할 수 있다. 크레인은 적재공간(400) 상에서 전후 및 좌우로 이동하면서 적재공간(400)의 라이저 파이프(200)를 라이저 캐트워크(120)에 탑재할 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 경사로(110)의 구조 및 데릭 구조물(300)을 설명하는 정면도이고, 도 4는 드릴플로어(500) 상에서 라이저 파이프(200)가 수직으로 세워지는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, V-Door Opening(310)은 데릭 구조물(300)의 하부에 형성되며, 드릴플로어(500)까지 이송된 라이저 파이프(200)가 데릭 구조물(300)의 내부로 이동할 수 있는 통로에 해당한다. 데릭(320)은 드릴플로어(500) 위에 설치되어 있고, 데릭(320)은 드릴플로어(500)까지 이송된 라이저 파이프(200)를 수직으로 세워 올린다.
V-Door Opening(310)의 크기는 수직으로 세워지는 라이저 파이프(200)의 궤적에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 30M 라이저 파이프(200)를 수평에서 수직으로 세우는 과정에서 데릭 구조물(300)과 간섭 발생하는 높이가 5M 인 경우, V-Door Opening(310)의 크기는 6M에 해당할 수 있다.
라이저 파이프의 경사로 이송 시스템(100)은 일정 각도를 유지하는 경사로(110)를 제공함으로써 라이저 파이프(200)가 수직으로 세워지는 과정에서의 각도 변화 및 궤적을 종래 라이저 파이프(200)를 수평으로 이송하는 시스템보다 감소시킬 수 있다. 이를 통해 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템(100)은 V-Door Opening(310)의 크기 또는 면적을 라이저 파이프(200)를 수평으로 이송하는 시스템보다 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 경사로(110)의 각도가 45도인 경우, 라이저 파이프(200)를 수직으로 세우는 과정에서 데릭 구조물(300)과 간섭 발생하는 높이는 종래 5M 보다 낮은 3M에 해당할 수 있고, V-Door Opening의 크기는 4M에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, V-Door Opening(310)의 높이는 경사로(110)의 경사에 반비례하도록 결정될 수 있다.
일 실시예에서, V-Door Opening(310)은 사다리꼴로 형태에 해당할 수 있다.
라이저 파이프의 경사로 이송 시스템(100)은 V-Door Opening(310)의 크기 감소시켜 데릭 구조물(300)의 안정성을 종래 같은 크기의 데릭 구조물보다 높일 수 있고, 데릭 구조물(300)의 Design Load를 증가시킬 수 있으며, 데릭의 Derrick Gross Nominal Capacity 및 Maximum Hook Load of Travelling Block을 증가시킬 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템
110 : 경사로
111 : 경사로 상부
112 : 경사로 하부
120 : 라이저 캐트워크
200 : 라이저 파이프
300 : 데릭 구조물
310 : V-Door Opening
320 : 데릭
400 : 라이저 파이프 적재공간
500 : 드릴플로어

Claims (5)

  1. 라이저 파이프(Riser Pipe)를 적재하는 라이저 파이프 적재공간(Riser Hold);
    상기 라이저 파이프 적재공간의 주변에 위치되고 드릴플로어(Drill Floor)까지 일정 각도의 경사를 가지며 상부갑판(On Deck) 상에 형성되어 상기 라이저 파이프의 이동로를 형성하는 경사로; 및
    상기 경사로에 설치되고 상기 경사로의 길이 방향으로 배치되며 상기 라이저 파이프 적재공간으로부터 상기 드릴플로어까지 상기 라이저 파이프를 이동하는 라이저 캐트워크를 포함하는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경사로는
    상기 라이저 파이프 적재공간과 상기 드릴플로어 사이의 선체에 형성되는 것을 특징으로 하는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 경사로는
    상기 라이저 파이프 적재공간과 상기 드릴플로어 사이의 선체 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 라이저 캐트워크는
    상기 라이저 파이프를 적치하는 활차; 및
    상기 경사로의 상부에 설치되고, 상기 경사로의 길이 방향으로 배치되어 상기 활차의 이동 경로를 제공하는 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적재공간과 상기 드릴플로어 사이의 선체에 설치되고, 상기 라이저 파이프를 들어서 상기 라이저 캐트워크에 탑재하는 크레인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템.
KR1020130033758A 2013-03-28 2013-03-28 라이저 파이프의 경사로 이송 시스템 KR20140118224A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021017599A1 (zh) * 2019-07-26 2021-02-04 四川宏华石油设备有限公司 一种猫道

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