KR20140130264A - Ｂｏｐ 테스트 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20140130264A
KR20140130264A KR20130048065A KR20130048065A KR20140130264A KR 20140130264 A KR20140130264 A KR 20140130264A KR 20130048065 A KR20130048065 A KR 20130048065A KR 20130048065 A KR20130048065 A KR 20130048065A KR 20140130264 A KR20140130264 A KR 20140130264A
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주영석
이광민
류민철
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

본 발명은 BOP 테스트 장치 및 방법에 관한 것으로, 내부에 액체를 저장할 수 있는 저장 용기에 BOP 장비를 투입하여 내압 테스트를 수행할 수 있도록 함으로써, BOP 장비에 대한 테스트를 수중 상태에서 수행할 수 있어 테스트 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 저장 용기를 수평 이동하는 방식으로 분리 가능하게 형성함으로써, 사용자의 필요에 따라 수중 상태의 테스트 또는 단순한 지상 테스트를 선택하여 수행할 수 있으며, 테스트 대상인 BOP 장비의 투입 및 해체 작업 또는 각 부품에 대한 수리 및 유지 보수 작업을 더욱 용이하게 수행할 수 있는 BOP 테스트 장치 및 방법을 제공한다.

Description

ＢＯＰ 테스트 장치 및 방법{BOP Test Apparatus and Method}
본 발명은 BOP 테스트 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 내부에 액체를 저장할 수 있는 저장 용기에 BOP 장비를 투입하여 내압 테스트를 수행할 수 있도록 함으로써, BOP 장비에 대한 테스트를 수중 상태에서 수행할 수 있어 테스트 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 저장 용기를 수평 이동하는 방식으로 분리 가능하게 형성함으로써, 사용자의 필요에 따라 수중 상태의 테스트 또는 단순한 지상 테스트를 선택하여 수행할 수 있으며, 테스트 대상인 BOP 장비의 투입 및 해체 작업 또는 각 부품에 대한 수리 및 유지 보수 작업을 더욱 용이하게 수행할 수 있는 BOP 테스트 장치 및 방법에 관한 것이다.
국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 오일의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.
이러한 이유로 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서, 최근에는 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 심해 유전의 개발이 더욱 활발하게 이루어지고 있다.
종래의 해저 시추에는 근해의 일 지점에 정박하여 시추 작업을 하는 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 3,000m 이상의 심해에서 시추 작업이 가능한 부유식 시추 설비가 개발되어 해저 시추에 이용되고 있다.
이러한 시추 설비에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 데릭 시스템, 라이저, 드릴 스트링 등의 각종 시추 관련 장비들이 설치되어 있다.
심해 유전의 개발에서는 안전이 최우선 목표가 되어야 하는데, 유전의 폭발 사고를 방지할 수 있는 최후 안전수단으로 BOP(Blowout Preventer) 장비가 해저 유정의 상단에 설치된다. BOP 장비는 해상에 부유하는 시추선의 라이저에 연결되어 해저 유정의 상단 웰헤드에 안착 결합되는데, 유정 내부로부터 오일 또는 가스가 분출되는 것을 방지할 수 있도록 다수개의 램 장치 및 애뉼라가 장착되어 있다.
이러한 BOP 장비는 심해 환경에 적합한 형태로 수심 3,000 m (4,300 psi) 이상의 고압의 환경에서 내압으로는 15,000 psi 압력을 견디도록 설계된다. 그러나, 실제 심해 유정에 설치되기 전까지 실제와 같은 환경에서의 테스트 과정을 거치지 않기 때문에, 실제 설치 현장 작업시 여러가지 문제가 발생한다.
일반적으로 BOP 장비에 대한 테스트는 BOP 장비를 이루는 각 부품에 대해 각각 별도로 외압을 가하거나 내압을 가하는 방식으로 부분적인 테스트가 이루어지고 전체 조립된 상태에서는 이러한 테스트를 수행할 수 있는 장치가 전무한 상태로서, 실제 환경과 같은 조건에서 다양한 방식의 테스트를 수행할 수 있는 장치가 절실히 요구되고 있다.
특히, BOP 장비에 대한 일반적인 테스트가 실제 심해 환경에서 진행되는 것이 아니라 단순히 시추선 내에서 또는 지상에서 수행되고 있기 때문에, 테스트 결과에 대한 정확도 및 신뢰도가 크게 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 내부에 액체를 저장할 수 있는 저장 용기에 BOP 장비를 투입하여 내압 테스트를 수행할 수 있도록 함으로써, BOP 장비에 대한 테스트를 수중 상태에서 수행할 수 있어 테스트 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 BOP 테스트 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저장 용기를 수평 이동하는 방식으로 분리 가능하게 형성함으로써, 사용자의 필요에 따라 수중 상태의 테스트 또는 단순한 지상 테스트를 선택하여 수행할 수 있으며, 테스트 대상인 BOP 장비의 투입 및 해체 작업 또는 각 부품에 대한 수리 및 유지 보수 작업을 더욱 용이하게 수행할 수 있는 BOP 테스트 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, BOP 장비가 연결 결합될 수 있도록 고정 배치되는 테스트 웰헤드; 상기 테스트 웰헤드를 통해 상기 BOP 장비에 내압을 공급할 수 있도록 상기 테스트 웰헤드에 연결되는 내압 공급 유닛; 및 제 1 바디와 제 2 바디로 분리 가능하게 결합되며, 상기 제 1 바디와 제 2 바디가 상호 결합한 상태에서 내부 공간에 상기 BOP 장비를 수용할 수 있는 테스트 챔버가 형성되는 저장 용기를 포함하고, 상기 테스트 챔버에는 상기 BOP 장비가 잠기도록 액체가 저장되어 상기 BOP 장비에 대한 내압 테스트가 수중에서 수행되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치를 제공한다.
이때, 상기 제 1 바디와 제 2 바디가 서로 결합되는 결합 부위에는 상기 테스트 챔버에 저장된 액체의 누수를 방지할 수 있도록 실링 수단이 구비될 수 있다.
또한, 상기 실링 수단은 상기 제 1 바디와 제 2 바디의 상호 결합면 중 어느 하나의 결합면에 형성되는 실링 돌기와, 상기 실링 돌기가 삽입 결합될 수 있도록 나머지 결합면에 형성되는 실링 홈을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 실링 돌기는 고무 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 BOP 장비와 상기 테스트 웰헤드는 사이에 별도의 커넥터 블록이 삽입되어 상호 연결 결합되며, 상기 제 1 바디와 제 2 바디는 상호 결합하는 과정에서 일측이 상기 커넥터 블록의 외주면과 밀봉되게 결합될 수 있다.
또한, 상기 커넥터 블록은 외주면에 고무 재질이 노출되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 커넥터 블록은 상기 제 1 바디와 제 2 바디가 결합한 상태에서 상기 테스트 챔버 내부에 배치되며 상부에 상기 BOP 장비가 안착되는 상부 연결부; 및 상기 저장 용기를 관통하는 형태로 배치되도록 상기 상부 연결부로부터 하향 연장되어 상기 테스트 웰헤드에 결합되는 하부 연결부를 포함하고, 상기 제 1 바디와 제 2 바디는 상호 결합하는 과정에서 상기 하부 연결부의 외주면과 밀봉 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 1 바디와 제 2 바디에는 상기 하부 연결부의 외주면과 밀봉 결합할 수 있도록 일측에 커넥터 결합홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 커넥터 블록과 상기 저장 용기의 결합 부위에는 액체의 누수를 방지할 수 있도록 실링 수단이 구비될 수 있다.
또한, 상기 실링 수단은 상기 상부 연결부의 하면 가장자리 둘레를 따라 형성되는 실링 돌기와, 상기 실링 돌기가 삽입될 수 있도록 상기 제 1 바디와 제 2 바디의 바닥면에 형성되는 실링 홈을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 바디와 제 2 바디는 서로 결합 및 분리될 수 있도록 별도의 가이드 레일을 따라 서로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 바디와 제 2 바디를 상기 가이드 레일을 따라 이동시킬 수 있도록 별도의 유압 이송 장치가 구비될 수 있다.
또한, 상기 내압 공급 유닛은 상기 테스트 웰헤드에 연결되어 고압 상태로 2상 유체를 공급하도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 내압 공급 유닛은 상기 테스트 웰헤드에 고압의 액체를 공급하는 액체 공급 장치와, 상기 테스트 웰헤드에 고압의 기체를 공급하는 가스 공급 장치를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 BOP 장비에는 내부 중심홀에 테스트 파이프가 삽입되고, 상기 테스트 파이프에는 머드액이 저장된 별도의 머드 탱크로부터 머드액이 공급되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명은, 전술한 BOP 테스트 장치를 이용하여 BOP 장비를 테스트하는 BOP 테스트 방법으로서, (a) 상기 테스트 웰헤드에 상기 BOP 장비를 안착 결합시키는 단계; (b) 상기 제 1 바디와 제 2 바디를 결합하여 상기 테스트 챔버에 상기 BOP 장비를 수용하는 단계; (c) 상기 BOP 장비가 잠기도록 상기 테스트 챔버에 액체를 저장하는 단계; 및 (d) 상기 BOP 장비에 내압을 공급하는 단계를 포함하고, 상기 BOP 장비에 대한 테스트를 수중에서 수행하는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 방법을 제공한다.
이때, 상기 (a) 단계는 상기 테스트 웰헤드에 별도의 커넥터 블록을 삽입 결합시키는 단계; 및 상기 커넥터 블록에 상기 BOP 장비를 안착 결합시키는 단계를 포함하고, 상기 BOP 장비는 상기 커넥터 블록을 통해 상기 테스트 웰헤드에 결합될 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서 상기 제 1 바디와 제 2 바디가 결합하는 과정에서 상기 제 1 바디와 제 2 바디는 일측이 상기 커넥터 블록의 외주면과 밀봉되게 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 1 바디와 제 2 바디는 별도의 유압 이송 장치를 통해 가이드 레일을 따라 서로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동하여 상호 결합 또는 분리될 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계에서 상기 BOP 장비에 고압 상태의 2상 유체를 공급하는 방식으로 내압을 공급할 수 있다.
본 발명에 의하면, 내부에 액체를 저장할 수 있는 저장 용기에 BOP 장비를 투입하여 내압 테스트를 수행할 수 있도록 함으로써, BOP 장비에 대한 테스트를 수중 상태에서 수행할 수 있어 테스트 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 저장 용기를 수평 이동하는 방식으로 분리 가능하게 형성함으로써, 사용자의 필요에 따라 수중 상태의 테스트 또는 단순한 지상 테스트를 선택하여 수행할 수 있으며, 테스트 대상인 BOP 장비의 투입 및 해체 작업 또는 각 부품에 대한 수리 및 유지 보수 작업을 더욱 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 장치의 또 다른 구성을 개략적으로 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 방법에 대한 동작 흐름을 단계적으로 도시한 동작 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 장치의 또 다른 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 장치는 BOP 장비(10)에 대한 테스트 작업을 수중에서 수행할 수 있도록 하는 장치로서, 테스트 웰헤드(100)와, 내압 공급 유닛(400)과, 저장 용기(200)를 포함하여 구성된다.
테스트 웰헤드(100)는 BOP 장비(10)가 연결 결합될 수 있도록 지면에 고정 설치되는데, 이는 실제 해저 유정 상단에 결합되는 웰헤드와 동일한 기능을 하도록 형성되며, BOP 장비(10)가 연결 결합된 상태에서 BOP 장비(10)의 내부 공간과 서로 연통되게 형성된다.
내압 공급 유닛(400)은 테스트 웰헤드(100)를 통해 BOP 장비(10)에 내압을 공급할 수 있도록 테스트 웰헤드(100)에 연결된다. 이러한 내압 공급 유닛(400)은 테스트 웰헤드(100)에 고압 상태로 2상 유체를 공급하도록 형성되는데, 예를 들면, 액상과 기상의 2상 유체를 공급하는 다상 펌프(Multi-phase pump) 형태로 형성되거나 또는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 테스트 웰헤드(100)에 고압의 액체를 공급하는 액체 공급 장치(410)와, 테스트 웰헤드에 고압의 기체를 공급하는 가스 공급 장치(420)를 포함하는 형태로 구성될 수 있다.
이와 같이 내압 공급 유닛(400)을 통해 테스트 웰헤드(100) 및 BOP 장비(10)에 액체 및 가스를 공급할 수 있기 때문에, 실제 해저 유정에서 발생하는 가스 분출 상태를 더욱 정확하게 모사할 수 있어 더욱 정확한 테스트가 가능하다.
저장 용기(200)는 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)로 분리 가능하게 형성되며, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)가 상호 결합한 상태에서 내부 공간에 BOP 장비(10)를 수용할 수 있는 테스트 챔버(C)가 형성된다. 이러한 테스트 챔버(C)에는 BOP 장비(10)가 잠기도록 액체(L)가 저장된다. 이러한 저장 용기(200)에는 테스트 챔버(C)에 액체(L)를 저장하거나 배출할 수 있도록 액체 유입 포트(204) 및 액체 배출 포트(205)가 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 장치는 BOP 장비(10)가 저장 용기(200) 내부에 투입되어 액체(L)에 잠긴 상태로 테스트 작업이 수행될 수 있으므로, 심해 환경과 유사한 수중 테스트가 가능하여 테스트 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 저장 용기(200)가 제 1 바디(210) 및 제 2 바디(220)로 분리 형성되기 때문에, 테스트 과정이 완료되면, 제 1 바디(210) 및 제 2 바디(220)를 분리하여 내부 공간을 개방시킬 수 있기 때문에, BOP 장비(10)의 투입 및 해체 작업 또는 각 부품의 수리 및 유지 보수 등의 작업을 매우 편리하게 수행할 수 있다.
한편, 저장 용기(200)는 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)가 서로 결합되는 결합 부위에 실링 수단(S1)이 구비되어 테스트 챔버(C)에 저장된 액체(L)의 누수를 방지하도록 구성될 수 있다. 이때, 실링 수단(S1)은 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)의 상호 결합면 중 어느 하나의 결합면에 형성되는 실링 돌기(221)와, 실링 돌기(221)가 삽입 결합될 수 있도록 나머지 결합면에 형성되는 실링홈(211)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 실링 돌기(221)는 실링홈(211)과의 밀봉 결합을 위해 고무 재질로 형성될 수 있는데, 전체가 고무 재질로 형성되거나 또는 외주면에 고무 재질이 노출되는 형태로 형성될 수 있다. 외주면에 고무 재질이 노출되는 경우에는 실링 돌기(221)의 내부에 강성을 위한 별도의 심재(미도시)가 삽입되는 형태로 구성될 수 있다.
또한, 저장 용기(200)는 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)가 상호 결합한 상태에서 내부 테스트 챔버(C)에 BOP 장비(10)가 수용되도록 구성되고, 테스트 웰헤드(100)는 테스트 챔버(C)의 외부 공간에 배치되도록 구성된다. 따라서, 테스트 웰헤드(100)와 BOP 장비(10)가 저장 용기(200)의 내외부에 각각 별도로 위치하게 되므로, 테스트 웰헤드(100)와 BOP 장비(10)를 저장 용기(200)를 관통하여 서로 연결하기 위해서는 테스트 웰헤드(100)와 BOP 장비(10) 사이에 별도의 커넥터 블록(110)이 삽입될 수 있다.
이때, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 상호 결합하는 과정에서 일측이 커넥터 블록(110)의 외주면과 밀봉되게 결합되도록 형성되며, 이 경우 커넥터 블록(110)과 제 1 및 제 2 바디(210,220)의 결합 부위에서 액체(L)의 누수를 방지할 수 있도록 커넥터 블록(110)은 외주면에 고무 재질이 노출되도록 형성될 수 있다.
이러한 커넥터 블록(110)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)가 결합된 상태에서 테스트 챔버(C) 내부에 배치되며 상부에 BOP 장비(10)가 안착되는 상부 연결부(111)와, 저장 용기(200)를 관통하는 형태로 배치되도록 상부 연결부(111)로부터 하향 연장되어 테스트 웰헤드(100)에 결합되는 하부 연결부(112)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 상호 결합하는 과정에서 하부 연결부(112)의 외주면과 밀봉 결합하며, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)에는 하부 연결부(112)의 외주면과 밀봉 결합할 수 있도록 서로 대향하는 일측에 각각 커넥터 결합홈(206)이 형성될 수 있다.
커넥터 블록(110)과 저장 용기(200)의 결합 부위에는 테스트 챔버(C)에 저장된 액체(L)의 누수를 방지할 수 있도록 별도의 실링 수단(S2)이 구비될 수 있다. 실링 수단(S2)은 상부 연결부(111)의 하면 가장자리 둘레를 따라 형성되는 실링 돌기(113)와, 실링 돌기(113)가 삽입될 수 있도록 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)의 바닥면에 형성되는 실링 홈(201)을 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 실링 홈(201)은 커넥터 결합홈(206)의 외곽 부분에 외주 둘레를 따라 형성될 수 있다.
한편, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 서로 결합 및 분리될 수 있도록 별도의 가이드 레일(310)을 따라 서로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동하도록 배치될 수 있다. 이때, 가이드 레일(310)은 별도의 베이스 플레이트(320) 상면에 결합될 수 있다. 즉, 테스트 웰헤드(100)는 지면으로부터 매립되는 형태로 배치되고, 베이스 플레이트(320)는 지면 상에 배치되며, 베이스 플레이트(320)의 상면에 가이드 레일(310)이 결합될 수 있다. 따라서, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 테스트 웰헤드(100)의 상부에서 서로 근접하는 방향으로 수평 이동하며 상호 결합될 수 있고, 이 과정에서 테스트 웰헤드(100)의 상부에 결합된 커넥터 블록(110) 외주면에 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)가 커넥터 결합홈(206)을 통해 밀착 결합된다.
또한, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)를 가이드 레일(310)을 따라 이동시킬 수 있도록 별도의 유압 이송 장치(300)가 구비될 수 있다. 유압 이송 장치(300)는 유압 공급을 통해 작동하는 실린더 장치 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 이때, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 테스트 웰헤드(100)를 중심으로 서로 대칭되게 배치되어 동시에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
이러한 구성에 따라 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 유압 이송 장치(300)에 의해 가이드 레일(310)을 따라 서로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있으며, 이를 통해 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)를 결합시키거나 분리시킬 수 있다.
좀 더 자세히 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이 테스트 작업을 진행하기 전 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 가이드 레일(310)을 따라 서로 멀어지는 방향으로 이동한 상태로 유지된다. 이때, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 테스트 웰헤드(100)를 중심으로 서로 대칭되게 배치된다.
이 상태에서 테스트 웰헤드(100)에 커넥터 블록(110)을 삽입 결합하고, 커넥터 블록(110)의 상부에 테스트 대상인 BOP 장비(10)를 삽입 결합한다. 이와 같이 결합한 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이 유압 이송 장치(300)를 통해 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)를 가이드 레일(310)을 따라 서로 근접하는 방향으로 이동시켜 상호 결합시킨다.
제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)가 상호 결합되면, 내부에 테스트 챔버(C)가 형성되는데, 이때, 테스트 챔버(C)는 전술한 실링 수단(S1, S2)들에 의해 밀봉된 상태로 형성된다. 이 상태에서 제 1 바디(210) 또는 제 2 바디(220)에 형성된 액체 유입 포트(204)를 통해 액체(L)를 주입 저장한다. 이때, 액체(L)는 BOP 장비(10)가 잠기도록 충분히 주입되어야 할 것이다.
이와 같이 BOP 장비(10)가 액체에 잠긴 상태에서 내압 공급 유닛(400)을 통해 테스트 웰헤드(100) 및 BOP 장비(10)에 내압을 공급하고, 내압을 공급함에 따라 BOP 장비(10)의 각종 램 장치 및 애뉼라 등의 작동 상태, 누수 여부 등에 대한 테스트를 진행할 수 있다.
한편, 저장 용기(200)의 상단은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 개방홀(203)이 형성된 형태로 형성될 수 있으며, 이 경우, 테스트 챔버(C)에 액체(L)를 저장한 후 개방홀(203)을 통해 BOP 장비(10)를 투입할 수도 있다. 또한, BOP 장비(10)의 투입 이후에는 테스트 챔버(C)의 내부 공간을 완전 밀폐시킬 수 있도록 개방홀(203)을 폐쇄할 수 있는 별도의 용기 커버(500)를 개방홀(203)에 밀봉 결합시킬 수 있다. 이 경우, 제 1 바디(210) 또는 제 2 바디(220)에는 내부 테스트 챔버(C) 공간을 관찰할 수 있도록 별도의 뷰포트(202)가 형성될 수 있으며, 이러한 뷰포트(202)의 외부에는 카메라(미도시)가 장착되어 테스트 챔버(C) 공간을 카메라로 촬영할 수 있도록 구성될 수 있다.
또 한편, BOP 장비(10)에는 도 4에 도시된 바와 같이 내부 중심홀에 테스트 파이프(11)가 삽입된 상태로 테스트 작업이 진행될 수 있는데, 이때, 테스트 파이프(11)에는 머드액이 저장된 별도의 머드 탱크(600)로부터 머드액이 공급되도록 구성될 수 있다. 즉, 머드 탱크(600)로부터 별도의 머드 펌프(610)를 이용하여 테스트 파이프(11)에 머드액을 공급하고, 이 상태에서 내압 공급 유닛(400)에 의해 BOP 장비(10)에 액체와 가스에 의한 내압을 공급함으로써, 머드액 역류 상황을 연출할 수 있어 실제 상황과 더욱 유사한 테스트 환경을 제공할 수 있고, 이에 따라 더욱 정확한 테스트 결과를 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 방법에 대한 동작 흐름을 단계적으로 도시한 동작 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 방법은 도 1 내지 도 4에 도시된 BOP 테스트 장치를 이용한 BOP 장비(10)의 테스트 방법으로, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)로 분리될 수 있는 저장 용기(200)를 이용하여 수중 상태에서 BOP 장비(10)에 대한 내압 테스트를 수행할 수 있도록 구성되며, 이는 도 1 내지 도 4에서 설명하였으므로, 설명의 중복 방지를 위해 여기에서 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BOP 테스트 방법은, 전술한 BOP 테스트 장치를 이용하여 BOP 장비(10)를 테스트하는 방법으로, 테스트 웰헤드(100)에 BOP 장비(10)를 안착 결합시키는 단계(S1)와, 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)를 결합하여 테스트 챔버(C)에 BOP 장비(10)를 수용하는 단계(S2)와, BOP 장비(10)가 잠기도록 테스트 챔버(C)에 액체(L)를 저장하는 단계(S3)와, BOP 장비(10)에 내압을 공급하는 단계(S4)를 포함하여 구성되며, 이러한 구성에 따라 BOP 장비(10)에 대한 테스트를 액체에 잠긴 상태로, 즉 수중에서 수행할 수 있다.
이때, 테스트 웰헤드(100)에 BOP 장비(10)를 안착 결합시키는 단계(S1)는, 지면에 매립된 상태로 고정 장착된 테스트 웰헤드(100)에 별도의 커넥터 블록(110)을 삽입 결합시킨 후(S1-1), 커넥터 블록(110)에 BOP 장비(10)를 안착 결합시키는(S1-2) 방식으로 구성된다. 따라서, BOP 장비(10)는 커넥터 블록(110)을 통해 테스트 웰헤드(100)에 결합된다.
이러한 구조에 따라 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)를 결합하는 과정에서 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 일측에 커넥터 블록(110)의 외주면과 밀봉되게 결합되도록 상호 결합되며, 이에 따라 테스트 챔버(C)에 BOP 장비(10)가 수용된다.
제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)는 별도의 유압 이송 장치(300)를 통해 가이드 레일(310)을 따라 서로 근접하거나 멀어지는 방향으로 수평 이동할 수 있으며, 이를 통해 상호 결합 또는 분리될 수 있다.
또한, BOP 장비(10)에 내압을 공급하는 단계(S4)는 액체 공급 장치(410)와 가스 공급 장치(420)를 통해 고압 상태의 액체와 가스를 동시에 공급하는 방식으로 수행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: BOP 장비 11: 테스트 파이프
100: 테스트 웰헤드 110: 커넥터 블록
200: 저장 용기 210: 제 1 바디
220: 제 2 바디 310: 가이드 레일
320: 베이스 플레이트 400: 내압 공급 유닛
410: 액체 공급 장치 420: 가스 공급 장치
S1,S2: 실링 수단

Claims (20)

  1. BOP 장비가 연결 결합될 수 있도록 고정 배치되는 테스트 웰헤드;
    상기 테스트 웰헤드를 통해 상기 BOP 장비에 내압을 공급할 수 있도록 상기 테스트 웰헤드에 연결되는 내압 공급 유닛; 및
    제 1 바디와 제 2 바디로 분리 가능하게 결합되며, 상기 제 1 바디와 제 2 바디가 상호 결합한 상태에서 내부 공간에 상기 BOP 장비를 수용할 수 있는 테스트 챔버가 형성되는 저장 용기
    를 포함하고, 상기 테스트 챔버에는 상기 BOP 장비가 잠기도록 액체가 저장되어 상기 BOP 장비에 대한 내압 테스트가 수중에서 수행되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 바디와 제 2 바디가 서로 결합되는 결합 부위에는 상기 테스트 챔버에 저장된 액체의 누수를 방지할 수 있도록 실링 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실링 수단은
    상기 제 1 바디와 제 2 바디의 상호 결합면 중 어느 하나의 결합면에 형성되는 실링 돌기와, 상기 실링 돌기가 삽입 결합될 수 있도록 나머지 결합면에 형성되는 실링 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 실링 돌기는 고무 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 BOP 장비와 상기 테스트 웰헤드는 사이에 별도의 커넥터 블록이 삽입되어 상호 연결 결합되며,
    상기 제 1 바디와 제 2 바디는 상호 결합하는 과정에서 일측이 상기 커넥터 블록의 외주면과 밀봉되게 결합되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 커넥터 블록은 외주면에 고무 재질이 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 커넥터 블록은
    상기 제 1 바디와 제 2 바디가 결합한 상태에서 상기 테스트 챔버 내부에 배치되며 상부에 상기 BOP 장비가 안착되는 상부 연결부; 및
    상기 저장 용기를 관통하는 형태로 배치되도록 상기 상부 연결부로부터 하향 연장되어 상기 테스트 웰헤드에 결합되는 하부 연결부
    를 포함하고, 상기 제 1 바디와 제 2 바디는 상호 결합하는 과정에서 상기 하부 연결부의 외주면과 밀봉 결합되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 바디와 제 2 바디에는 상기 하부 연결부의 외주면과 밀봉 결합할 수 있도록 일측에 커넥터 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 커넥터 블록과 상기 저장 용기의 결합 부위에는 액체의 누수를 방지할 수 있도록 실링 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 실링 수단은
    상기 상부 연결부의 하면 가장자리 둘레를 따라 형성되는 실링 돌기와, 상기 실링 돌기가 삽입될 수 있도록 상기 제 1 바디와 제 2 바디의 바닥면에 형성되는 실링 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 바디와 제 2 바디는 서로 결합 및 분리될 수 있도록 별도의 가이드 레일을 따라 서로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 바디와 제 2 바디를 상기 가이드 레일을 따라 이동시킬 수 있도록 별도의 유압 이송 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내압 공급 유닛은 상기 테스트 웰헤드에 연결되어 고압 상태로 2상 유체를 공급하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 내압 공급 유닛은
    상기 테스트 웰헤드에 고압의 액체를 공급하는 액체 공급 장치와, 상기 테스트 웰헤드에 고압의 기체를 공급하는 가스 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 BOP 장비에는 내부 중심홀에 테스트 파이프가 삽입되고, 상기 테스트 파이프에는 머드액이 저장된 별도의 머드 탱크로부터 머드액이 공급되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 장치.
  16. 제 1 항의 BOP 테스트 장치를 이용하여 BOP 장비를 테스트하는 BOP 테스트 방법으로서,
    (a) 상기 테스트 웰헤드에 상기 BOP 장비를 안착 결합시키는 단계;
    (b) 상기 제 1 바디와 제 2 바디를 결합하여 상기 테스트 챔버에 상기 BOP 장비를 수용하는 단계;
    (c) 상기 BOP 장비가 잠기도록 상기 테스트 챔버에 액체를 저장하는 단계; 및
    (d) 상기 BOP 장비에 내압을 공급하는 단계
    를 포함하고, 상기 BOP 장비에 대한 테스트를 수중에서 수행하는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는
    상기 테스트 웰헤드에 별도의 커넥터 블록을 삽입 결합시키는 단계; 및
    상기 커넥터 블록에 상기 BOP 장비를 안착 결합시키는 단계
    를 포함하고, 상기 BOP 장비는 상기 커넥터 블록을 통해 상기 테스트 웰헤드에 결합되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 제 1 바디와 제 2 바디가 결합하는 과정에서 상기 제 1 바디와 제 2 바디는 일측이 상기 커넥터 블록의 외주면과 밀봉되게 결합되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 바디와 제 2 바디는 별도의 유압 이송 장치를 통해 가이드 레일을 따라 서로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동하여 상호 결합 또는 분리되는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    상기 BOP 장비에 고압 상태의 2상 유체를 공급하는 방식으로 내압을 공급하는 것을 특징으로 하는 BOP 테스트 방법.
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