KR20150138384A - 시추 동작들을 위한 3중 작업 시스템 - Google Patents

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KR20150138384A
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케펠 오프쇼어 앤드 마린 테크놀로지 센터 피티이 엘티디.
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Abstract

본 발명은 주 유정이 있는 제1 작업 센터, 보조 유정이 있는 제2 작업 센터 및 오프라인 케이싱 및 드릴 파이프 스탠드 빌딩 능력들이 있는 제3 작업 센터를 가지는 시추 리그 또는 시추선에 관한 것이다. 오프라인 케이싱 및 드릴 파이프 스탠드 빌딩 설비는 단독형인 특징이 있으며 건조자 또는 동작자의 선택에 따라 시추 리그 또는 시추선의 전방 또는 선미 측에 위치될 수 있다.

Description

시추 동작들을 위한 3중 작업 시스템{A TRIPLE ACTIVITY SYSTEM FOR DRILLING OPERATIONS}
본 발명은 세 개의 작업 센터(activity center) 들을 구비하는 드릴 플로어(drill-floor)를 가지는 시추선(drillship) 또는 시추 리그(drilling rig)에 관한 것이다. 제1 작업 센터는 주 유정(main well)을 포함하고, 제2 작업 센터는 보조 유정(auxiliary well)을 포함하고 제3 작업 센터는 오프라인 케이싱(offline casing) 및 드릴 파이프(drill pipe) 스탠드 빌딩 시설(stand-building facility)을 포함한다. 오프라인 케이싱 및 드릴 파이프 스탠드 빌딩 시설은 독립형(stand-alone)인 것을 특징으로 하고 건조자 또는 동작자의 선택에 따라 시추선 또는 시추 리그의 전방(forward) 또는 선미(aft) 측에 위치될 수 있다.
심수(deep water) 시추 현장들에서의 시추 깊이들은 이 시추 현장들이 대륙들로부터 더 멀리 이동할수록 쉽게 두 배 또는 세 배가 된다. 그와 같은 시추 현장들에서의 운용 비용들은 시추 동작을 완료하는 데 걸리는 시간에 좌우하기 때문에, 그와 같은 현장들에서는 시추 효율이 가장 중요한 관심사가 된다.
전형적인 시추 동작은 드릴 플로어로 이어지는 승강 플랫폼(elevated platform) 상에 있는 이동 셔틀(travelling shuttle)로부터 수용되는 드릴 파이프들, 라이저(riser)들 및 케이싱(casing)들을 처리하고/하거나 조립하는 것을 포함한다. 드릴 파이프들은 수직의 드릴 스트링(drill string)들을 형성하기 위하여 스탠드 빌딩 동작들을 통해 서로 연결될 것이다. 유정 시추 프로세스를 위한 개별 드릴 파이프들, 라이저들 및 케이싱들은 보관 장소로부터 회수되고 후속 스탠드 빌딩, 적재(racking) 또는 권상(hoisting)을 위한 셔틀들을 통해서 데릭(derrick)으로 수평으로 운송된다. 이중 권상을 채택하는 리그 또는 선(ship) 설계들은 일반적으로 드릴 플로어 상에 2개의 유정 센터들을 가지며 각각의 유정 센터는 통상적으로 유정 센터별로 자기 자신의 관형 공급 시스템을 사용한다. 드릴 스트링들 및 케이싱들의 구성 동작들 또는 스탠드 빌딩 동작들은 선미 및 전방 캣워크(catwalk) 플랫폼들에 있는 각각의 측 상에 단 하나의 공급기 플랫폼만을 가지는 것으로 제한된다. 더욱이, 보조 유정에서의 시추 작업들은 구성 동작들 또는 시추 파이프들 또는 케이싱들을 허용하기 위해 중단되어야 할 것이다. 이것은 시추 동작을 완료하는 데 필요한 시간을 증가시키므로 비효율적이다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하는 것이다.
당업계에서의 상기 및 다른 문제들은 본 발명에 따라 해소되고 당업계에서 발전이 이루어진다. 본 발명의 제1 양태에 따르면, 스탠드 빌딩 능력들을 최적화하기 위하여, 다른 2개의 유정 센터들이 다양한 다른 시추 작업들에 의해 점유되어 있는 동안 오프라인 구성 또는 해체 동작들을 수행하기 위해 드릴 파이프들 및 케이싱들을 위한 스탠드 빌딩 시설이 도입될 수 있다. 그와 같은 배열에 의해 세 개의 작업들이 세 개의 별개의 장소들에서 서로 관계없이 동시에 수행되는 것이 가능할 것이다. 이 세 장소들은 제1 작업 센터, 제2 작업 센터 및 제3 작업 센터에 있다. 본 발명의 제2 양태에 따르면, 수평 이동 플랫폼들이 작업 센터들의 각 작업 센터에 제공됨으로써, 파이프들, 라이저들 또는 케이싱들이 이 작업 센터들의 각각의 작업 센터에 연속해서 그리고 원활하게 공급되는 것이 가능하다.
당업계에서의 상기 및 다른 문제들은 본 발명에 따라 해소되고 당업계에서 발전이 이루어진다. 본 발명의 실시 예들에 따르면, 시추선 아래의 해저에서 시추 동작들을 수행하기 위하여 시추선 상의 드릴 플로어에 3중 작업 시스템이 제공되고, 주 유정 및 관형 부재들을 주 유정을 통하여 상기 해저로 전진시키기 위한 제1 탑 드라이브(top drive) 조립체를 가지는 제1 작업 센터, 보조 유정 및 관형 부재들을 보조 유정을 통하여 해저로 전진시키기 위한 제2 탑 드라이브 조립체를 가지는 제2 작업 센터 및 직립의 관형 부재를 수용하기 위한 리셉터클(receptacle) 및 관형 부재 집단(assemblage)들에 대한 변경들을 행하기 위한 철제 러프넥(iron roughneck)을 가지는 제3 작업 센터를 포함하고, 관형 부재 집단들에 대한 변경들은 주 시추 작업들이 제1 작업 센터에서 수행될 때 또는 보조 시추 작업들이 제2 작업 센터에서 수행될 때 수행된다. 상기 시스템은 또한 제3 작업 센터로부터 변경된 관형 부재 집단들 및 관형 부재들을 수용하고 보관하기 위하여 제3 작업 센터에 인접하게 위치되는 보관 에어리어(area)를 가진다. 더욱이, 제1 운반 조립체(delivery assembly)는 관형 부재 집단들 또는 관형 부재들을 보관 에어리어, 제1 작업 센터, 제2 작업 센터 또는 제3 작업 센터 사이에서 이송하기 위하여 보관 에어리어, 제1 작업 센터, 제2 작업 센터 및 제3 작업 센터에 인접하게 위치된다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 3중 작업 시스템의 제1 운반 조립체는 관형 부재 집단들 또는 관형 부재들을 보관 에어리어에 있는 지판 랙(fingerboard rack) 및 제2 작업 센터에 있는 제2 탑 드라이브 조립체 또는 제1 작업 센터에 있는 제1 탑 드라이브 조립체 사이에서 이송하도록 구성되는 파이프 처리 유닛을 포함한다. 본 발명의 실시 예들에서, 파이프 처리 유닛은 관형 부재들 또는 관형 부재 집단들을 제3 작업 센터 및 보관 에어리어 사이에서 이송하도록 더 구성된다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 3중 작업 시스템은 동시 시추 동작들을 용이하게 하도록 관형 부재들 또는 관형 부재 집단들을 제1 작업 센터 및 제2 작업 센터 사이에서 이송하기 위해 제1 작업 센터 및 제2 작업 센터에 인접하게 위치되는 제2 운반 조립체를 더 포함한다. 본 발명의 다른 실시 예들에 따르면, 3중 작업 시스템의 제2 운반 조립체는 관형 부재 집단들 또는 관형 부재들을 제1 작업 센터에 있는 제1 탑 드라이브 조립체 및 제2 작업 센터에 있는 제2 탑 드라이브 조립체 사이에서 이송하도록 구성되는 파이프 처리 유닛을 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 3중 작업 시스템은 제1 작업 센터 및 제1 관형 부재 보관실 사이에 제공되는 제1 이동 플랫폼을 더 포함한다. 이 제1 이동 플랫폼은 제1 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하도록 구성되고 수용된 관형 부재들을 제1 탑 드라이브 조립체로 이송하도록 구성된다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 3중 작업 시스템은 제2 작업 센터 및 제2 관형 부재 보관실 사이에 제공되는 제2 이동 플랫폼을 더 포함한다. 제2 이동 플랫폼은 제2 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하도록 구성되고 수용된 관형 부재들을 제2 탑 드라이브 조립체로 이송하도록 구성된다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 3중 작업 시스템은 제3 작업 센터 및 제3 관형 부재 보관실 사이에 제공되는 제3 이동 플랫폼을 더 포함한다. 제3 이동 플랫폼은 제3 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하도록 구성되고 수용된 관형 부재들을 철제 러프넥으로 이송하도록 구성된다.
본 발명에 따른 시스템의 상기 장점들 및 특징들은 다음의 상세한 설명에서 기술되고 도면들에서 도시된다:
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 제3 작업 센터가 시추선의 전방 측에 제공되는 3중 작업 시스템을 구비하는 시추선의 상면도
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 제3 작업 센터가 시추선의 선미 측에 제공되는 3중 작업 시스템을 구비하는 시추선의 상면도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 작업 센터 및 제2 작업 센터의 입 정면도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 제3 작업 센터의 입 측면도
도 5는 2개의 작업 센터들을 구비하는 시추선 상에서의 종래의 시추 동작의 타임라인(timeline)을 도시하는 도면
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 3중 작업 시스템을 구비하는 시추선 상에서의 종래의 시추 동작의 타임라인을 도시하는 도면
본 발명은 시추선 또는 시추 리그의 드릴 플로어에 세 개의 작업 센터들을 구비하는 시추선 또는 시추 리그에 관한 것이다. 제1 작업 센터는 주 유정을 가지고, 제2 작업 센터는 보조 유정을 가지고 제3 작업 센터는 오프라인 케이싱 및 드릴 파이프 스탠드 빌딩 시설을 포함한다. 오프라인 케이싱 및 드릴 파이프 스탠드 빌딩 설비는 독립적인 것을 특징으로 하고 건조자 또는 동작자의 선택에 따라 시추선 또는 시추 리그의 전방 또는 선미 측에 위치될 수 있다.
제3 작업 센터에 있는 드릴 파이프들 및 케이싱들을 위한 스탠드 빌딩 시설은 오프라인 구성(make up) 또는 해체(break out) 동작들을 실행할 수 있고 반면에 다른 두 유정 센터들은 다양한 다른 시추 작업들에 의해 점유된다. 그와 같은 작업 센터를 추가하는 것을 통해, 이는 드릴 플로어에서 세 작업들이 세 개의 별개의 위치들에서 서로 독립적으로 동시에 수행되는 것을 가능하게 함으로써 시추 동작들에 필요한 시간을 많이 감소시킨다. 더욱이, 파이프들, 라이저들 또는 케이싱들이 자신들 각각의 파이프 보관실(storage bay)로부터 이 작업 센터들의 각 센터로 계속해서 그리고 원활하게 공급되는 것이 가능하도록 작업 센터들의 각 센터에는 수평 이동 플랫폼들이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따라 드릴 플로어(105)를 구비하는 시추 리그 또는 시추선(100)의 상면도를 도시한다. 당업자는 드릴 플로어(105)가 충분한 공간이 있고 드릴 플로어 상의 다양한 작업 센터들의 무게를 다룰 수 있는 시추 리그, 시추선 또는 임의의 다른 그와 같은 선박들 상에 제공될 수 있음을 인정할 것이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 드릴 플로어(105)는 세 개의 작업 센터들을 포함한다. 이 작업 센터들은 제1 작업 센터(101), 제2 작업 센터(102) 및 제3 작업 센터(103)이다. 이 세 작업 센터들은 모두 드릴 플로어(105)의 차지 공간(footprint) 내에 제공된다. 본 발명의 실시 예들에서, 이 작업 센터들에서 수행되는 시추 작업들을 용이하게 하기 위해 작업 센터들의 각 센터에 개별 데릭들이 제공될 수 있다. 비용을 줄이고 시추선(100)의 덱(deck) 상에서 점유되는 공간량을 줄이기 위하여, 본 발명의 다른 실시 예들은 각각의 작업 센터에 있는 개별 데릭들 대신 제1 작업 센터(101), 제2 작업 센터(102) 및 제3 작업 센터(103)에서 수행되는 시추 작업들을 포함하는 데 충분히 크고 충분히 넓은 단일 데릭이 사용될 수 있음을 제공한다.
본 발명의 실시 예들에서, 제1 작업 센터(101)에는 라이저들과 같은 더 무거운 관형 부재들을 처리하도록 구성되는 주 유정이 제공될 수 있고 반면에 제2 작업 센터(102)에는 드릴 파이프들, 드릴 스트링들 또는 케이싱들과 같은 더 가벼운 관형 부재들 또는 관형 부재 조립체들을 처리하도록 구성되는 보조 유정이 제공될 수 있다.
이후에, 어구 관형 부재들은 파이프들, 관형 관들, 수송관들, 케이싱들, 드릴 파이프들 및 라이저들을 칭하고 반면에 관형 부재 조립체(assembly)들/집단(assemblage)들은 긴 수직의 드릴 스트링들을 형성하기 위해 서로 결합되는 드릴 파이프들, 케이싱 스탠드들을 형성하기 위해 서로 결합되는 케이싱들 또는 파이프 스탠드들을 형성하기 위해 서로 결합되는 파이프들과 같이 서로 결합되는 관형 부재들을 칭하는 것이 이해될 것이다.
제1 작업 센터(101)에서 수행되는 종래의 시추 작업들은 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 주 유정을 통하여 전진시키거나, 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 주 유정을 통하여 지나가게 하거나, 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 주 유정을 통하여 인출하거나, 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 주 유정을 통하여 들어올리거나 또는 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 주 유정을 통해 해저까지 회전시키는 것을 포함할 수 있으나 이로 제한되지 않는다. 이 작업들은 탑 드라이브(top drive) 조립체들, 시브(sheave)들, 권상 원치(draw work)들, 이동 블록들, 회전 테이블들, 유압 램(hydraulic ram)들을 포함하나 이로 제한되지 않는 다양한 장치들을 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서, 탑 드라이브 조립체는 주 유정을 통하여 전진하고 있는 관형 부재들에 회전력을 제공하기 위해 제1 작업 센터(101)에서 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예들에서, 회전력이 바람직한 경우에 탑 드라이브 조립체 대신 필요한 회전력을 제공하기 위해 회전 테이블이 사용될 수 있다. 탑 드라이브 조립체는 제1 작업 센터(101)에 있는 데릭 상에 탑재될 수 있다. 이 탑 드라이브 조립체에 의해 수용되는 관형 부재들 또는 관형 부재 조립체들은 그 후에 주 유정을 통하여 해저로 전진 된다. 역으로, 탑 드라이브 조립체는 시추 동작들의 완료 시에 관형 부재들 또는 관형 부재 조립체들을 해저로부터 그리고 주 유정을 통하여 시추선(100)의 덱 상으로 인출(withdraw)하는 데 사용될 수 있다.
유사하게, 제2 작업 센터(102)에서 수행될 수 있는 보조 시추 작업들은 보조 유정을 통하여 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 전진시키거나, 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 보조 유정을 통하여 지나가게 하거나, 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 보조 유정을 통하여 인출하거나, 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 보조 유정을 통하여 들어올리거나, 또는 관형 부재들 또는 관형 조립체들을 보조 유정을 통해 해저까지 회전시키는 것을 포함할 수 있으나 이로 제한되지 않는다. 이 작업들은 탑 드라이브 조립체들, 시브들, 권상 원치들, 이동 블록들, 회전 테이블들, 유압 램들을 포함하나 이로 제한되지 않는 다양한 장치들을 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서, 탑 드라이브 조립체는 보조 유정을 통해 전진하고 있는 관형 부재들 또는 관형 부재 조립체들에 회전력을 제공하기 위해 제2 작업 센터(102)에서 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예들에서, 회전력이 바람직한 경우 필요한 회전력을 제공하기 위해 탑 드라이브 조립체 대신 회전 테이블이 사용될 수 있다. 탑 드라이브 조립체는 제2 작업 센터(102)에서 데릭 상에 탑재될 수 있다. 이 탑 드라이브 조립체에 의해 수용되는 관형 부재들 또는 관형 부재 조립체들은 그 후에 보조 유정을 통하여 해저 쪽으로 전진 된다. 역으로, 탑 드라이브 조립체는 시추 동작들의 완료 시에 관형 부재들 또는 관형 부재 조립체들을 해저로부터 그리고 보조 유정을 통하여 시추선(100)의 덱 상으로 인출하는 데 사용될 수 있다.
시추 현장에서의 시추 동작들의 개시로, 관형 부재 집단들은 관형 부재 집단들이 자신들 각각의 작업 센터들에서 주 유정 또는 보조 유정을 통하여 전진 되기 전에 조립되어야 할 것이다. 제1 작업 센터(101) 및 제2 작업 센터(102)가 자신들 각각의 시추 유정들을 통하여 관형 부재들 또는 관형 부재 조립체들을 전진 또는 인출하는 것을 포함하는 시추 동작들에 집중되므로, 제3 작업 센터(103)에는 다른 두 작업 센터들에서 동시 시추 동작들이 수행될 때 스탠드 빌딩 작업들의 업무가 주어진다. 이 스탠드 빌딩 작업들은 더 긴 드릴 스트링들을 형성하기 위해 드릴 파이프들을 조립하거나 케이싱들을 조립하는 것을 포함하거나, 또는 역으로, 시추 동작의 완료 시에 드릴 스트링들 또는 케이싱들을 분해하는 것을 포함한다. 이 스탠드 빌딩 작업들을 보조하기 위하여 제3 작업 센터(103)에 철제 러프넥(iron roughneck)이 제공된다.
제3 작업 센터(103)에 제공되는 철제 러프넥(110)은 관형 부재 조립체들을 구성 또는 해체하는 데 사용될 수 있다. 관형 부재 조립체들을 구성 또는 해체하기 위하여 철제 러프넥(110)에 의해 토크 렌치(torque wrench)들이 사용된다. 구성 또는 해체 동작들을 보조하기 위해 제3 작업 센터(103)에 제공되는 리셉터클(109)이 또한, 사용된다. 리셉터클(109)은 관형 부재가 조립되기 전에 직립의 관형 부재를 수용하고 보관하는 데 사용될 수 있는 오프라인 마우스 홀(offline mouse hole)일 수 있다. 구성 또는 해체 동작들에서, 관형 부재가 제3 작업 센터(103)로 운반된 후에, 리셉터클(109) 내에는 초기에 관형 부재의 하부 섹션이 배치될 것이다. 철제 러프넥(110)이 관형 부재를 수용할 준비가 되면, 철제 러프넥(110)은 리셉터클(109) 내에 위치되는 관형 부재 쪽으로 옮겨진다. 일단 철제 러프넥(110)이 관형 부재에 인접하면, 철제 러프넥(110)은 관형 부재의 하부 섹션을 클램핑(clamping)할 것이고 동시에 제2 관형 부재는 클램핑된 관형 부재의 상부 섹션에 부착된다. 관형 부재 조립체/집단을 형성하도록 2개의 관형 부재들을 서로 견고히 부착하기 위하여, 제2 관형 부재의 상부를 회전시킴으로써 충분한 회전 토크를 인가하는 스핀 또는 회전 렌치가 철제 러프넥(110)에 의해 사용될 것이다.
완성된 관형 부재 조립체는 그 후에 보관을 위해 보관 에어리어(115)와 같은 인접한 보관 에어리어에 운반될 수 있다. 완성된 관형 부재 조립체는 파이프 처리 유닛과 같이 인접한 제3 작업 센터(103), 제2 작업 센터(102), 제1 작업 센터(101) 및 보관 에어리어(115)에 제공되는 운반 조립체를 사용하여 제3 작업 센터(103)로부터 보관 에어리어(115)로 운반될 수 있다. 파이프 처리 유닛은 관형 부재 조립체를 파지하는 렌치를 가질 것이다. 파지 되는 관형 부재 조립체는 그 후에 제3 작업 센터(103)로부터 보관 에어리어(115)로 이송될 것이다. 보관 에어리어(115)는 관형 부재 조립체들을 수용 및 보관하기 위해 지판(fingerboard)들, 스탠드 랙(stand rack)들 또는 파이프 랙들이 제공받을 수 있다.
관형 부재 조립체가 제3 작업 센터(103)에서 철제 러프넥(110)에 의해 개별 관형 부재들로 해체된 후에, 인접한 제3 작업 센터(103) 및 보관 에어리어(115)에 제공되는 운반 조립체는 더 상세하게 후술 되는 바와 같이 보관실(133)로 운송될 개별 관형 부재들을 제3 작업 센터(103)에서부터 이동 플랫폼(123)으로 운송하는 데 사용될 수 있다.
이 운반 시스템은 또한 보관 에어리어(115)에 있는 지판 또는 파이프 랙들로부터 관형 부재 조립체를 들어올리고 파지(grip)되어 있는 관형 부재 조립체들을 제2 작업 센터(102)로 운반하는 데 사용될 수 있다. 관형 부재 조립체는 그 후에 후속 시추 동작들에 사용되도록 제2 작업 센터에서 탑 드라이브 조립체에 끼워 맞춰질 수 있다. 일단 제2 작업 센터(102)에서의 시추 동작들이 종결되었으면, 운반 시스템은 보관을 위해 사용된 관형 부재 조립체를 보관 에어리어(115)로 역으로 이송할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서, 제1 작업 센터(101) 및 제2 작업 센터(102)에서의 동시 시추 동작들을 용이하게 하도록 이 두 작업 센터들 사이에서 관형 부재들 또는 관형 부재 조립체들을 이송하기 위하여 또한 제1 작업 센터(101) 및 제2 작업 센터(102)에 인접하는 추가 운반 시스템이 제공될 수 있다.
작업 센터들의 각각은 관형 부재들을 자신들 각각의 파이프 보관실들로부터 각각의 작업 시스템들로 운반하는 관형 부재 공급기 시스템에 연결된다. 본 발명의 실시 예들에서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 이동 플랫폼(121)은 보관실(131) 및 제1 작업 센터(101) 사이에 제공된다. 이동 플랫폼(121)은 관형 부재들을 수용하기 위한 셔틀을 포함하고, 또한 보관실(131) 및 제1 작업 센터(101) 사이를 지나가는 캣워크 플랫폼(catwalk platform)을 포함한다. 셔틀은 캣워크 플랫폼을 따라 이동하며 관형 부재들을 양 장소들 사이에서 이송한다. 동작 시에, 크레인(141)은 셔틀 상에 적재하기 위해 관형 부재들을 보관실(131)에서 덱 상으로 이송할 것이다. 일단 셔틀에 관형 부재들이 적재되면, 셔틀은 캣워크 플랫폼을 따라 드릴 플로어(105) 쪽으로 그리고 제1 작업 센터(101)로 이동한다. 관형 부재들은 그 후에 하역되고 이 관형 부재들이 톱 드라이브 조립체에 배속되어 시추 동작들에 사용되기 전에 제1 작업 센터에서 구성 프로세스에 사용된다. 관형 부재들이 적재되고 시추선(100)의 덱에 대하여 수평 위치(horizontal position)로 운송된다.
본 발명의 실시 예들에서, 이동 플랫폼(121)은 라이저들을 수납하고 운반하도록 구성된다. 라이저들은 매우 무겁고 다루기 어려운 관형 부재들이므로, 이 라이저들을 수용하고 운송하는 데 사용되는 셔틀은 보강되어야 하고 라이저들이 운송되고 있을 때 떨어지지 않는 것을 보장하기 위해 캣워크 플랫폼상에 고정 탑재되어야 한다.
본 발명의 실시 예들에서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 이동 플랫폼(122)은 보관실(132) 및 제2 작업 센터(102) 사이에 제공되고 반면에 이동 플랫폼(123)은 보관실(133) 및 제3 작업 센터(103) 사이에 제공된다. 이동 플랫폼(122)은 관형 부재들을 수용하기 위한 셔틀을 포함하고 보관실(132) 및 제2 작업 센터(102) 사이를 지나가는 캣워크 플랫폼을 또한 포함한다. 유사하게, 이동 플랫폼(123)은 관형 부재들을 수용하기 위해 셔틀을 포함하고 또한 보관실(133) 및 제3 작업 센터(103) 사이를 지나가는 캣워크 플랫폼을 포함한다. 셔틀은 관형 부재들 각각의 위치들 사이에서 이 관형 부재들을 이송하는 이 캣워크 플랫폼들을 따라 이동한다. 동작 시에, 크레인들(142, 143)은 각각의 셔틀 상으로 적재하기 위해 관형 부재들을 보관실(132, 133)로부터 각각 덱 상으로 이송할 것이다. 일단 이 셔틀들에 관형 부재들이 적재되면, 이 셔틀들은 각각의 캣워크 플랫폼들을 따라 드릴 플로어(105) 쪽으로 그리고 자체의 각각의 작업 센터들로 이동한다. 유사하게, 이 관형 부재들이 적재되고 시추선(100)의 덱에 대한 수평 위치(horizontal position)로 운송된다.
본 발명의 실시 예들에서, 선미단에서 동작하는 크레인(142)은 제2 작업 센터(102)에 있는 보조 유정으로의 후속 운송을 위해 드릴 파이프들을 파이프 보관실(132)로부터 파이프 셔틀로 이송할 것이다. 본 발명의 실시 예들에서, 전단에서 동작하는 크레인(143)은 드릴 파이프들 또는 케이싱들을 파이프 보관실(133)로부터 셔틀로 이송할 것이다. 셔틀은 그 후에 드릴 파이프들 또는 케이싱들을 제3 작업 센터(103)로 운송할 것이다. 셔틀로부터의 드릴 파이프들 또는 케이싱들을 수용하면, 제3 작업 센터(103)에 인접한 파이프 처리 유닛은 셔틀로부터 드릴 파이프들 또는 케이싱을 들어올릴 것이다. 스탠드 빌딩의 프로세스 동안, 이 드릴 파이프들 또는 케이싱들은 그 후에 리셉터클(109)에 수직으로 탑재될 것이다. 대안으로, 스탠드 빌딩 프로세스가 필요하지 않은 경우, 드릴 파이프들 및 케이싱들은 자신들 각각의 보관실들로 운반되기 위해 자신들 각각의 이동 플랫폼들로 이동된다.
접합 연결들을 포함하는 스탠드 빌딩 프로세스의 경우, 철제 러프넥(110)은 회전 토크 렌치(spinning torque wrench)를 사용하여 파이프 길이들을 구성하고 해체하는 데 사용될 것이다. 접합 파이프(joint pipe)들은 시추 동작들을 위해 제2 및/또는 제1 작업 센터들로 운반된다. 이 파이프들은 그 후에 후속해서 각각 제1 및 제2 작업 센터들에 있는 주 유정 및/또는 보조 유정을 통과하여 지나갈 것이다. 이 접합 파이프들 또는 케이싱 스탠드들이 아직 사용되지 않으면, 이 접합 파이프들 또는 케이싱 스탠드들은 자신들 각각의 보관실들로 운반되기 위해 자신들 각각의 이동 플랫폼들로 이송될 수 있다.
스탠드 빌딩의 속도는 임의의 한 시간에 드릴 플로어에 공급될 수 있는 관형 부재들의 이용 가능성(availability)에 의해 제한된다. 각각의 작업 센터가 자기 자신의 전용 이동 플랫폼에 의해서 공급받을 때, 스탠드 빌딩 작업들의 속도는 많이 증가된다. 더욱이, 3개의 독립 이동 플랫폼들을 가짐으로써, 이는 스탠드 빌딩의 전체 성능을 개선하고 이동 플랫폼들 중 하나가 사용 가능하지 않을 경우 이중화(redundancy)를 개선한다.
도 1은 제3 작업 센터(103) 및 이의 다양한 구성요소들이 시추선(100)의 전방 섹션에 제공되는 본 발명의 하나의 실시 예를 도시하고 반면에 도 2는 제3 작업 센터(103) 및 이의 다양한 구성요소가 시추선(100)의 선미 섹션에 제공되는 본 발명의 하나의 실시 예를 도시한다. 본 발명의 이 실시 예들에서, 제1 작업 센터(101) 및 제2 작업 센터(102)의 위치 배치(positioning)는 변하지 않고 유지된다.
도 3은 데릭(300)이 제1 작업 센터(101) 및 제2 작업 센터(102) 위에 위치되는 본 발명의 하나의 실시 예를 도시한다. 제1 작업 센터(101)에는 데릭(300)의 상부 섹션에 탑재되는 탑 드라이브 조립체(301)가 제공되고 반면에 제2 작업 센터(102)에는 또한 데릭(300)의 상부 섹션에 탑재되는 탑 드라이브 조립체(302)가 제공된다. 파이프 처리 유닛(321)은 제1 작업 센터(101)에 인접하게 제공되는 것으로 도시되고 반면에 파이프 처리 유닛(322)은 제2 작업 센터(102)에 인접하게 제공되는 것으로 도시된다. 이동 플랫폼(122)은 관형 부재들이 이동 플랫폼의 셔틀 및 제2 작업 센터(102) 사이에서 용이하게 그리고 효율적으로 이송되도록 하는 제2 작업 센터(102)에 인접하게 배치되는 것으로 도시된다. 시추 동작들에 사용되는 주 유정(311)은 문풀(moon pool)(305) 바로 위에 위치된다. 이로 인해 관형 부재들은 주 유정(311)을 통해, 문풀(305)을 통해 시추선(100) 밑의 해저 쪽으로 용이하게 전진 되는 것이 가능하다. 유사하게, 보조 시추 동작들에 사용되는 보조 유정(312)은 문풀(305) 바로 위에 위치된다. 이로 인해 관형 부재들은 보조 유정(312)을 통해, 문풀(305)을 통해 시추선(100) 아래의 해저 쪽으로 용이하게 전진 되는 것이 가능하다.
도 4는 데릭(400)이 제3 작업 센터(103) 위에 위치되는 본 발명의 하나의 실시 예를 도시한다. 관형 부재들이 드릴 스트링들 또는 수직 드릴 파이프들을 형성하기 위해 조립되고 있거나 개별 관형 부재들로 분해되고 있을 때 관형 부재들에 회전력을 인가하기 위해 탑 드라이브 조립체(403)가 데릭(400)의 상부 섹션에 제공되는 것이 도시된다. 철제 러프넥(110)은 또한 관형 부재 조립체들의 구성 또는 해체를 보조하기 위해 제3 작업 센터(103)에 제공된다.
제3 작업 센터(103)에 스탠드 빌딩 시설들을 도입하는 것을 통해, 이는 관형 집단들을 더 신속히 구성하고 보관하는 것을 가능하게 함으로써 시추 동안 전체 프로세스 시간 및 유정 완성 작업들이 단축된다. 이 점을 설명하기 위해, 시추 동작들 및 폭발 방지기(blowout preventer; BOP) 설치에 대한 이벤트들의 일반적인 시퀀스가 아래 표 1에 도시된다.
Figure pct00001
<시추 및 BOP 설치를 위한 작업들의 일반적인 시퀀스>
도 5는 종래의 시추 동작들에 따라 해상 유정(offshore well)을 시추하기 위하여 2중 작업 센터들을 사용하는 시추선의 실례의 타임챠트를 도시한다. 수평 바(bar)들에 채워진 것들은 특정 작업을 완료하는 데 필요한 시간을 표현하고 다양한 유형들의 시추 작업들은 수직 바를 따라 도시된다. 각 타임 블록은 실행 시점에서부터 작업의 표시 완료 상태 및 다른 병행 진행 작업에 대한 이의 진척을 표현한다.
단계들 501, 509, 523, 527 및 529에서, 드릴 파이프들 또는 케이싱들은 크레인들을 사용하여 파이프 보관 에어리어들로부터 회수된다. 그리고 나서 회수된 드릴 파이프들은 캣워크 셔틀들 상에 놓이고 후속해서 드릴 플로어로 이송된다. 그리고 나서 각각의 개별 드릴 파이프는 철제 러프넥 및 마우스 홀을 사용하여 더 긴 드릴 스트링들 또는 드릴 스탠드들을 형성하기 위해 다른 드릴 파이프들과 접합 된다. 필요한 수의 드릴 파이프들이 서로 필요한 길이까지 부착된 후에, 그리고 나서 각각의 드릴 스트링 또는 스탠드는 파이프 처리 유닛에 의해 취해져서 지판 랙에 보관된다. 단계들 501, 509, 523 및 529에서의 스탠드 빌딩 작업들은 보조 유정이 있는 작업 센터에서 이루어지고 반면에 단계 527에서의 작업은 주 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다. 이것은 스탠드 빌딩 작업들이 이루어지고 있을 때, 보조 유정이 보조 시추 동작들에 사용되지 않을 수 있음을 의미한다.
단계 502에서, 보조 유정이 있는 작업 센터에서 저면 공(bottom hole) 조립체 및 드릴 칼라(drill collar)들이 구축된다. 저면 공 조립체는 드릴 칼라들, 안정기들, 리머(reamer)들, 완충기(shock)들 및 개공기(hole-opener)들과 같은 구성요소들을 포함할 수 있다. 이 구성요소들은 크레인들을 사용하여 파이프 보관 에어리어들로부터 회수된다. 그리고 나서 회수된 구성요소들은 캣워크 셔틀들 상에 놓이고 후속해서 드릴 플로어로 이송된다. 그리고 나서 저면 공 조립체의 각각의 구성요소는 철제 러프넥 및 마우스 홀을 사용하여 필요한 조립체를 형성하기 위해 조립된다. 저면 공 조립체가 형성되고 부착된 후에, 그리고 나서 저면 공 조립체는 파이프 처리 유닛에 의해 취해져서 적절한 보관 에어리어에 보관될 것이다. 저면 공 조립체의 조립은 통상적으로 보조 유정이 있는 작업 센터에서 이루어질 것이다.
단계 503에서, 36인치의 드릴 비트(drill bit)를 가지는 드릴 스트링이 구성되고 선택된 유정 센터의 회전 테이블을 통과하여 지나간다. 이것은 보조 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다. 그리고 나서 데릭에 위치되는 탑 드라이브 조립체로부터 전달되는 회전력을 통해 해저에 36인치 상면 공 또는 시추공(bore hole)이 뚫릴 것이다. 이는 전형적으로 보조 유정을 통해 행해질 것이다. 다른 시추선 구성들에서, 공 내 워터젯(water jet)이 사용될 수 있다.
단계 504에서, 시추공이 생성된 후에, 시추 스트링 및 드릴 스트링의 단부에 부착되는 저면 공 조립체는 보조 유정이 있는 작업 센터를 통하여 드릴 플로어까지 역으로 권상될 것이다. 그리고 나서 관형 드릴 스트링을 해체하는 데 철제 러프넥이 사용된다. 그리고 나서 해체된 드릴 파이프들은 보관 에어리어에 있는 지판 랙에 보관된다.
단계들 505, 512, 515, 526 및 532에서, 케이싱들이 지나가게 하기 위한 준비로 셋업이 픽업 승강기(pickup elevator) 및 집게(tongs)와 같은 케이싱 처리 도구들에 맞춰질 것이다. 유사하게, 라이저들이 지나가게 하기 준비로 셋업은 또한 픽업 승강기 및 집계들과 같은 라이저 처리 도구들에 맞춰질 것이다. 이 작업들 모두는 주 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다.
단계들 506, 513, 527 및 533에서, 케이싱 스트링은 드릴 파이프들과 유사한 방식으로 구성되고 유정구(wellbore)로 안으로 들어간다. 컨덕터 파이프 및 중간 케이싱이 서로 부착된 후에, 그리고 나서 시멘트 슬러리(cement slurry)가 케이싱 스트링의 고리 내로 순환하여 들어가 굳어지게 할 수 있다. 이 작업들은 모두 주 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다.
단계들 507, 514, 528 및 534에서, 그리고 나서 케이싱 도구들은 케이싱이 해저로 내려간 후에 드릴 플로어로 역으로 회수된다. 모든 이 작업들은 주 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다.
단계 508에서, 그리고 나서 영구적 가이드 베이스(guide base)가 내려가서 케이싱 컨덕터에 고정된다. 이것은 보조 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다.
단계들 510, 524 및 530에서, 필요한 직경을 가지는 드릴 비트를 구비하는 드릴 스트링이 구성되고 이 드릴 스트링은 선택된 유정 센터의 회전 테이블을 통과하여 지나간다. 그리고 나서 데릭에 위치되어 있는 탑 드라이브 조립체로부터 전달되는 회전력을 통해 해저에 하나의 공이 뚫릴 것이다. 단계 510에서의 작업은 보조 유정이 있는 작업 센터에서 이루어지고 반면에 단계들 524 및 530에서의 작업들은 주 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다.
단계들 511, 525 및 531에서, 그리고 나서 드릴 스트링은 드릴 플로어로 역으로 회수된다. 철제 러프넥은 관형 스트링을 해체하는 데 사용되고 파이프 처리기는 그리고 나서 해체된 드릴 파이퍼(piper)들 및/또는 스탠드들을 보관 에어리어에 있는 지판 랙 내로 다시 보관한다. 단계 511에서의 작업은 보조 유정이 있는 작업 센터에서 이루어지고 반면에 단계들 525 및 531에서의 작업들은 주 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다.
단계 516에서, 회전 테이블의 마스터 부싱(master bushing)은 라이저가 유정 센터를 통해 지나갈 공간을 제공하기 위해 제거된다. 단계 517에서, 그리고 나서 스파이더(spider) 및 짐벌(gimbal)이 회전 테이블의 리셉터클 위에 설치된다. 스파이더는 라이저가 구성되고 있거나 해체되고 있는 동안 라이저를 지지하는 데 사용되는 장치이다. 짐벌은 스파이더 및 회전 테이블 사이에 있어서 충격 완충기로서 기능하고 임의의 오프셋(offset)을 보상한다. 이 작업들 모두는 주 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다.
단계 518에서, 라이저 스트링은 연결되고, 폭발 방지기(BOP)에 부착되고 그리고 영구적 가이드 베이스 상의 탑재를 위해 해저로 내려간다. 단계 519에서, 신축성 조인트(telescopic joint)가 드릴 플로어로 운송되고 라이저의 상부 단부에 부착된다. 그리고 나서 디버터(diverter)가 단계 520에서 그리고 단계 521에서 신축성 조인트의 단부에 부착될 것이고, 라이저 스트링이 연결되었고 디버터에 의해 지탱된 후에, 스파이더 및 짐벌이 제거된다. 그리고 나서 회전 테이블은 단계 522에서 후속해서 복귀된다. 이 작업들은 모두 주 유정이 있는 작업 센터에서 이루어진다.
도 6은 종래의 시추 동작들에 따라 해상 유정을 시추하기 위해 본 발명의 하나의 실시 예를 사용하는 시추선의 실례의 타임 차트를 도시한다. 유사하게, 수평 바들에 채워진 것들은 특정 작업을 완료하는 데 필요한 시간을 표현하고 시추 작업들은 수직 바를 따라 도시된다. 각 타임 블록은 실행 시점에서부터 작업의 표시 완료 상태 및 다른 병행 진행 작업에 대한 이의 진척을 표현한다.
단계들 601, 609, 623, 627 및 629에서, 드릴 파이프들은 크레인들을 사용하여 파이프 보관 에어리어들로부터 회수된다. 그리고 나서 회수된 드릴 파이프들은 캣워크 셔틀들 상에 놓이고 후속해서 드릴 플로어로 이송된다. 그리고 나서 각각의 개별 드릴 파이프는 철제 러프넥 및 마우스 홀을 사용하여 더 긴 드릴 스트링들 또는 드릴 스탠드들을 형성하기 위해 다른 드릴 파이프들과 접합 된다. 필요한 수의 드릴 파이프들이 서로 필요한 길이까지 부착된 후에, 그리고 나서 각각의 드릴 스트링 또는 스탠드는 파이프 처리 유닛에 의해 취해져서 지판 랙에 보관된다. 단계들 601, 609, 623 및 627에서의 스탠드 빌딩 작업들은 제3 작업 센터에서 이루어지고 이에 의해 제3 작업 센터에는 철제 러프넥, 오프라인 마우스 홀과 같이 관을 수용하기 위한 리셉터클 및 완성된 관형 조립체들을 인접한 보관 에어리어로 이송하는 파이프 처리 유닛이 제공된다. 이것은 스탠드 빌딩 작업들이 이루어지고 있을 때, 보조 유정이 다른 유형들의 보조 시추 동작들에 사용될 수 있음을 의미한다. 단계 629에서의 작업은 보조 유정이 있는 제2 작업 센터에서 이루어진다.
단계 602에서, 저면 공 조립체 및 드릴 칼라들이 구축된다. 저면 공 조립체는 드릴 칼라들, 안정기들, 리머들, 완충기들 및 개공기들과 같은 구성요소들을 포함할 수 있다. 이 구성요소들은 크레인들을 사용하여 파이프 보관 에어리어들로부터 회수된다. 그리고 나서 회수된 구성요소들은 캣워크 셔틀들 상에 놓이고 후속해서 드릴 플로어로 이송된다. 그리고 나서 저면 공 조립체의 각각의 구성요소는 철제 러프넥 및 마우스 홀을 사용하여 필요한 조립체를 형성하기 위해 조립된다. 저면 공 조립체가 형성되고 부착된 후에, 그리고 나서 저면 공 조립체는 파이프 처리 유닛에 의해 취해져서 적절한 보관 에어리어에 보관될 것이다. 저면 공 조립체의 조립은 보조 유정이 있는 작업 센터에서 이루어질 것이다.
단계 603에서, 36인치의 드릴 비트를 가지는 드릴 스트링이 구성되고 선택된 유정 센터의 회전 테이블을 통과하여 지나간다. 이 작업은 보조 유정이 있는 제2 작업 센터에서 이루어진다. 그리고 나서 데릭에 위치되는 탑 드라이브 조립체로부터 전달되는 회전력을 통해 해저에 36인치 상면 공 또는 시추공이 뚫릴 것이다. 이는 전형적으로 보조 유정을 통해 행해질 것이다. 다른 시추선 구성들에서, 공 내 워터젯이 사용될 수 있다. 단계 602 및 603에서의 작업이 수행되고 있는 동안, 단계 601에서의 스탠드 빌딩 작업들이 여전히 제3 작업 센터에서 동시에 진행되고 있음이 도 6으로부터 확인될 수 있다.
단계 604에서, 시추공이 생성된 후에, 시추 스트링 및 드릴 스트링의 단부에 부착되는 저면 공 조립체는 드릴 플로어로 역으로 권상될 것이다. 그리고 나서 관형 드릴 스트링을 해체하는 데 철제 러프넥이 사용된다. 그리고 나서 해체된 드릴 파이프들은 보관 에어리어에 있는 지판 랙에 보관된다. 이것은 제2 작업 센터에서 발생한다.
단계들 605, 612, 615, 626 및 632에서, 케이싱들이 지나가게 하기 위한 준비로 셋업이 픽업 승강기 및 집게와 같은 케이싱 처리 도구들에 맞춰질 것이다. 유사하게, 라이저들이 지나가게 하기 위한 준비로 셋업은 또한 픽업 승강기 및 집계들과 같은 라이저 처리 도구들에 맞춰질 것이다. 모든 이 작업들은 주 유정이 있는 제1 작업 센터에서 이루어진다.
단계들 606, 613, 627 및 633에서, 케이싱 스트링은 드릴 파이프들과 유사한 방식으로 구성되고 유정구 안으로 들어간다. 컨덕터 파이프 및 중간 케이싱이 서로 부착된 후에, 그리고 나서 시멘트 슬러리가 케이싱 스트링의 고리 내로 순환하여 들어가 굳어지게 할 수 있다. 단계들 606 및 613에서의 케이싱 스트링의 구성은 주 유정이 있는 제1 작업 센터에서 이루어지고 반면에 단계들 627 및 633에서의 케이싱 스트링의 구성은 제3 작업 센터에서 이루어진다.
단계들 607, 614, 628 및 634에서, 그리고 나서 케이싱 도구들은 케이싱이 해저로 내려간 후에 드릴 플로어로 역으로 회수된다. 모든 이 작업들은 주 유정이 있는 제1 작업 센터에서 이루어진다.
단계 608에서, 그리고 나서 영구적 가이드 베이스가 내려가서 케이싱 컨덕터에 고정된다. 이 작업은 보조 유정이 있는 제2 작업 센터에서 이루어진다.
단계들 610, 624 및 630에서, 필요한 직경을 가지는 드릴 비트를 구비하는 드릴 스트링이 구성되고 이 드릴 스트링은 선택된 유정 센터의 회전 테이블을 통과하여 지나간다. 그리고 나서 데릭에 위치되어 있는 탑 드라이브 조립체로부터 전달되는 회전력을 통해 해저에 하나의 공이 뚫릴 것이다. 단계 610에서의 작업은 보조 유정이 있는 제2 작업 센터에서 이루어진다. 단계들 624 및 630에서의 작업들은 주 유정이 있는 제1 작업 센터에서 이루어진다.
단계들 611, 625 및 631에서, 그리고 나서 드릴 스트링은 드릴 플로어로 역으로 회수된다. 철제 러프넥은 관형 스트링을 해체하는 데 사용되고 파이프 처리기는 그리고 나서 해체된 드릴 파이퍼들 및/또는 스탠드들을 보관 에어리어에 있는 지판 랙 내로 다시 보관한다. 단계 611에서의 작업은 제2 작업 센터에서 이루어지고 단계들 625 및 631에서의 작업들은 주 유정이 있는 제1 작업 센터에서 이루어진다.
단계 616에서, 회전 테이블의 마스터 부싱은 라이저가 유정 센터를 통해 지나갈 공간을 제공하기 위해 제거된다. 단계 617에서, 그리고 나서 스파이더 및 짐벌이 회전 테이블의 리셉터클 위에 설치된다. 스파이더는 라이저가 구성되고 있거나 해체되고 있는 동안 라이저를 지지하는 데 사용되는 장치이다. 짐벌은 스파이더 및 회전 테이블 사이에 있어서 충격 완충기로서 기능하고 임의의 오프셋을 보상한다. 이 작업들 모두는 주 유정이 있는 제1 작업 센터에서 이루어진다.
단계 618에서, 라이저 스트링은 연결되고, 폭발 방지기(BOP)에 부착되고 그리고 영구적 가이드 베이스 상의 탑재를 위해 해저로 내려간다. 단계 619에서, 신축성 조인트가 드릴 플로어로 운송되고 라이저의 상부 단부에 부착된다. 그리고 나서 디버터가 단계 620에서 그리고 단계 621에서 신축성 조인트의 단부에 부착될 것이고, 라이저 스트링이 연결되었고 디버터에 의해 지탱된 후에, 스파이더 및 짐벌이 제거된다. 그리고 나서 회전 테이블은 단계 622에서 후속해서 복귀된다. 이 작업들은 모두 주 유정이 있는 제1 작업 센터에서 이루어진다.
도 5의 타임라인과 도 6의 타임라인을 비교함으로써, 본 발명의 실시 예를 이용하는 시추선 또는 시추 리그가 종래의 이중 작업 시추 센터들을 사용하는 시추선에 비해 약 20% 더 효율적임이 알려져 있다. 이것은 중대한 시추 기간들 동안, 가령 드릴 비트 및 트리핑 라이저(tripping riser)를 구성하는 동안 드릴 파이프 및 케이싱들이 이용 가능하므로 비생산적인 시간 기간이 더 적어지기 때문이다. 당업자는 도 5 및 도 6에 기재된 일련의 이벤트들, 시퀀스들 및 관 치수들은 시추 작업자마다 다양할 수 있고 일반적인 동작 모드로서 해석될 수 있음을 주지할 것이다.
더욱이, 지지 장비를 갖춘 제3 캣워크 기계를 도입하는 것을 통해, 이는 시추 효율을 개선하고 소요 시간을 줄인다. 이것은 공급률이 증가하고 수용 에어리어 또는 보관 에어리어 상에 관형 조립체들을 구축하는 것에 의한 것이다. 유정들 안으로 지나갈 드릴 파이프들 및 케이싱들의 준비도(readiness)의 증가는 결과적으로 셋업 시간 및 선박 일일 요금들에 대한 지출의 감소가 고려될 때 비용이 절약된다. 추가 특징은 또한 케이싱 및 드릴 파이프 조립체에 대한 설비 이중화가 최소화되는 것이 보장되는 것이다.
이상은 다음의 청구항들에서 진술되는 바에 따라 본 발명에 따른 시스템 및 프로세스의 실시 예들을 설명한 것이다. 다른 것들이 다음의 청구항들의 범위 내에 해당하는 대안들을 설계할 수 있고 설계할 것임이 착상된다.

Claims (13)

  1. 시추선 아래의 해저에서 시추 동작들을 수행하기 위하여 상기 시추선 상의 드릴 플로어(drill floor)에 제공되는 3중 작업 시스템으로서:
    주 유정(well) 및 관형 부재들을 상기 주 유정을 통하여 상기 해저로 전진시키기 위한 제1 탑 드라이브(top drive) 조립체를 가지는 제1 작업 센터(activity center);
    보조 유정 및 관형 부재들을 상기 보조 유정을 통하여 상기 해저로 전진시키기 위한 제2 탑 드라이브 조립체를 가지는 제2 작업 센터;
    직립의 관형 부재를 수용하기 위한 리셉터클(receptacle) 및 관형 부재 집단들에 대한 변경들을 행하기 위한 철제 러프넥(iron roughneck)을 가지는 제3 작업 센터로서, 상기 관형 부재 집단들에 대한 변경들은 주 시추 작업들이 상기 제1 작업 센터에서 수행될 때 또는 보조 시추 작업들이 상기 제2 작업 센터에서 수행될 때 수행되는, 상기 제3 작업 센터;
    상기 제3 작업 센터로부터 변경된 관형 부재 집단들 및 관형 부재들을 수용하고 보관하기 위하여 상기 제3 작업 센터에 인접하는 보관 에어리어(area); 및
    관형 부재 집단들 또는 관형 부재들을 상기 보관 에어리어, 상기 제1 작업 센터, 상기 제2 작업 센터 또는 상기 제3 작업 센터 사이에서 이송하기 위해 상기 보관 에어리어, 상기 제1 작업 센터, 상기 제2 작업 센터 및 상기 제3 작업 센터에 인접하게 위치되는 제1 운반 조립체(delivery assembly)를 포함하는 3중 작업 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 운반 조립체는:
    상기 관형 부재 집단들 또는 상기 관형 부재들을 상기 보관 에어리어에 있는 지판 랙(fingerboard rack) 및 상기 제1 작업 센터에 있는 상기 제1 탑 드라이브 조립체 또는 상기 제2 작업 센터에 있는 상기 제2 탑 드라이브 조립체 사이에서 이송하도록 구성되는 파이프 처리 유닛(unit)을 포함하는 3중 작업 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    동시 시추 동작들을 용이하게 하도록 관형 부재들 또는 관형 부재 집단들을 상기 제1 작업 센터 및 상기 제2 작업 센터 사이에서 이송하기 위해 상기 제1 작업 센터 및 상기 제2 작업 센터에 인접하게 위치되는 제2 운반 조립체를 더 포함하는 3중 작업 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 운반 조립체는:
    상기 관형 부재 집단들 또는 상기 관형 부재들을 상기 제1 작업 센터에 있는 상기 제1 탑 드라이브 조립체 및 상기 제2 작업 센터에 있는 상기 제2 탑 드라이브 조립체 사이에서 이송하도록 구성되는 파이프 처리 유닛을 포함하는 3중 작업 시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 파이프 처리 유닛은 관형 부재들 또는 관형 부재 집단들을 상기 제3 작업 센터 및 상기 보관 에어리어 사이에서 이송하도록 더 구성되는 3중 작업 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 작업 센터 및 제1 관형 부재 보관실(storage bay) 사이에 제공되는 제1 이동 플랫폼(traveling platform)을 더 포함하고, 상기 제1 이동 플랫폼은 상기 제1 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하도록 구성되고 상기 수용된 관형 부재들을 상기 제1 탑 드라이브 조립체로 이송하도록 구성되는 3중 작업 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 작업 센터 및 제2 관형 부재 보관실 사이에 제공되는 제2 이동 플랫폼을 더 포함하고, 상기 제2 이동 플랫폼은 상기 제2 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하도록 구성되고 상기 수용된 관형 부재들을 상기 제2 탑 드라이브 조립체로 이송하도록 구성되는 3중 작업 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 작업 센터 및 제3 관형 부재 보관실 사이에 제공되는 제3 이동 플랫폼을 더 포함하고, 상기 제3 이동 플랫폼은 상기 제3 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하도록 구성되고 상기 수용된 관형 부재들을 상기 철제 러프넥으로 이송하도록 구성되는 3중 작업 시스템.
  9. 시추선 상의 드릴 플로어에서 제공되는 3중 작업 시스템을 사용하여 상기 시추선 아래의 해저에서 시추 동작들을 수행하는 방법으로서, 상기 3중 작업 시스템은 제1 탑 드라이브 조립체를 가지는 제1 작업 센터, 제2 탑 드라이브 조립체를 가지는 제2 작업 센터, 리셉터클 및 철제 러프넥을 가지는 제3 작업 센터, 상기 제3 작업 센터에 인접하는 보관 에어리어 및 상기 보관 에어리어 및 상기 제2 작업 센터에 인접하게 위치되는 제1 운반 조립체를 가지는, 상기 방법으로서:
    보조 시추 작업들이 상기 제2 작업 센터에서 수행될 때 상기 제3 작업 센터에서 상기 리셉터클 및 상기 철제 러프넥을 사용하여 스탠드 빌딩 작업들을 수행하는 단계; 및
    상기 제1 운반 시스템을 사용하여 상기 제3 작업 센터로부터의 변경된 관형 부재 집단들 및 관형 부재들을 상기 보관 에어리어에 보관하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제3 작업 센터로부터의 변경된 관형 부재 집단들 및 관형 부재들을 보관하는 단계는:
    상기 관형 부재 집단들 또는 상기 관형 부재들을 상기 보관 에어리어들에 있는 지판 랙 및 상기 제2 작업 센터에 있는 상기 제2 탑 드라이브 조립체 사이에서 이송하기 위하여 파이프 처리 유닛을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 작업 센터 및 제1 관형 부재 보관실 사이에 제1 이동 플랫폼을 제공하는 단계;
    상기 제1 이동 플랫폼을 사용하여 상기 제1 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하는 단계; 및
    상기 제1 이동 플랫폼을 사용하여 상기 수용된 관형 부재들을 상기 제1 탑 드라이브 조립체로 이송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제2 작업 센터 및 제2 관형 부재 보관실 사이에 제2 이동 플랫폼을 제공하는 단계;
    상기 제2 이동 플랫폼을 사용하여 상기 제2 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하는 단계; 및
    상기 제2 이동 플랫폼을 사용하여 상기 수용된 관형 부재들을 상기 제2 탑 드라이브 조립체로 이송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제3 작업 센터 및 제3 관형 부재 보관실 사이에 제3 이동 플랫폼을 제공하는 단계;
    상기 제3 이동 플랫폼을 사용하여 상기 제3 관형 부재 보관실로부터 관형 부재들을 수용하는 단계; 및
    상기 제3 이동 플랫폼을 사용하여 상기 수용된 관형 부재들을 상기 철제 러프넥으로 이송하는 단계를 더 포함하는 방법.
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