KR20150144436A - 드로워크스 및 이를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드로워크스에 관한 것으로서, 해양 부유식 구조물에 구비되는 드로워크스(Drawworks)에 있어서, 와이어를 감거나 푸는 릴(Reel); 상기 릴을 둘러싸는 하우징; 및 상기 하우징에 구비되며 상기 와이어가 감기거나 풀리는 상기 릴의 전방에 반대되는 상기 릴의 후방에 위치하는 가이드부를 포함하고, 상기 가이드부는, 상기 릴의 후방으로 상기 와이어의 인출을 가이드하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법에 관한 것으로서, 시추 장비를 제어하는 드로워크스(Drawworks)를 이용하여 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업을 하는 방법에 있어서, 상기 시추 장비를 행오프하는 단계; 신 와이어를 상기 드로워크스에 공급하는 단계; 상기 시추 장비를 마주하는 방향의 반대방향인 상기 드로워크스의 후방으로 구 와이어를 인출하는 단계; 상기 드로워크스의 후방에서 상기 신 와이어와 상기 구 와이어를 분리하는 단계; 및 시추 작업을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 드로워크스 및 이를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법은, 드로워크스의 슬립 앤 컷 작업을 원활하게 하는 효과가 있으며, 드로워크스의 손상을 방지할 수 있고, 슬립 앤 컷 작업을 드로워크스의 후방에서 실시할 수 있어 데릭의 공간 활용을 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 드로워크스 및 이를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법은, 슬립 앤 컷 작업기간을 효과적으로 줄여줄 수 있어 시추 작업기간 또한 감소하게되고 이를 통해 시추 작업의 전반적인 신뢰성이 증대되고 시추비용 또한 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

드로워크스 및 이를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법 {Drawworks and A Slip ＆ Cut Method using same}

본 발명은 드로워크스 및 이를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법에 관한 것이다.

최근 급격한 산업화로 인해 석유와 같은 자원의 사용량이 급등함에 따라, 석유의 안정적인 생산과 공급이 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다. 그런데 대륙 또는 연해에서의 유전은 이미 많은 시추가 이루어진바, 최근에는 수심이 깊은 심해에 위치한 유전의 개발에 관심이 집중되고 있으며, 이러한 심해 유전을 시추하기 위해서는 일반적으로 드릴십(Drillship)이 이용된다.

드릴십은 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 선박과 유사한 형태로 제작된 해상 구조물로서, 해상 플랫폼의 설치가 불가능한 심해 지역에서 원유나 가스 등의 채취 작업이 가능하고, 일정 지점에서 시추를 종료하고 다른 지점으로 이동하여 다시 시추를 수행할 수 있다는 장점이 있다.

이러한 드릴십은, 상하로 관통된 형태의 문풀(Moonpool) 구조를 구비하고, 문풀 상부에 위치하며 시추장비를 구비하는 데릭(Derrick)을 포함한다. 이하에서는 드릴십이 해저에 시추를 하는 과정에 대해 설명한다.

우선 드릴십은 자체 동력을 이용하여 시추 대상 지역으로 이동하고, 위치를 유지할 수 있도록 복수의 쓰러스터(Thruster)를 이용한 동적 위치유지 시스템(Dynamic Position System; DPS)을 구동한다.

이후 드릴십은 드릴 파이프(drill pipe)에 드릴 비트(drill bit)를 결합하고, 데릭에 마련된 호이스팅 시스템(Hoisting System)과 핸들링 시스템(Handling System)을 이용해 복수의 드릴 파이프를 충분한 길이만큼 연결하여 문풀을 통해 해저면까지 하강시킨 뒤, 로테이팅 시스템(Rotating System)을 통해 드릴 파이프를 회전하여 시추공을 형성한다.

1차로 드릴링이 완료되면, 데릭은 드릴 파이프를 회수하고 케이싱 파이프(Casing pipe)를 시추공에 설치한 뒤, 케이싱 파이프와 시추공 사이에 콘크리트를 채우는 시멘팅(Cementing) 작업을 진행하며, 다시 드릴 파이프를 이용한 드릴링 작업과 케이싱 파이프를 설치하는 케이싱 및 시멘팅 작업을 반복 수행함으로써, 일정 깊이를 갖는 시추공의 형태를 유지시킨다.

시추공이 무너지지 않도록 케이싱 파이프가 충분히 설치되면, 라이저(Riser)에 BOP(Blow Out Preventer)를 연결하여 시추공에 결합하게 되며, 이때 라이저의 내부는 드릴 파이프와 케이싱 파이프의 이동 경로가 된다.

그런데 드릴링 과정에서 드릴 비트의 윤활 및 냉각과, 시추공 내부에서 생성되는 암석 덩어리 등의 분쇄물의 처리가 필요하다. 따라서, 드릴십은 드릴 파이프의 내부에 머드를 공급하여 드릴 비트의 말단부에서 머드가 배출되도록 하고, 머드가 드릴 비트의 윤활과 냉각을 수행한 뒤 분쇄물과 함께 드릴 파이프의 외부에서 라이저의 내부를 통해 상부로 회수되도록 하는, 머드 순환 시스템(Mud Circulation System)을 사용한다. 회수된 머드는 분쇄물이 걸러진 후 재사용된다.

드릴십은 이러한 머드 순환 시스템을 구동하면서 드릴 비트가 유정에 도달할 때까지 드릴링과 케이싱 및 시멘팅 작업을 반복적으로 수행하는데, 이 경우 케이싱 작업에 사용되는 케이싱 파이프의 직경이 점차 작아짐에 따라, 상대적으로 작은 크기의 드릴 비트를 교체 사용하여 드릴링을 지속적으로 구현할 수 있다.

이와 같이 드릴십은, 파이프와 라이저 등을 설치 및 사용하기 위한 시스템과, 머드를 사용하는 시스템 등을 구비하며, 이러한 시스템을 이용하여 시추 작업을 원활히 구현하기 위한 문풀 구조, 데릭 구조, 그리고 적재 구조 등을 일정한 공간 내에 배치하여야 하므로, 상당히 높은 기술력이 요구됨에 따라 지속적으로 연구 및 개발이 이루어지고 있다.

데릭에 마련된 호이스팅 시스템 및 핸들링 시스템을 구동하는 경우 데릭 플로어에 구비되는 드로워크스(Drawworks) 및 풀리(Sheave)를 통해 제어된다. 이는 드로워크스에 구비되는 릴(Reel)에 감긴 와이어를 풀었다 감았다하는 작업을 통해 제어되는데 이때, 와이어는 릴 또는 풀리에 접촉된 상태에서 운동하고, 또한 다양한 드릴기구들을 텐션을 통해 지지함으로써 릴 또는 풀리로부터 많은 마찰을 받게된다.

이에 와이어가 수명이 다하게 되면 와이어를 교체하는 작업을 수행하게 되는데 이를 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업이라고 한다. 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업은 시추 작업 기간 동안에 실시하게 되며 이 경우 시추 작업이 중단되게 되어 작업기간이 길어질 경우 시추 작업의 기간이 증대되는 문제가 있다. 따라서, 이러한 작업기간을 줄이기 위해 수많은 연구 및 개발이 이루어지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 드로워크스에 가이드 롤러를 구비하여 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업시 빠르고 편리한 진행이 가능하며 드로워크스의 손상을 방지할 수 있는 드로워크스 및 이를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법을 제공하기 위한 것입니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드로워크스는, 해양 부유식 구조물에 구비되는 드로워크스(Drawworks)에 있어서, 와이어를 감거나 푸는 릴(Reel); 상기 릴을 둘러싸는 하우징; 및 상기 하우징에 구비되며 상기 와이어가 감기거나 풀리는 상기 릴의 전방에 반대되는 상기 릴의 후방에 위치하는 가이드부를 포함하고, 상기 가이드부는, 상기 릴의 후방으로 상기 와이어의 인출을 가이드하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 가이드부는, 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업시 상기 와이어를 상기 드로워크스의 후방으로 인출할 수 있다.

구체적으로, 상기 하우징은, 개폐가 가능한 하우징 도어를 포함하고, 상기 가이드부는, 상기 하우징 도어와 접촉하는 상기 하우징의 모서리에 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 가이드부는, 상기 하우징과 연결되는 가이드 몸체를 포함하고, 상기 가이드 몸체는, 가이드 몸체 상부; 및 가이드 몸체 하부를 포함하며, 상기 가이드 몸체 상부는, 상기 와이어와 접촉하는 가이드 롤러를 구비할 수 있다.

구체적으로, 상기 가이드부는, 상기 하우징과 연결되는 가이드 몸체를 포함하고, 상기 가이드 몸체는, 가이드 몸체 상부; 및 가이드 몸체 하부를 포함하며, 상기 가이드 몸체 상부와 상기 가이드 몸체 하부는, 상기 와이어와 접촉하는 가이드 롤러에 의해 연결될 수 있다.

구체적으로, 상기 가이드 롤러는, 제1 측부 롤러; 제2 측부 롤러; 및 상부 가이드 롤러를 포함할 수 있고, 상기 제1 측부 롤러와 상기 제2 측부 롤러는 서로 이격되어 형성되며, 상기 상부 가이드 롤러는, 상기 제1 측부 롤러 및 상기 제2 측부롤러와 상기 가이드 몸체 상부를 연결할 수 있다.

구체적으로, 상기 가이드 롤러는, 상기 와이어와 접촉하는 면에 윤활계면을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법은, 시추 장비를 제어하는 드로워크스(Drawworks)를 이용하여 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업을 하는 방법에 있어서, 상기 시추 장비를 행오프하는 단계; 신 와이어를 상기 드로워크스에 공급하는 단계; 상기 시추 장비를 마주하는 방향의 반대방향인 상기 드로워크스의 후방으로 구 와이어를 인출하는 단계; 상기 드로워크스의 후방에서 상기 신 와이어와 상기 구 와이어를 분리하는 단계; 및 시추 작업을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 드로워크스는, 후방에 구비되어 상기 구 와이어를 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 드로워크스의 후방으로 구 와이어를 인출하는 단계는, 상기 신 와이어와 상기 구 와이어의 경계를 표시하는 단계; 및 상기 가이드부를 통해 상기 구 와이어를 상기 드로워크스의 후방으로 가이드하여 모으는 단계를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 드로워크스의 후방에서 상기 신 와이어와 상기 구 와이어를 분리하는 단계는, 상기 구 와이어를 상기 드로워크스로부터 모두 인출하는 단계; 상기 신 와이어와 상기 구 와이어의 경계에서 상기 신 와이어 방향으로 기설정길이만큼 이격된 상기 신 와이어의 일부분을 상기 드로워크스에 고정하는 단계; 및 상기 신 와이어와 상기 구 와이어의 경계를 커트(Cut)하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 드로워크스 및 이를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법은, 드로워크스의 슬립 앤 컷 작업을 원활하게 하는 효과가 있으며, 드로워크스의 손상을 방지할 수 있고, 슬립 앤 컷 작업을 드로워크스의 후방에서 실시할 수 있어 데릭의 공간 활용을 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 드로워크스 및 이를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법은, 슬립 앤 컷 작업기간을 효과적으로 줄여줄 수 있어 시추 작업기간 또한 감소하게되고 이를 통해 시추 작업의 전반적인 신뢰성이 증대되고 시추비용 또한 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 포함하는 해양 부유식 구조물의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 포함하는 데릭의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 후면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 가이드부의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 가이드부의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 제1 부분 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 제2 부분 순서도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 포함하는 해양 부유식 구조물의 단면도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 포함하는 데릭의 개념도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 후면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 측면도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 평면도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 개념도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스(20)는, 하우징(21), 가이드부(22), 릴(Reel;23)을 포함한다.

이하에서 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업이란 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스(20)에 구비되는 와이어(50)의 교체작업(구 와이어(51)에서 신 와이어(52)로의 교체)을 말한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 해상 부유식 구조물(1)을 더 포함할 수 있으며, 바람직하게는 드릴십(Drillship) 또는 반잠수식 리그선(Semi-Submersible Rig)일 수 있다. 물론 해상 부유식 구조물(1)이 드릴십 또는 반잠수식 리그선에만 한정되지 않으나, 본 발명의 명확한 설명을 위해 이하에서는 해상 부유식 구조물(1)을 드릴십(1)을 통해 설명하도록 한다.

드릴십(1)은, 선체(3)의 상부(구체적으로는, 문풀(Moonpool;10) 상부)에 위치하며 시추장비, 데릭 측벽(2b), 드릴 플로어(Drill floor; 2a) 및 데릭 플로어(2c)를 구비하는 데릭(Derrick), 선체(3)를 상하로 관통한 형태의 문풀(10), 및 시추 대상 지역의 위치를 유지할 수 있도록 동적 위치유지 시스템(Dynamic Position System; DPS)을 통해 구동되는 복수의 쓰러스터(Thruster; 4)를 구비한다.

드릴십(1)은 선체(3)의 내부에 문풀(10) 구조를 구비한다. 문풀(10)은, 선체(3)의 내벽(11), 메인 데크(12), 선저면(13)으로 둘러싸여 있으며, 메인 데크(12), 드릴 플로어(2a) 및 선저면(13)의 적어도 일부는 개방되어 상하로 관통된 구조를 가지고 있다.

이하에서 설명할 일 실시예의 드로워크스(20)는, 드릴십(1)의 데릭(2)에 위치하는 데릭 플로어(2c)에 구비된다.

데릭 플로어(2c)에는 호이스팅 시스템(Hoisting System)과 핸들링 시스템(Handling System)을 제어하기 위해 드로워크스(20)뿐만 아니라 드로워크스(20)에 의해 제어되는 와이어(50)를 고정하는 데드라인 앵커(Deadline anchor;30) 및 예비 와이어(신 와이어(52))를 저장하는 예비 릴(90)을 구비할 수 있다.

데릭(2)에 구비되는 트레블링 블락(40)이 와이어(50)에 의해 데릭(2)에 구비되는 풀리(Sheave; 80)를 거쳐 드로워크스(20) 및 데드라인 앵커(30)에 연결된다.

와이어(50)는 드로워크스(20)에 감겨 풀리(80), 트레블링 블락(40) 및 데드라인 앵커(30) 순으로 연결되는 구 와이어(51)와 예비 릴(90)에 저장되는 신 와이어(52)를 포함하며, 예비 릴(90)에 저장되는 신 와이어(52)는 대략 1만 피트 정도의 길이를 가질 수 있다.

호이스팅 시스템의 제어는 다음과 같다. 구 와이어(51)의 말단부가 데드라인 앵커(30)에 고정되어 있으므로, 드로워크스(20)에 감겨있는 구 와이어(51)를 풀어주면 구 와이어(51)의 개방 길이(구 와이어(51)가 드로워크스(20)에 감겨있지 않은 길이)는 늘어나게 되어 트레블링 블락(40)은 하강하게 되고, 드로워크스(20)에 감겨있는 구 와이어(51)를 감게 되면 구 와이어(51)의 개방 길이는 감소하게 되어 트레블링 블락(40)은 상승하게 된다.

물론 이때, 예비 릴(90)에 저장되어 있는 신 와이어(52)는 데드라인 앵커(30)에 고정되어 움직이지 않는다.

하우징(21)은, 후술할 릴(Reel; 23)을 둘러싸며 드로워크스(20)의 형태를 형성한다. 구체적으로, 하우징(21)은 개폐가 가능한 하우징 도어(211)를 포함할 수 있다.

하우징 도어(211)는, 후면 하우징(212)에 구비될 수 있으며, 적어도 하나 구비되어 릴(23)에 감겨있는 와이어(50)를 드로워크스(20)의 후방으로 인출할 수 있다. 하우징 도어(211)는 후면 하우징(212)에 하우징 개구부(2115)를 형성시킬 수 있다.

하우징 도어(211)는 드로워크스(20)의 외부로 즉, 드로워크스(20)의 후방으로 열리는 형식일 수 있으며, 슬라이드 형식으로 개폐될 수도 있다.

가이드부(22)는, 하우징(21)에 구비되며 릴(23)의 후방에 위치하고, 드로워크스(20)의 후방으로 와이어(50)의 인출을 가이드한다. 이러한 가이드부(22)는 하우징 도어(211)의 모서리에 구비되어 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업시 와이어(50)를 드로워크스(20)의 후방으로 인출할 수 있다.

가이드부(22)는, 이하에서 도 7 및 도 8을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 가이드 롤러의 정면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스의 가이드 롤러의 측면도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 가이드 롤러(22)는, 가이드 몸체(221) 및 가이드 롤러(222)를 포함한다.

가이드 몸체(221)는, 하우징(21)과 연결되어 가이드부(22)를 고정시킬 수 있다. 구체적으로 가이드 몸체(221)는 가이드 몸체 상부(2211) 및 가이드 몸체 하부(2212)로 구성될 수 있다.

가이드 몸체 상부(2211) 및 가이드 몸체 하부(2212) 각각은, 하우징 개구부 모서리(2111,2112,2113,2114)에 연결될 수 있으며 가이드 몸체 상부(2211)가 구비되는 모서리(2111)에 대응되는 모서리(2112)에 가이드 몸체 하부(2212)가 구비될 수 있다. 예를 들어 가이드 몸체 상부(2211)는 하우징 개구부 상부 모서리(2111)에 구비되면, 가이드 몸체 하부(2212)는 하우징 개구부 하부 모서리(2112)에 구비될 수 있다.

가이드 몸체 상부(2211)는 일측면이 하우징 도어(211)의 모서리에 연결될 수 있으며 일측면과 하우징(21)은 대면하며 연결될 수 있다. 이때, 하우징(21)과 대면하는 일측면에 이어지는 면은, 상부 가이드 롤러(2221)가 구비될 수 있다.

슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업시, 릴(23)에 감겨있는 와이어(50)를 드로워크스(20)의 후방으로 인출하게 되는데, 이때 상방향으로 와이어(50)를 인출하는 경우에는 하우징(21) 구체적으로는 하우징 도어(211)와 접촉하는 하우징 개구부 상부 모서리(2111)가 와이어(50)와 접촉하여 마찰을 일으키게 된다. 이와 같은 마찰은 기계적 마찰을 일으켜 열을 발생시키고 이로 인해 하우징(21)이 소성변형될 수 있어 손상이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 가이드 몸체 상부(2211)에 상부 가이드 롤러(2221)를 구비하여, 하우징(21)에 가해질 수 있는 손상을 방지할 수 있다.

가이드 몸체 상부(2211)와 가이드 몸체 하부(2212)는 가이드 롤러(222)에 의해 연결될 수 있다.

가이드 몸체(221)는, 하우징 도어(211)에 의해 형성되는 하우징 개구부(2115)에 위치하여 하우징 개구부 우측 모서리(2113) 또는 하우징 개구부 좌측 모서리(2114)에 치우져 구비될 수 있다.

가이드 롤러(222)는, 원기둥의 형태를 가지고 원기둥의 옆면이 와이어(50)와 접촉할 수 있다. 이때, 와이어(50)와 접촉하는 원기둥의 옆면은 윤활계면을 형성하도록 할 수 있다. 윤활계면을 통해 와이어(50)와 접촉시 발생하는 마찰을 줄일 수 있으며, 빠르고 신속한 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업이 수행될 수 있다.

가이드 롤러(222)는, 상부 가이드 롤러(2221), 제1 측부 롤러(2222) 및 제2 측부 롤러(2223)를 포함할 수 있다.

상부 가이드 롤러(2221)는 가이드 몸체 상부(2211)에 구비될 수 있으며, 제1 측부 롤러(2222) 및 제2 측부 롤러(2223)는 가이드 몸체 상부(2211)와 가이드 몸체 하부(2212)를 연결할 수 있다.

제1 측부 롤러(2222) 및 제2 측부 롤러(2223)는 서로 이격되어 형성될 수 있으며, 제1 측부 롤러(2222) 및 제2 측부 롤러(2223) 사이로 와이어(50)가 통과하여 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업을 수행할 수 있다.

슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업시, 릴(23)에 감겨있는 와이어(50)를 드로워크스(20)의 후방으로 인출하게 되는데, 이때 좌방향 또는 우방향으로 와이어(50)를 인출하는 경우에는 하우징(21) 구체적으로는 하우징 도어(211)와 접촉하는 하우징 개구부 우측 모서리(2113) 또는 하우징 개구부 좌측 모서리(2114)가 와이어(50)와 접촉하여 마찰을 일으키게 된다. 이와 같은 마찰은 기계적 마찰을 일으켜 열을 발생시키고 이로 인해 하우징(21)이 소성변형될 수 있어 손상이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 가이드 몸체 상부(2211)와 가이드 몸체 하부(2212)를 제1 측부 롤러(2222) 및 제2 측부 롤러(2223)로 연결하여, 하우징(21)에 가해질 수 있는 손상을 방지할 수 있다.

릴(23)은, 몸통은 원기둥의 형태를 형성하고, 몸통의 양단부는 단면의 직경방향으로 돌출되어 형성되는 원판의 형태를 형성하여 측면 하우징(213)과 연결되어 구비된다. 즉, 릴(23)은 양단부의 플랜지 형상이 얇게 형성된 파이프의 형태로 구성될 수 있다.

릴(23)은 몸통에 와이어(50)를 감아놓으며, 와이어(50)를 감거나 풀음으로써 와이어(50)의 길이를 조절하는 역할을 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 드로워크스(20)는, 드로워크스(20)의 슬립 앤 컷 작업을 원활하게 하는 효과가 있으며, 드로워크스(20)의 손상을 방지할 수 있고, 슬립 앤 컷 작업을 드로워크스(20)의 후방에서 실시할 수 있어 데릭(2)의 공간 활용을 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 슬립 앤 컷 작업기간을 효과적으로 줄여줄 수 있어 시추 작업기간 또한 감소하게되고 이를 통해 시추 작업의 전반적인 신뢰성이 증대되고 시추비용 또한 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 순서도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 제1 부분 순서도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 제2 부분 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법은 상기에서 살펴본 일 실시예에서의 드로워크스(20)로 구현될 수 있으며, 이하 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 각 단계에 대해 설명하도록 한다.

다만, 이하의 본 발명의 일 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법에서 와이어(50)는 구 와이어(51) 및 신 와이어(52)를 포함할 수 있으며, 이하에서 트레블링 블락(40)은 시추 장비(40)로 명시하도록 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법은, 시추 장비(40)를 행오프하는 단계(S10); 신 와이어(52)를 드로워크스(20)에 공급하는 단계(S20); 시추 장비(40)를 마주보는 방향의 반대 방향인 드로워크스(20)의 후방으로 구 와이어(51)를 인출하는 단계(S30); 드로워크스(20)의 후방에서 신 와이어(52)와 구 와이어(51)를 분리하는 단계(S40); 및 시추 작업을 실시하는 단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

단계 S10에서는, 시추 장비(40)를 행오프한다. 드로워크스(20)를 통해 시추 장비(40)를 호이스팅하게 되면 구 와이어(51)가 감겨있는 다수의 풀리(80)와 마찰을 일으키게 되어 구 와이어(51)의 내구성이 감소하게 된다.

구 와이어(51)의 내구성이 감소하여 더이상 시추 작업을 실시할 수 없게 되면 구 와이어(51)를 신 와이어(52)로 교체하기 위해 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업을 실시해야한다.

따라서, 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업을 실시하기 위해서 먼저 시추 작업을 중지하고 시추 장비(40)를 행오프(Hang Off)시킨다.

단계 S20에서는, 신 와이어(52)를 드로워크스(20)에 공급한다. 신 와이어(52)는 데릭 플로어(2c)에 구비되는 예비 릴(90)에 감겨있다. 신 와이어(52)는 대략 1만 피트 정도의 길이로 구비되어 시추 작업 동안에 신 와이어(52)의 3~4번의 교체를 수행할 수 있다.

먼저 데드라인 앵커(30)에 고정된 구 와이어(51)를 해제하고, 드로워크스(20)를 가동한다. 드로워크스(20)는 구 와이어(51)를 릴(23)에 감아 구 와이어(51)가 풀리(80), 트레블링 블락(40) 및 데드라인 앵커(30)로부터 모두 회수하게되고, 예비 릴(90)에 감겨 있는 신 와이어(51)는 풀리게되면서 구 와이어(51)에 연결되어 있는 신 와이어(52)는 풀리(80), 트레블링 블락(40) 및 데드라인 앵커(30)에 채워지게 된다.

단계 S30에서는, 시추 장비(40)를 마주보는 방향의 반대 방향인 드로워크스(20)의 후방으로 구 와이어(51)를 인출한다. 이하에서는 도 10을 참고하여 드로워크스(20)의 후방으로 구 와이어(51)를 인출하는 단계를 상세히 설명하도록 한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 제1 부분 순서도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계를 표시하는 단계(S31); 및 가이드부(22)를 통해 구 와이어(51)를 드로워크스(20)의 후방으로 가이드하여 모으는 단계를 포함한다.

단계 S31에서는, 신 와이어(52)와 상기 구 와이어(51)의 경계를 표시한다. 신 와이어(52)와 구 와이어(51)는 단일하게 형성된 와이어(50)로 시추 장비(40)의 호이스팅에 의해 와이어(50)가 내구성이 약해지게 되면 구 와이어(51)가 된다.

따라서, 데드라인 앵커(30)에 연결되어 있는 부분이 바로 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계가 되며 이 부분에 표시를 한다.

단계 S32에서는, 가이드부(22)를 통해 구 와이어(51)를 드로워크스(20)의 후방으로 가이드하여 모은다.

드로워크스(20)의 전방은 시추 장비(40)의 상승 및 하강 작업이 실시되는 공간과 마주보며 드로워크스(20)의 후방은 데릭(2)의 외부와 마주보게 된다. 따라서, 드로워크스(20)의 전방은 작업자(도시하지 않음)들이 시추 장비(40)의 상승 및 하강 작업으로 인해 다수의 장비가 구비되고 또한, 다수의 장비가 구동되어 매우 복잡하다.

드로워크스(20)의 후방에는 제2 벽(62)이 구비되어 작업자의 낙하를 방지하고 있으며 드로워크스(20)의 전방은 개방되어 있다. 따라서, 종래에는 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업시 드로워크스(20)의 전방에서 실시하였으며, 이로 인해, 작업자의 워킹 스페이스(Working Space)가 매우 부족한 문제점이 있다.

이에 본 발명의 실시예에서는 드로워크스(20)는 전방에 제1 벽(61)을 구비하여 시추 장비(40)의 상승 및 하강 작업이 실시되는 공간을 분리하고 있으며, 드로워크스(20) 후방에 구비되는 제2 벽(62)의 적어도 일부를 개방하여 드로워크스(20) 후방에서 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업 공간(70)을 마련할 수 있다.

이와 같이 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업 공간(70)을 통해 드로워크스(20) 후방에서 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업을 실시하게 되면서 데릭 플로어(2c)에서 작업자의 워킹 스페이스(Working Space)가 증가하는 효과가 있으며, 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut)작업자 또한, 시추 작업을 실시하는 작업자들과 접촉하지 않을 수 있어 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업이 매우 빠르고 효율적으로 이루어지는 효과가 있다.

드로워크스(20) 후방에서 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업을 실시하기 위해 본 발명의 실시예에서는 드로워크스(20)의 릴(23) 후방에 위치하는 하우징(21)에 가이드부(22)를 구비할 수 있다.

드로워크스(20)를 구동하여 릴(23)을 감아 구 와이어(51)를 감아 드로워크스(20) 후방으로 구 와이어(51)를 인출하고 이때, 드로워크스(20)의 하우징(21) 손상을 방지하기 위해 가이드부(22)를 이용하여 구 와이어(51)를 인출한다.

슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업공간(70)에서는 구 와이어(51)를 모은다.

단계 S40에서는, 드로워크스(20)의 후방에서 신 와이어(52)와 구 와이어(51)를 분리한다. 이하에서는 도 11을 참고하여 드로워크스(20)의 후방에서 신 와이어(52)와 구 와이어(51)를 분리하는 단계를 상세히 설명하도록 한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법의 제2 부분 순서도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 구 와이어(51)를 드로워크스(20)로부터 모두 인출하는 단계(S41); 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계에서 신 와이어(52) 방향으로 기설정길이만큼 이격된 신 와이어(52)의 일부분을 드로워크스(20)에 고정하는 단계(S42); 및 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계를 커트(Cut)하는 단계(S43)를 포함한다.

단계 S41에서는, 구 와이어(51)를 드로워크스(20)로부터 모두 인출한다. 구 와이어(51)를 드로워크스(20) 후방으로 모두 인출하고 신 와이어(52)가 드로워크스(20)의 릴(23)에 모두 감기게 된다.

이때, 단계 S31에서 표시한 구 와이어(51)와 신 와이어(52)의 경계를 통해 구 와이어(51)가 드로워크스(20) 후방으로 모두 인출되었는지 확인한다.

단계 S42에서는, 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계에서 신 와이어 방향으로 기설정길이만큼 이격된 신 와이어의 일부분을 드로워크스(20)에 고정한다. 구 와이어(51)와 신 와이어(52)의 경계를 드로워크스(20)에 바로 고정하게 되면, 구 와이어(51)와 직접적으로 접촉하여 연결되는 신 와이어(52) 부분 또한 손상되어 있을 가능성이 있으므로, 호이스팅 및 핸들링 작업의 신뢰성을 증가하기 위해서 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계에서 신 와이어 방향으로 기설정길이만큼 이격된 신 와이어의 일부분을 드로워크스(20)에 고정한다

단계 S43에서는, 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계를 커트(Cut)한다. 구 와이어(51)를 드로워크스(20) 후방으로 모두 인출한 후 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계에서 신 와이어 방향으로 기설정길이만큼 이격된 신 와이어의 일부분을 드로워크스(20)에 고정하게 되면 신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계를 커트한다.

신 와이어(52)와 구 와이어(51)의 경계를 커트함으로써, 구 와이어(51)는 신 와이어(52) 드로워크스(20), 풀리(80), 시추 장비(40) 및 데드라인 앵커(30)으로부터 완전히 분리되게 된다.

단계 S50에서는, 시추 작업을 실시한다. 드로워크스(20), 풀리(80), 시추 장비(40) 및 데드라인 앵커(30)에 연결되는 와이어(50)를 모두 신 와이어(52)로 교체한 후, 다시 시추 작업을 실시하기 위해 시추 장비(40)에 탑 드라이브(도시하지 않음) 등을 설치한다.

시추 장비(40)에 탑 드라이브 등을 설치한 후 상승 또는 하강운동 등의 호이스팅, 핸들링, 드릴링 제어를 통해 시추 작업을 실시한다.

이와 같이 본 발명에 따른 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법은, 드로워크스(20)의 슬립 앤 컷 작업을 원활하게 하는 효과가 있으며, 드로워크스(20)의 손상을 방지할 수 있고, 슬립 앤 컷 작업을 드로워크스(20)의 후방에서 실시할 수 있어 데릭(2)의 공간 활용을 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 슬립 앤 컷 작업기간을 효과적으로 줄여줄 수 있어 시추 작업기간 또한 감소하게되고 이를 통해 시추 작업의 전반적인 신뢰성이 증대되고 시추비용 또한 그게 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 드릴십 2: 데릭
2a: 드릴 플로어 2b: 데릭 측벽
2c: 데릭 플로어 3: 선체
4: 쓰러스터 10: 문풀
11: 내벽 12: 메인 데크
13: 선저면 20: 드로워크스
21: 하우징 211: 하우징 도어(Door)
2111: 하우징 개구부 상측 모서리 2112: 하우징 개구부 하측 모서리
2113: 하우징 개구부 우측 모서리 2114: 하우징 개구부 좌측 모서리
2115: 하우징 개구부 212: 후면 하우징
213: 측면 하우징 22: 가이드부
221: 가이드 몸체 2211: 가이드 몸체 상부
2212: 가이드 몸체 하부 222: 가이드 롤러
2221: 상부 가이드 롤러 2222: 제1 측부 롤러
2223: 제2 측부 롤러 23: 릴(Reel)
30: 데드라인 앵커(Deadline anchor) 40:트레블링 블락(Traveling block)
50: 와이어 51: 구 와이어
52: 신 와이어 61: 제1 벽
62: 제2 벽 70: 슬립 앤 컷 작업공간
80: 풀리(Sheave)
90: 예비 릴

Claims (11)

1. 해양 부유식 구조물에 구비되는 드로워크스(Drawworks)에 있어서,
   와이어를 감거나 푸는 릴(Reel);
   상기 릴을 둘러싸는 하우징; 및
   상기 하우징에 구비되며 상기 와이어가 감기거나 풀리는 상기 릴의 전방에 반대되는 상기 릴의 후방에 위치하는 가이드부를 포함하고,
   상기 가이드부는,
   상기 릴의 후방으로 상기 와이어의 인출을 가이드하는 것을 특징으로 하는 드로워크스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드부는,
   슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업시 상기 와이어를 상기 드로워크스의 후방으로 인출하는 것을 특징으로 하는 드로워크스.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은,
   개폐가 가능한 하우징 도어를 포함하고,
   상기 가이드부는,
   상기 하우징 도어와 접촉하는 상기 하우징의 모서리에 구비되는 것을 특징으로 하는 드로워크스.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드부는,
   상기 하우징과 연결되는 가이드 몸체를 포함하고,
   상기 가이드 몸체는,
   가이드 몸체 상부; 및
   가이드 몸체 하부를 포함하며,
   상기 가이드 몸체 상부는,
   상기 와이어와 접촉하는 가이드 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 드로워크스.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드부는,
   상기 하우징과 연결되는 가이드 몸체를 포함하고,
   상기 가이드 몸체는,
   가이드 몸체 상부; 및
   가이드 몸체 하부를 포함하며,
   상기 가이드 몸체 상부와 상기 가이드 몸체 하부는,
   상기 와이어와 접촉하는 가이드 롤러에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 드로워크스.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 가이드 롤러는,
   제1 측부 롤러;
   제2 측부 롤러; 및
   상부 가이드 롤러를 포함할 수 있고,
   상기 제1 측부 롤러와 상기 제2 측부 롤러는 서로 이격되어 형성되며,
   상기 상부 가이드 롤러는,
   상기 제1 측부 롤러 및 상기 제2 측부롤러와 상기 가이드 몸체 상부를 연결하는 것을 특징으로 하는 드로워크스.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 가이드 롤러는,
   상기 와이어와 접촉하는 면에 윤활계면을 형성하는 것을 특징으로 하는 드로워크스.
8. 시추 장비를 제어하는 드로워크스(Drawworks)를 이용하여 슬립 앤 컷(Slip ＆ Cut) 작업을 하는 방법에 있어서,
   상기 시추 장비를 행오프하는 단계;
   신 와이어를 상기 드로워크스에 공급하는 단계;
   상기 시추 장비를 마주하는 방향의 반대방향인 상기 드로워크스의 후방으로 구 와이어를 인출하는 단계;
   상기 드로워크스의 후방에서 상기 신 와이어와 상기 구 와이어를 분리하는 단계; 및
   시추 작업을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 드로워크스는,
   후방에 구비되어 상기 구 와이어를 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 드로워크스의 후방으로 구 와이어를 인출하는 단계는,
    상기 신 와이어와 상기 구 와이어의 경계를 표시하는 단계; 및
    상기 가이드부를 통해 상기 구 와이어를 상기 드로워크스의 후방으로 가이드하여 모으는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 드로워크스의 후방에서 상기 신 와이어와 상기 구 와이어를 분리하는 단계는,
    상기 구 와이어를 상기 드로워크스로부터 모두 인출하는 단계;
    상기 신 와이어와 상기 구 와이어의 경계에서 상기 신 와이어 방향으로 기설정길이만큼 이격된 상기 신 와이어의 일부분을 상기 드로워크스에 고정하는 단계; 및
    상기 신 와이어와 상기 구 와이어의 경계를 커트(Cut)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드로워크스를 이용한 슬립 앤 컷 작업방법.

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