KR20160022535A - 해저 드릴링 시스템 - Google Patents

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KR20160022535A
KR20160022535A KR1020140108198A KR20140108198A KR20160022535A KR 20160022535 A KR20160022535 A KR 20160022535A KR 1020140108198 A KR1020140108198 A KR 1020140108198A KR 20140108198 A KR20140108198 A KR 20140108198A KR 20160022535 A KR20160022535 A KR 20160022535A
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KR1020140108198A
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배재류
추교식
김인수
이수호
김진강
장웅권
이규석
김건호
권정한
김성수
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

본 발명은 해저 시추를 위한 드릴링 작업과 머드 순환을 위한 장비를 해저에서 실행하도록 구성함으로써 시추선의 탑사이드 측에 설비되는 관련 설비들을 필요로 하지 않고, 필요한 머드량을 현저히 감소시킬 수 있으며, 이중압력구배(dual gradient)를 구현할 수 있는 해저 드릴링 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 해저 시추를 위한 드릴링 시스템에 있어서, 시추공에 설치되는 분출방지장치; 상기 분출방지장치에 설치되는 드릴파이프 지지체; 상기 드릴파이프 지지체에 의해 지지되고, 상기 분출방지장치를 통해 시추공으로 연장되는 단위 드릴파이프; 상기 분출방지장치의 일측에 설치되고, 상기 분출방지장치로 머드를 공급하고 다시 분출방지장치로로부터 제공받아 순환시키기 위한 머드 순환 설비; 상기 드릴파이프 지지체에 구비되고, 상기 드릴파이프를 회전 구동시키기 위한 드릴파이프 회전 유닛; 및 해저에 설비되고, 시추 플랫폼으로부터 상기 단위 드릴파이프를 운반하고 운반된 단위 드릴이프를 지지하기 위한 캐리어 설비;를 포함하는 해저 드릴링 시스템이 제공된다.

Description

해저 드릴링 시스템{SEABED DRILLING SYSTME}
본 발명은 해저 드릴링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해저 시추를 위한 드릴링 작업과 머드 순환을 위한 장비를 해저에서 실행하도록 구성함으로써 시추선의 탑사이드 측에 설비되는 관련 설비들을 필요로 하지 않고, 필요한 머드량을 현저히 감소시킬 수 있으며, 이중압력구배(dual gradient)를 구현할 수 있는 해저 드릴링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 시추(試錐)는 지층의 구조나 성상을 알기 위하여 지각(地殼) 속에 지름이 작은 구멍을 뚫는 일로서, 지각 내부의 여러 지식을 얻기 위하여, 또는 석유 ·천연가스, 온천 ·지하수 등을 채취하기 위하여 이루어진다.
사용 목적에 따라 규모도 여러 가지가 있는데 길이는 수m ~ 수천m, 지름은 수mm ~ 수십cm에 이르는 것이 있다. 오늘날은 수직 갱도로 사용할 목적으로 지름 수m에 이르는 대규모의 시추도 실시된다.
굴착 방법에 따라 분류하면, 드릴 비트에 충격을 주어 암석을 파쇄하여 천공하는 충격식과, 철관(파이프) 끝에 다이아몬드·초경합금을 끼워 넣은 비트를 암석면에 대하여 누르면서 회전시켜 구멍을 뚫는 회전식이 있다. 세계적으로 가장 깊은 시추구멍은 미국의 유전지대에서 천공된 8,000m에 달하는 것이다.
전통적인 드릴링 방식에 따르면, 시추구멍이 깊어질수록 드릴 비트의 직경이 점점 작아지고, 구멍을 보호하고 지탱하는 케이싱 포인트 역시 증가하게 된다. 이는 근해를 너머 심해 시추의 경우에, 수많은 케이싱으로 인한 드릴쉽 부하의 증가를 야기시킨다. 또한 케이싱 포인트의 증가로 인한 비효율적인 시간소모와 에너지의 낭비를 가져오게 된다.
이는 심해 시추선의 성능 향상을 위하여 효율적인 시수 설비의 구성과 공간의 절약을 위한 방법들이 요구되는 중요한 배경이 된다.
도 1은 종래의 시추 시스템에 관한 개략도이다. 이 때, 도 1의 화살표는 시추액의 이동방향을 나타내는 것이다.
도 1을 참조하면, 단부에 드릴비트(drillbit)(22)가 형성된 드릴스트링(20)이 플랫폼(10)으로부터 시추공(24)까지 드릴스트링(20)이 연장되어 형성된다. 이 때, 드릴스트링(20)은 드릴비트(22)에 의해 형성된 시추공(24)의 깊이가 증가함에 따라 플랫폼(10) 측 단부에 드릴스트링(20)의 단위유닛(미도시)을 추가로 조립하는 방식으로 연장된다.
이 때, 시추공(24) 형성과정에서 시추공(24) 내벽이 붕괴되는 것을 방지하기위해 공벽보호관(32)이 설치된다. 또한, 시추지점에 갇혀 있던 고압의 가스나 물, 석유 등이 시추공(24) 내로 갑자기 분출하는 것을 방지하기 위해 시추공(24)의 입구에 분출방지장치(blowout preventer)(34)가 설치될 수 있다.
일반적으로 지구내부의 압력은 지상에서 지하로 내려갈수록 증가한다. 따라서 시추공(24)의 깊이가 증가함에 따라 시추공(24)의 주변에서 시추공(24) 내부를 향하는 압력은 증가한다. 또한, 시추작업이 진행되는 과정에서 시추공(24)의 주변에 가스 층이 존재하는 등의 이유로 시추공(24)의 주변에서 시추공(24) 내부를 향하는 압력이 증가할 수 있다.
이와 같이 시추공(24)의 내부를 향하는 압력은 시추공(24)을 붕괴시키려는 압력(P')으로 작용하고, 시추공(24)을 붕괴시키려는 압력(P')이 과도하게 커지는 경우 공벽보호관(32)이 아직 설치되지 않은 시추공(24)의 일부가 붕괴될 수 있다.
이를 해결하기 위해 시추공(24)을 형성하는 과정에서 머드(시추액)(26)이 드릴스트링(20)을 통해 시추공(24)으로 공급된다. 그리고 시추공(24)에 공급된 시추액(26)은 플랫폼(10)으로부터 시추공(24)의 입구까지 연장되어 형성된 라이저(riser)(30)에 의해 플랫폼(10)으로 회수된다. 이와 같이 플랫폼(10)으로 회수되는 시추액(26)은 정화되어 다시 드릴스트링(20)을 통해 시추공(24)으로 공급된다.
그러나 종래의 이러한 시추 설비는 플랫폼으로부터 시추공까지 드릴링스트링과 라이저가 연장되고, 그 연장길이(h)가 길어질수록 드릴스트링을 회전구동시키기 위한 부하가 현저히 증가하고, 또한 플랫폼까지의 시추액(머드)을 순환시키는데 한계가 따르는 문제점이 있다.
또한, 종래의 이러한 시추 설비는 드릴링 장치와 시추액 순환 장치를 구동시키기 위한 장치들이 플랫폼의 탑사이드에 위치해야 하기 때문에, 플랫폼의 필요 장비가 반드시 설비되어야만 하는 제한이 따르는 문제점이 있다.
대한민국 특허공개공보 제10-2010-00116073(삼성중공업 주식회사: 2010.10.29)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 해저 시추를 위한 드릴링 작업과 머드 순환을 위한 장비를 해저에서 실행하도록 구성함으로써 시추선의 탑사이드 측에 설비되는 관련 설비들을 필요로 하지 않고, 필요한 머드량을 현저히 감소시킬 수 있으며, 이중압력구배(dual gradient)를 구현할 수 있는 해저 드릴링 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해저 시추를 위한 드릴링 시스템에 있어서, 시추공에 설치되는 분출방지장치; 상기 분출방지장치에 설치되는 드릴파이프 지지체; 상기 드릴파이프 지지체에 의해 지지되고, 상기 분출방지장치를 통해 시추공으로 연장되는 단위 드릴파이프; 상기 분출방지장치의 일측에 설치되고, 상기 분출방지장치로 머드를 공급하고 다시 분출방지장치로로부터 제공받아 순환시키기 위한 머드 순환 설비; 상기 드릴파이프 지지체에 구비되고, 상기 드릴파이프를 회전 구동시키기 위한 드릴파이프 회전 유닛; 및 해저에 설비되고, 시추 플랫폼으로부터 상기 단위 드릴파이프를 운반하고 운반된 단위 드릴이프를 지지하기 위한 캐리어 설비;를 포함하는 해저 드릴링 시스템이 제공된다.
상기 드릴파이프 지지체는 다수의 수직과 수평 프레임으로 이루어지는 외측 틀 프레임 부재; 상기 외측 틀 프레임 부재의 중앙부에 구비되고, 상기 드릴파이프를 지지하기 위한 드릴파이프 지지 부재; 및 상기 외측 틀 프레임 부재 내측에 다수의 수직과 수평 그리고 경사 프레임의 조합으로 구성되어 상기 원통형의 드릴파이프 지지 부재를 견고하고 안정적으로 지지하기 위한 내측 틀 프레임 부재;를 포함할 수 있다.
상기 단위 드릴파이프는 일단부에 일단을 축으로 회전가능하며 탄성부재에 의해 제자리로 복원하는 후크 부재가 외측에 형성되고, 타단부에 상기 후크 부재가 탄성 부재의 복원력에 의해 후크 부재의 후크가 결합되는 후크홈이 외측에 형성될 수 있다.
상기 머드 순환 설비는 시추 플랫폼으로부터 머드를 제공받기 위한 머드 공급 파이프; 공급받은 머드를 상기 분출방지장치로 펌핑하기 위한 머드 펌프를 포함하는 해저 머드 순환 장치; 및 상기 분출방지장치와 상기 해저 머드 순환 장치 간의 폐순환로를 형성하여 시추공으로 머드를 공급하고, 공급된 머드가 상기 분출방지장치를 통해 다시 해저 머드 순환 장치로 순환되도록 하는 순환파이프 라인 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 순환파이프 라인 유닛은 상기 분출방지장치로의 머드 공급 파이프; 상기 해저 머드 순환 자이로의 머드 리턴 파이프; 및 상기 각 머드 공급 파이프 및 머드 리터 파이프와 분출방지장치 및 해저 머드 순환 장치의 이음부에 구비 연결되는 초크(choke);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 머드 순환 설비는 상기 순환파이프 라인 유닛의 고장시, 상기 머드 공급 파이프로 공급받은 머드를 상기 드릴파이프 측으로 직접 공급하기 위한 머드 보조 공급 라인을 더 포함하며, 상기 머드 보조 공급 라인은 머드를 상기 드릴파이프 내로 공급하기 위한 머드공급 보조라인, 및 시추공으로 제공되어 상기 드릴파이프 외측으로 배출되는 머드를 머드 순환 장치로 리턴시키는 머드리턴 보조라인을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 드릴파이프 회전 유닛은 상기 단위 드릴파이프를 회전가능하게 지지하기 위한 회전 지지 부재; 상기 회전 지지 부재를 기밀하게 보호하기 위한 가스켓; 상기 드릴파이프를 하방으로 가압하기 위한 가압 부재; 상기 회전 지지 부재를 회전 구동시키기 위한 구동수단; 및 상기 구동수단을 제어하도록 플랫폼에 구비되는 제어반;을 포함하며, 상기 회전 지지 부재는 상기 회전 지지체의 드릴파이프 지지 부재 내에 구비되는 것이 바람직하다.
상기 캐리어 설비는 상기 분출방지장치의 일측에서 시추공으로 연장되는 단위 드릴파이프와 평행하게 설치되는 격자구조의 레그 수단; 상기 레그 수단에서 상하 구동되게 설치되고 상기 플랫폼으로부터 드릴파이프을 이동시키며, 상기 가압 부재에 하방향으로 가압력을 작용시키는 캐리어 부재; 상기 캐리어 부재를 구동시키기 위한 구동수단; 및 상기 레그 수단에 구비되어 작업 상황을 촬영하기 위한 촬영 수단;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 해저 드릴링 시스템에 따르면, 시추선의 탑사이드 측에 설비되는 관련 설비들을 필요로 하지 않거나 최소화하여 플랫폼의 설비 부담을 경감시키고, 필요한 머드량을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 시추 작업 과정에서 이중압력구배(dual gradient)를 구현할 수 있어 심해에서도 바다 깊이만큼의 압력 부담이 감소 되어 안정적인 시추를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 시추 시스템에 관한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템을 개략적으로 도시한 구성도, 및
도 3은 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템을 구성하는 해저 장비들을 도시한 구성도로서, 도시의 간략화를 위하여 분출방지장치(BOP)는 생략하여 도시한 구성도이다.
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.
이하에서 설명되는 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템은 해저에서 시추 작업을 실행하도록 채용할 수 있는 구성이라면 모든 구조물에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템은 시추선의 탑사이드 측에 설비되는 관련 설비들을 필요로 하지 않거나 최소화하여 플랫폼의 설비 부담을 경감시키고, 필요한 머드량을 현저히 감소시킬 수 있으며, 시추 작업 과정에서 이중압력구배(dual gradient)를 구현할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템을 구성하는 해저 장비들을 도시한 구성도로서, 도시의 간략화를 위하여 분출방지장치(BOP)는 생략하여 도시한 구성도이다. 아래 본 발명의 시스템의 구성에 대한 설명에서 공지의 것을 채용할 수 있는 구성요소에 대해서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 시추를 위한 드릴링 시스템에 있어서, 해저의 시추공(H)에 설치되는 분출방지장치(100); 상기 분출방지장치(100) 상에 설치되는 드릴파이프 지지체(200); 상기 드릴파이프 지지체(200)에 의해 지지되어 상기 분출방지장치(100)를 통해 시추공(H)으로 연장되는 드릴파이프(300); 상기 분출방지장치(100)의 일측에 설치되고, 시추 플랫폼(F)으로부터 제공받은 소정의 머드를 시추공(H)으로 공급하도록 분출방지장치(100)로 머드를 공급하고 다시 분출방지장치로(100)로부터 제공받아 순환시키기 위한 머드 순환 설비(400); 및 상기 드릴파이프 지지체(200)에 구비되고, 상기 드릴파이프(300)를 회전 구동시키기 위한 드릴파이프 회전 유닛(500)을 포함한다.
또한, 본 발명의 해저 드릴링 시스템은 시추 플랫폼(F)으로부터 시추공의 해저로 드릴파이프 등 해저의 시추에 필요한 장비들을 운반하고 지지하기 위한 캐리어 설비(600)을 더 포함한다.
상기 드릴파이프 지지체(200)는 소정 위치(바람직하게는 안정된 지지를 위해서는 중앙부)에서 후술할 회전 지지체를 포함하는 회전 유닛(500)을 통해 드릴파이프(300)를 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위한 것으로, 전체적으로 수직 프레임과 수평 프레임 및 대각선이나 사선(경사) 프레임의 조합으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 예를 들어 상기 드릴파이프 지지체(200)는 다수의 수직과 수평 프레임으로 이루어지는 외측 틀 프레임 부재(210)와, 상기 외측 틀 프레임 부재(210) 중앙부에 구비되고, 상기 드릴파이프(300)를 지지하기 위한 원통형의 드릴파이프 지지 부재(220), 및 상기 외측 틀 프레임 부재(210) 내측에 다수의 수직과 수평 그리고 경사 프레임의 조합으로 구성되어 상기 원통형의 드릴파이프 지지 부재(200)를 견고하고 안정적으로 지지하기 위한 내측 틀 프레임 부재(230)를 포함한다.
후술하겠지만, 상기 원통형의 드릴파이프 지지부재(220)는 드릴파이프 회전 유닛(500)을 구성하는 회전 지지 부재에 의해 드릴파이프(300)를 내부(내부 상단 측)에서 회전가능하게 지지한다.
상기 드릴파이프(300)(단부에 드릴비트(drillbit)가 형성된 드릴스트링)는 상호 조립가능한 단위 유닛으로 구성된다. 특히, 본 발명의 단위 유닛의 드릴파이프(300)는 상호 간의 연결 시 후술할 캐리어 부재(620)에 이동에 의한 자동 연결이 가능하도록 이웃하는 단부가 자동 원클릭 결합될 수 있는 구성으로 이루어진다.
즉, 하나의 드릴파이프(300)의 일단부는 일단을 축으로 회전가능하며 탄성부재에 의해 제자리로 복원하는 후크 부재가 외측에 형성되고, 타단부는 상기 후크 부재가 타고가면서 탄성 부재의 복원력에 의해 후크 부재의 후크가 결합되는 후크홈을 갖도록 구성된다.
여기에서, 상기 후크홈의 바로 하방 위치에는 한 쌍의 스토퍼가 돌출 형성되고, 상기 후크 부재의 상방에는 후크 부재의 결합 시 자유 낙하하는 소정 높이를 갖는 환형링이 구비된다. 이에 따라, 상기 후크 부재가 후크홈에 결합할 때 환형링은 낙하하고, 스토퍼에 의해 제한되면서 후크 부재의 외측에 위치하게 되어 후크 부재가 외측으로 벗어나지 않도록 하여 드릴파이프 간의 결합을 확실하고 견고하게 확보할 수 있게 된다.
상기 머드 순환 설비(400)는 시추 상황에 따라 소정의 머드를 시추 플랫폼(F)으로부터 제공받기 위한 머드 공급 파이프(410)와, 공급받은 머드를 분출방지장치(100)로 펌핑하기 위한 머드 펌프(미도시)를 포함하는 해저 머드 순환 장치(420)와, 및 상기 분출방지장치(100)와 상기 해저 머드 순환 장치(420) 간의 폐순환로를 형성하여 시추공으로 머드를 공급하고 공급된 머드가 분출방지장치를 통해 다시 해저 머드 순환 장치로 순환되도록 하는 순환파이프 라인 유닛을 포함한다.
상기 순환파이프 라인 유닛은 분출방지장치(100)로의 머드 공급 파이프(431)와, 해저 머드 순환 자이(420)로의 머드 리턴 파이프(432), 및 상기 각 머드 공급 파이프 및 머드 리터 파이프(431, 432)와 분출방지장치(100) 및 해저 머드 순환 장치(420)의 이음부에 구비 연결되는 초크(choke)를 포함한다.
즉, 상기 순환파이프 라인 유닛의 머드 공급 파이프(4310)와 머드 리턴 파이프(432)는, 예를 들어 BOP에 의한 분출억제시 시추공 내의 압력을 조절하기 위한 파이프라인과 같은 초크 라인으로 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 머드 순환 설비(400)는 머드 순환 장치와 분출방지장치 간의 순환파이프 라인 유닛과 같은 구성요소의 고장 시, 시추공으로 머드 공급을 원활히 하기 위하여 머드 공급 파이프(410)로 공급받은 머드를 드릴파이프(300) 측으로 직접적으로 공급하기 위한 머드 보조 공급 라인(700)을 더 포함할 수 있다.
이러한 머드 보조 공급 라인(700)은 머드를 드릴파이프 내로 공급하기 위한 머드공급 보조라인, 및 시추공으로 제공되어 드릴파이프 외측으로 배출되는 머드를 머드 순환 장치로 리턴시키는 머드리턴 보조라인을 포함한다.
계속해서, 상기 드릴파이프 회전 유닛(500)은 시추공에 위치된 드릴파이프(300)를 회전가능하게 지지하기 위한 베어링과 같은 회전 지지 부재와, 상기 회전 지지 부재를 기밀하게 보호하기 위한 기밀 부재와, 상기 드릴파이프(300)를 하방으로 가압하기 위한 가압 부재(510)와, 상기 회전 지지 부재를 회전 구동시키기 위한 구동수단, 및 상기 구동수단을 제어하도록 플랫폼에 구비되는 제어반을 포함한다.
상기 회전 지지 부재는 상기 회전 지지체(200), 상세하게는 회전 지지체(200)의 드릴파이프 지지 부재(220) 내에 마련되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 회전 지지 부재는 원통형의 드릴파이프 지지 부재(200) 내측에 구비됨으로써 그 드릴파이프 지지 부재(200)에 의해서 더욱 견고하고 확실하게 드릴파이프(300)를 회전가능하게 지지할 수 있다.
상기 기밀 부재는 회전 지지 부재로의 이물질 등의 침투를 방지하며, 수압에서도 충분히 견딜 수 있는 구조와 재질로 이루어지는 가스켓(gasket)으로 이루어질 수 있다.
상기 가압 부재(510)는 후술할 캐리어 설비(600)를 구성하는 캐리어 부재(620)에 의해 드릴파이프(300)에 하방향으로 가압력을 작용시키되, 캐리어 부재(620)는 예를 들면 회전 지지 부재에 구름베어링과 같이 자유회전가능하게 접촉하여 가압할 수 있다.
상기 구동 수단은 상기 드릴파이프 지지체(200)에 설치되며 유압 또는 전기를 구동원으로 하는 회전장치로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 캐리어 설비(600)는, 분출방지장치(100)의 일측에서 시추공으로 연장되는 드릴파이프(300)와 평행하게 설치되는 격자구조의 레그 수단(610)과, 상기 레그 수단(610)에서 상하 구동되게 설치되고 상기 플랫폼(F)으로부터 드릴파이프(300)를 이동시키고, 상기 가압 부재(510)에 하방향으로 가압력을 작용시키는 캐리어 부재(620), 및 상기 캐리어 부재(620)를 구동시키기 위한 구동수단을 포함한다.
상기 캐리어 설비(600)의 구동수단의 구동원은 상기한 드릴파이프 회전 유닛의 구동수단의 구동원을 이용할 수 있도록 구성될 수 있다.
이하에서 설명되는 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템은 해저에서 시추 작업을 실행하도록 채용할 수 있는 구성이라면 모든 구조물에 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템은 시추선의 탑사이드 측에 설비되는 관련 설비들을 필요로 하지 않거나 최소화하여 플랫폼의 설비 부담을 경감시키고, 필요한 머드량을 현저히 감소시킬 수 있으며, 시추 작업 과정에서 이중압력구배(dual gradient)를 구현할 수 있도록 할 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 해저 드릴링 시스템은, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100: 분출방지장치
200: 드릴파이프 지지체
300: 드릴파이프
400: 머드 순환 설비
500: 드릴파이프 회전 유닛
F: 플랫폼
H: 시추공

Claims (8)

  1. 해저 시추를 위한 드릴링 시스템에 있어서,
    시추공에 설치되는 분출방지장치(BOP);
    상기 분출방지장치에 설치되는 드릴파이프 지지체;
    상기 드릴파이프 지지체에 의해 지지되고, 상기 분출방지장치를 통해 시추공으로 연장되는 단위 드릴파이프;
    상기 분출방지장치의 일측에 설치되고, 상기 분출방지장치로 머드를 공급하고 다시 분출방지장치로로부터 제공받아 순환시키기 위한 머드 순환 설비;
    상기 드릴파이프 지지체에 구비되고, 상기 드릴파이프를 회전 구동시키기 위한 드릴파이프 회전 유닛; 및
    해저에 설비되고, 시추 플랫폼으로부터 상기 단위 드릴파이프를 운반하고 운반된 단위 드릴이프를 지지하기 위한 캐리어 설비;를 포함하는
    해저 드릴링 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 드릴파이프 지지체는
    다수의 수직과 수평 프레임으로 이루어지는 외측 틀 프레임 부재;
    상기 외측 틀 프레임 부재의 중앙부에 구비되고, 상기 드릴파이프를 지지하기 위한 드릴파이프 지지 부재; 및
    상기 외측 틀 프레임 부재 내측에 다수의 수직과 수평 그리고 경사 프레임의 조합으로 구성되어 상기 원통형의 드릴파이프 지지 부재를 견고하고 안정적으로 지지하기 위한 내측 틀 프레임 부재;를 포함하는
    해저 드릴링 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 단위 드릴파이프는 일단부에 일단을 축으로 회전가능하며 탄성부재에 의해 제자리로 복원하는 후크 부재가 외측에 형성되고, 타단부에 상기 후크 부재가 탄성 부재의 복원력에 의해 후크 부재의 후크가 결합되는 후크홈이 외측에 형성되는
    해저 드릴링 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 머드 순환 설비는
    시추 플랫폼으로부터 머드를 제공받기 위한 머드 공급 파이프;
    공급받은 머드를 상기 분출방지장치로 펌핑하기 위한 머드 펌프를 포함하는 해저 머드 순환 장치; 및
    상기 분출방지장치와 상기 해저 머드 순환 장치 간의 폐순환로를 형성하여 시추공으로 머드를 공급하고, 공급된 머드가 상기 분출방지장치를 통해 다시 해저 머드 순환 장치로 순환되도록 하는 순환파이프 라인 유닛;을 포함하는
    해저 드릴링 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 순환파이프 라인 유닛은
    상기 분출방지장치로의 머드 공급 파이프;
    상기 해저 머드 순환 자이로의 머드 리턴 파이프; 및
    상기 각 머드 공급 파이프 및 머드 리터 파이프와 분출방지장치 및 해저 머드 순환 장치의 이음부에 구비 연결되는 초크(choke);를 포함하는
    해저 드릴링 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 머드 순환 설비는
    상기 순환파이프 라인 유닛의 고장시, 상기 머드 공급 파이프로 공급받은 머드를 상기 드릴파이프 측으로 직접 공급하기 위한 머드 보조 공급 라인을 더 포함하며,
    상기 머드 보조 공급 라인은 머드를 상기 드릴파이프 내로 공급하기 위한 머드공급 보조라인, 및 시추공으로 제공되어 상기 드릴파이프 외측으로 배출되는 머드를 머드 순환 장치로 리턴시키는 머드리턴 보조라인을 포함하는
    해저 드릴링 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 드릴파이프 회전 유닛은
    상기 단위 드릴파이프를 회전가능하게 지지하기 위한 회전 지지 부재;
    상기 회전 지지 부재를 기밀하게 보호하기 위한 가스켓;
    상기 드릴파이프를 하방으로 가압하기 위한 가압 부재;
    상기 회전 지지 부재를 회전 구동시키기 위한 구동수단; 및
    상기 구동수단을 제어하도록 플랫폼에 구비되는 제어반;을 포함하며,
    상기 회전 지지 부재는 상기 회전 지지체의 드릴파이프 지지 부재 내에 구비되는
    해저 드릴링 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 캐리어 설비는
    상기 분출방지장치의 일측에서 시추공으로 연장되는 단위 드릴파이프와 평행하게 설치되는 격자구조의 레그 수단;
    상기 레그 수단에서 상하 구동되게 설치되고 상기 플랫폼으로부터 드릴파이프을 이동시키며, 상기 가압 부재에 하방향으로 가압력을 작용시키는 캐리어 부재;
    상기 캐리어 부재를 구동시키기 위한 구동수단; 및
    상기 레그 수단에 구비되어 작업 상황을 촬영하기 위한 촬영 수단;을 포함하는
    해저 드릴링 시스템.
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KR20100116073A (ko) 2009-04-21 2010-10-29 삼성중공업 주식회사 시추 시스템

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