KR20160022573A - Drilling Method Of Drillship - Google Patents

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Abstract

A drilling method of a drill ship is disclosed. According to the present invention, the drilling method of a drill ship comprises: a step of drilling to form a drilling hole in a sub-bottom; a step of installing a conductor in the drilling hole; a step of additionally drilling the drilling hole where the conductor is installed; a step of installing a first casing in the drilling hole; and a step of installing a pipe handing unit in an upper portion of the drilling hole.

Description

시추선의 드릴링 방법{Drilling Method Of Drillship}[0001] DRILLING METHOD OF DRILLINGS [0002]

본 발명은 시추선의 드릴링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해저 지층에 시추공을 형성하기 위해 드릴링하고, 컨덕터와 제1 케이싱을 설치한 후, 상기 시추공의 상부에 파이프 핸들링 유닛을 설치하여, 케이싱 설치 중 드릴 파이프를 분리 및 보관하여 작업 시간을 단축할 수 있도록 하는 시추선의 드릴링 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a drilling method for drilling rigs, and more particularly, to a drilling method for drilling rigs, more particularly, to drilling to form a borehole in a seabed layer, installing a conductor and a first casing, And more particularly, to a drilling method for a drill rig that enables a drill pipe to be separated and stored to shorten the working time.

국제적인 천연자원 수요의 급증으로 해양 자원에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 해저 채굴 기술 또한 이와 더불어 발달하였고, 해저 유전 개발에 적합한 시추설비가 구비된 시추선도 개발되어 있다.There is a growing interest in marine resources due to the surge in international demand for natural resources. Underwater mining technology has also developed along with drilling rigs equipped with drilling facilities suitable for the development of submarine oilfields.

종래의 해저 시추에는 예인선으로 이동시켜 계류 장치를 이용해 해상의 일 지점에 정박한 상태로 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 이용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체 동력으로 항해가능한 선박 형태로 제작된 시추선(Drillship)이 개발되어 해저 시추에 이용되고 있다.Conventional submarine drilling has been mainly used for a rig ship or a fixed platform for submarine drilling, which is performed by moving to a tugboat and mooring at one point of the sea using a mooring device. Recently, advanced drilling equipment Drillship, which was built in the form of a ship capable of being mounted on its own power, was developed and used for drilling underwater.

이러한 해저에 부존하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선, 플랫폼, 또는 시추선의 중심부에는 해저의 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있고, 시추장비가 집약된 타워 형태의 데릭(derrick)이 문풀 주위의 데크에 고정되어 있다.A riser or a drill pipe is used to drill oil or gas in the seabed at the center of the rig, ship, platform or drill rig equipped with various drilling equipment to drill oil or gas, A moonpool is formed so that the moonpool can be moved up and down, and a tower type derrick with drilling rigs is fixed to the deck around the platform.

시추 작업은 해저 지층에 시추공을 형성하는 드릴링(drilling)과, 형성된 시추공이 붕괴되는 것을 방지하기 위해 시추공에 케이싱 파이프를 삽입하는 케이싱(casing)이 교대로 이루어지게 된다. Drilling involves alternating drilling to form a borehole in the seafloor and casing to insert the casing pipe into the borehole to prevent the borehole from collapsing.

시추 작업은 해저 지층에 시추공을 형성하는 드릴링(drilling)과, 형성된 시추공이 붕괴되는 것을 방지하기 위해 시추공에 파이프를 삽입하는 케이싱(casing)이 교대로 이루어지게 된다. Drilling involves alternating drilling to form a borehole in the seafloor and casing to insert the pipe into the borehole to prevent the borehole from collapsing.

이 경우 드릴링을 위한 장비를 연결하여 시추공을 형성하고 수면 위로 승강시켜 드릴링 장비를 분리한 후 케이싱을 위한 장비를 다시 조립하여 설치하고, 다시 드릴링 장비를 연결하여 시추하는 작업이 반복되므로, 작업시간이 많이 소요되고 효율이 떨어지는 문제가 있다. In this case, the equipment for drilling is connected to form a borehole, the drilling equipment is separated by lifting it on the water surface, the equipment for the casing is reassembled and installed, and the drilling operation is repeated by connecting the drilling equipment again. There is a problem that it takes much time and efficiency is low.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 시추선의 탑사이드와 해저 시추공에서의 협업을 통해 작업시간을 단축하고 작업효율을 높일 수 있는 드릴링 방법을 제안하고자 한다.  In order to solve such a problem, the present invention proposes a drilling method which can shorten the working time and increase the work efficiency through collaboration between the topside of the drill ship and the underwater borehole.

본 발명의 일 측면에 따르면, 시추선의 드릴링 방법에 있어서, According to an aspect of the present invention, there is provided a drilling method for a drill rig,

1) 해저 지층에 시추공을 형성하기 위해 드릴링하는 단계; 1) drilling to form a borehole in the seafloor;

2) 컨덕터를 상기 시추공에 설치하는 단계;2) installing a conductor in the borehole;

3) 상기 컨덕터가 설치된 상기 시추공을 추가로 드릴링하는 단계;3) further drilling the borehole in which the conductor is installed;

4) 제1 케이싱을 상기 시추공에 설치하는 단계; 및4) installing a first casing in the borehole; And

5) 상기 시추공의 상부에 파이프 핸들링 유닛을 설치하는 단계를 포함하는 시추선의 드릴링 방법이 제공된다. 5) installing a pipe handling unit on top of the borehole.

바람직하게는, 상기 파이프 핸들링 유닛은 상기 시추공을 드릴링하는 드릴 파이프를 분리 및 보관할 수 있다. Preferably, the pipe handling unit may separate and store the drill pipe for drilling the borehole.

바람직하게는, 6) 상기 파이프 핸들링 유닛의 상부에 웰 헤드 및 분출방지 장치(Blow-Out Preventor)를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다. Preferably, the method may further include the step of installing a well head and a blow-out preventer on the pipe handling unit.

바람직하게는, 7) 상기 제1 케이싱이 설치된 상기 시추공을 추가로 드릴링하는 단계; 및7) further drilling the borehole provided with the first casing; And

8) 상기 시추선으로부터 제2 케이싱을 내려 상기 시추공에 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 8) lowering the second casing from the drill ship and installing the second casing in the borehole.

바람직하게는, 목표지점에 도달할 때까지 드릴링과 케이싱 설치를 번갈아 진행하되, 케이싱 설치 중 상기 드릴 파이프는 상기 파이프 핸들링 유닛에서 분리 및 보관할 수 있다. Preferably, the drilling and casing installation are alternately performed until the target point is reached, but the drill pipe can be separated and stored in the pipe handling unit during casing installation.

본 발명의 드릴링 방법에서는 해저 지층에 시추공을 형성하기 위해 드릴링하고, 컨덕터와 제1 케이싱을 설치한 후, 시추공의 상부에 파이프 핸들링 유닛을 설치하는 작업이 이루어진다. In the drilling method of the present invention, drilling is performed to form a borehole in the seabed layer, a conductor and a first casing are installed, and then a pipe handling unit is installed on the borehole.

따라서, 이후의 드릴링과 케이싱 작업이 반복 수행될 때, 케이싱 설치 중 드릴 파이프를 수면 위로 승강시켜 분리한 후 보관할 필요가 없고, 시추공 상부의 파이프 핸들링 유닛에서 분리 및 보관함으로써, 시추선의 탑사이드와 해저 웰에서의 협업을 통해 드릴링 시 작업 시간을 단축하고, 작업 효율을 높일 수 있다. Therefore, when the subsequent drilling and casing operations are repeatedly performed, it is not necessary to separate and store the drill pipe up and down on the water surface during the installation of the casing. By separating and storing the pipe at the pipe handling unit above the borehole, Through the collaboration in the well, the drilling time can be shortened and the work efficiency can be increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 방법의 개략적인 개념을 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 A 부분을 확대 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 파이프 핸들링 유닛의 개략적인 평면도이고, 도 4는 단면도이다. 1 shows a schematic concept of a drilling method according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of a portion A shown in Fig.
Fig. 3 is a schematic plan view of the pipe handling unit shown in Fig. 2, and Fig. 4 is a sectional view.

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.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선에서의 드릴링 방법의 개략적인 순서를 도시하였다. FIG. 1 shows a schematic sequence of a drilling method in a drill rig according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 것과 같이 본 실시예에서는 시추선(S)에서, 1) 해저 지층에 시추공을 형성하기 위해 드릴링하는 단계; 2) 컨덕터(conductor)를 시추공에 설치하고 시멘팅(cementing)하여 고정하는 단계; 3) 컨덕터가 설치된 시추공을 추가로 드릴링하는 단계; 4) 제1 케이싱(C1)을 시추공에 설치하고 시멘팅하여 고정하는 단계; 및 5) 시추공의 상부에 파이프 핸들링 유닛(100)을 설치하는 단계로 드릴링 작업이 이루어지게 된다. As shown in Fig. 1, in the present embodiment, the drilling line S includes: 1) drilling to form a borehole in the seabed; 2) installing a conductor on the borehole and cementing and fixing the conductor; 3) further drilling the borehole in which the conductor is installed; 4) installing and cementing the first casing C1 in the borehole; And 5) installing the pipe handling unit 100 on the upper part of the borehole.

여기서, 파이프 핸들링 유닛(100)은 해저에 배치되어, 시추공을 드릴링하는 드릴 파이프를 분리 및 보관할 수 있는 유닛으로, 도 3 및 도 4에 개략적인 구조를 도시하였다. Here, the pipe handling unit 100 is a unit arranged on the seabed and capable of separating and storing the drill pipe for drilling the borehole, and shows a schematic structure in Figs. 3 and 4. Fig.

파이프 핸들링 유닛(100)의 설치 후, 6) 파이프 핸들링 유닛의 상부에 웰 헤드 및 분출방지 장치(Blow-Out Preventor, 200)를 설치하는 단계; 7) 제1 케이싱(C1)이 설치된 시추공을 추가로 드릴링하는 단계; 및 8) 시추선으로부터 제2 케이싱(C2)을 내려 시추공에 설치하고 시멘팅하여 고정하는 단계로 작업이 진행된다. 6) after installing the pipe handling unit 100, installing a well head and a blow-out preventer 200 on the upper part of the pipe handling unit; 7) further drilling a borehole in which the first casing (C1) is installed; And 8) the second casing C2 is lowered from the drill ship to the borehole and cemented and fixed.

도 2에 도시된 바와 같이, 분출방지 장치(200)는 해저의 고압 가스, 물 등이 갑자기 분출하는 것을 방지하기 위하여 시추공에 설치된다. As shown in FIG. 2, the ejection preventing device 200 is installed in the borehole to prevent the high-pressure gas, water, etc. of the seabed from being suddenly ejected.

이와 같이 목표지점에 도달할 때까지 드릴링과 케이싱 설치를 번갈아 진행하게 연속적인 작업이 이루어진다. 유정이 있는 목표지점에 도달하면 저류층의 오픈 홀(open hole)을 보호할 수 있도록 프로덕션 케이싱 및 프로덕션 튜브 등을 설치하고, X-mas tree를 설치하여 드릴링 작업을 완료한다. In this way, a continuous operation is carried out, alternating between drilling and casing installation until the target point is reached. After reaching the target point with the oil well, the production casing and the production tube are installed to protect the open hole of the reservoir, and the X-mas tree is installed to complete the drilling operation.

시추공을 형성할 때 해저의 지표에 가까운 연약 지반이 붕괴하는 것을 방지하고, 위험 상황에서 유정을 안전하게 폐쇄할 수 있도록 드릴링과 케이싱 설치 작업을 병행하며 목표지점까지 드릴링하게 되는데, 본 실시예에서는 분출방지 장치(200)의 설치에 앞서 파이프 핸들링 유닛(100)을 설치해두고, 케이싱 설치 중 드릴 파이프를 수면 위로 승강시켜 분리한 후 보관할 필요없이, 파이프 핸들링 유닛에서 분리 및 보관할 수 있도록 한다.When forming the borehole, the soft ground near the surface of the seabed is prevented from collapsing, and drilling is performed in parallel with the installation of the casing and the drilling so as to safely close the oil well in a dangerous situation. In this embodiment, The pipe handling unit 100 is installed prior to the installation of the apparatus 200 so that the drill pipe can be separated and stored in the pipe handling unit without having to separate and store the drill pipe on the water surface during the installation of the casing.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 파이프 핸들링 유닛(100)에는 하우징(housing, 110) 내부에, 아이론 러프넥(iron roughneck, 120)과, 복수의 매니퓰레이터(manipulator, 130a, 130b, 130c)들이 배치되고, 중심부에 드릴 스트링(DS)이 관통하여 시추공에서 작업할 수 있도록 관통부(opening, 140)가 마련된다. 3 and 4, the pipe handling unit 100 is provided with an iron roughneck 120 and a plurality of manipulators 130a, 130b, and 130c inside a housing 110, And an opening 140 is provided at the center so that the drill string DS can penetrate and work in the borehole.

아이론 러프넥(120)과, 매니퓰레이터(130a, 130b, 130c)에 의해 드릴 파이프를 절단 또는 교축, 및 분리하여 유닛의 내부에 보관하고, 시추공에 케이싱 작업을 수행한다. 케이싱 작업에 완료되면 다시 파이프 핸들링 유닛에서 드릴 파이프를 체결하는 작업이 이루어지고, 드릴링한다. The drill pipe is cut or contracted and separated by the iron rough neck 120 and the manipulators 130a, 130b, and 130c to be stored in the unit, and the casing work is performed on the borehole. After completion of the casing work, the operation of tightening the drill pipe is again carried out in the pipe handling unit and is drilled.

파이프 핸들링 유닛(100)에서의 드릴 파이프 해체 및 체결 등의 작동은 분출방지 장치와 연결된 유압으로 이루어지고, 파이프 핸들링 유닛의 제어를 위한 컨트롤 케이블은 분출방지 장치 제어용 케이블과 함께 연동될 수 있도록 시추선에 마련할 수 있다.The operation such as disassembling and tightening the drill pipe in the pipe handling unit 100 is performed by hydraulic pressure connected to the ejection preventing device and the control cable for controlling the pipe handling unit is connected to the drill rig .

본 실시예는 시추선(drill ship)에 적용될 수 있으나, 그 외에도 드릴링 리그(drilling Rig) 또는 FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 등에도 적용될 수 있다.The present embodiment can be applied to a drill ship, but it can also be applied to a drilling rig or a floating production storage and offloading (FPSO).

본 실시예를 적용하면, 케이싱 중 드릴 파이프를 시추공 상부의 파이프 핸들링 유닛에서 분리 및 보관함으로써, 시추선의 탑사이드와 해저 웰에서의 협업을 통해 드릴링 작업에 필요한 시간을 단축할 수 있고, 드릴 파이프를 유닛에서 보관하므로 드릴링 작업 중 선내에서의 공간 확보에 기여할 수 있어, 시추 작업 효율을 높일 수 있다.
According to this embodiment, by separating and storing the drill pipe in the casing in the pipe handling unit above the borehole, it is possible to shorten the time required for the drilling work through cooperation with the topside of the drill ship and the submarine well, Since it is stored in the unit, it is possible to contribute to securing the space on the ship during the drilling operation, and drilling efficiency can be improved.

이와 같은 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

S: 시추선
C1: 제1 케이싱
C2: 제2 케이싱
100: 파이프 핸들링 유닛
200: 분출방지 장치
DS: 드릴링 스트링S: Drill ship
C1: first casing
C2: second casing
100: Pipe handling unit
200: Spill prevention device
DS: Drilling string

Claims (5)

시추선의 드릴링 방법에 있어서,
1) 해저 지층에 시추공을 형성하기 위해 드릴링하는 단계;
2) 컨덕터를 상기 시추공에 설치하는 단계;
3) 상기 컨덕터가 설치된 상기 시추공을 추가로 드릴링하는 단계;
4) 제1 케이싱을 상기 시추공에 설치하는 단계; 및
5) 상기 시추공의 상부에 파이프 핸들링 유닛을 설치하는 단계를 포함하는 시추선의 드릴링 방법. In the drilling method of the drill ship,
1) drilling to form a borehole in the seafloor;
2) installing a conductor in the borehole;
3) further drilling the borehole in which the conductor is installed;
4) installing a first casing in the borehole; And
5) installing a pipe handling unit on top of the borehole. 제 1항에 있어서,
상기 파이프 핸들링 유닛은 상기 시추공을 드릴링하는 드릴 파이프를 분리 및 보관할 수 있는 것을 특징으로 하는 시추선의 드릴링 방법.The method according to claim 1,
Wherein the pipe handling unit is capable of separating and storing a drill pipe for drilling the borehole. 제 2항에 있어서,
6) 상기 파이프 핸들링 유닛의 상부에 웰 헤드 및 분출방지 장치(Blow-Out Preventor)를 설치하는 단계를 더 포함하는 시추선의 드릴링 방법. 3. The method of claim 2,
6) A method for drilling a drill string, further comprising the step of installing a well head and a blow-out preventer on the pipe handling unit. 제 3항에 있어서,
7) 상기 제1 케이싱이 설치된 상기 시추공을 추가로 드릴링하는 단계; 및
8) 상기 시추선으로부터 제2 케이싱을 내려 상기 시추공에 설치하는 단계를 더 포함하는 시추선의 드릴링 방법. The method of claim 3,
7) further drilling the borehole provided with the first casing; And
8) lowering the second casing from the drill ship and installing the drilling rig in the borehole. 제 4항에 있어서,
목표지점에 도달할 때까지 드릴링과 케이싱 설치를 번갈아 진행하되, 케이싱 설치 중 상기 드릴 파이프는 상기 파이프 핸들링 유닛에서 분리 및 보관되는 것을 특징으로 하는 시추선의 드릴링 방법.
5. The method of claim 4,
Characterized in that the drilling and casing installation alternate until the target point is reached, wherein the drill pipe is separated and stored in the pipe handling unit during installation of the casing.
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