KR20160036260A - Drill Bit Change System - Google Patents

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KR20160036260A
KR20160036260A KR1020140128234A KR20140128234A KR20160036260A KR 20160036260 A KR20160036260 A KR 20160036260A KR 1020140128234 A KR1020140128234 A KR 1020140128234A KR 20140128234 A KR20140128234 A KR 20140128234A KR 20160036260 A KR20160036260 A KR 20160036260A
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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

A drill bit change system is disclosed. The drill bit change system comprises: a riser having a side surface which can be opened and closed; a storage which is installed in a sea bottom and stores a drill bit therein; a storage transfer part which transfers the storage; a mud blocking device which is installed inside the riser and blocks mud flowing downward; and a transfer device which is installed inside the storage and vertically transfers the drill bit, wherein the storage can enter the riser through the side surface of the riser. Therefore, the present invention enables the change of the drill bit in the sea bottom.

Description

드릴 비트 교체 시스템{Drill Bit Change System}[0001] DRILL BIT CHANGE SYSTEM [0002]

본 발명은 드릴 비트 교체 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 드릴 비트 교체 시간을 감소시키기 위한 드릴 비트 교체 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a drill bit replacement system, and more particularly to a drill bit replacement system for reducing drill bit replacement time.

일반적으로, 시추는 지층의 구조나 성상을 알기 위하여, 지각(地殼) 속에 직경이 작은 구멍을 뚫는 것을 말한다. 또한 시추는 지각 내부의 여러 지식을 얻기 위하여 수행될 뿐만 아니라, 석유, 천연가스, 온천, 지하수 등과 같은 지하자원을 채취하기 위한 목적으로도 수행된다. In general, drilling refers to drilling a hole with a small diameter in the earth crust, in order to know the structure and properties of the strata. In addition, drilling is performed not only to acquire knowledge of the interior of the crust, but also to collect underground resources such as oil, natural gas, hot spring, and groundwater.

시추를 위한 작업에 사용되는 드릴 비트는 드릴 스트링의 끝단에 설치되는데, 굴착 방법에 따라, 충격에 의해 암석을 파쇄하여 지각을 천공하는 충격식과, 철관의 끝단에 다이아몬드 초경합금을 끼워 넣은 비트가 지각을 가압하면서 회전함에 따라 지각을 천공하는 회전식 등이 있다. The drill bit used for drilling is installed at the end of the drill string. Depending on the excavation method, the impact type in which the rock is crushed by the impact to perforate the crust and the bit where the diamond cemented carbide is inserted at the end of the iron pipe And a rotary type that perforates the crust as it rotates while being pressurized.

이와 같은 시추 작업은 해상에서 시추 작업용 선박이나 해양 구조물, 예컨대 드릴쉽(drillship), 드릴링 리그(drilling rig) 등에 의해 수행되는데, 종래의 시추용 드릴 비트에 대한 기술로는, 한국공개특허 제10-2010-0008587호의 "시추용 드릴 비트"가 있다. 이는 드릴 파이프의 단부에 설치되는 시추용 드릴 비트에 있어서, 상기 드릴 비트의 원통형 몸체의 단부측에 원주 방향을 따라 하나 이상 설치되며, 상기 몸체로부터 펼쳐지거나 오므려질 수 있도록 각각 회동 가능한 분할날과, 상기 분할날을 지지함과 같이 상기 드릴 파이프를 통해 전달되는 머드 압력에 따라 상기 분할날이 펼쳐지거나 오므려지는 작동으로 직경이 가변되도록 하는 지지부재를 포함한다.Such a drilling operation is performed at sea by a drilling ship or an offshore structure such as a drilling ship, a drilling rig and the like. As a technique for a conventional drilling bit, Korean Patent Laid- Drill bit for drilling "of 2010-0008587. The drill bit is installed at an end of a drill pipe. The drill bit is installed at one or more end portions of a cylindrical body of the drill bit along a circumferential direction. Each of the split blades is rotatable from the body so as to be unfolded or pinched, And a support member for supporting the split blade so as to vary the diameter of the split blade in an operation in which the split blade is unfolded or pinched in accordance with the mud pressure transmitted through the drill pipe.

그러나, 이와 같이 해저에서 사용되는 시추용 드릴 비트는 사용함에 따라 마모나 손상 등에 의해 교체를 필요로 하는데, 이 경우 선체까지 드릴 스트링을 끌어올려야만 드릴 비트의 교체 작업이 가능해짐으로써, 드릴 비트의 교체 작업에 많은 시간과 노력이 소요될 뿐만 아니라, 드릴 비트의 교체 작업으로 인한 시추 장비의 가동률을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.However, drilling bits used in the seabed are required to be replaced due to wear or damage. In this case, the drill bit must be pulled up to the hull so that the drill bit can be replaced, It takes a lot of time and effort to replace the drill bit, and it has a problem of lowering the operation rate of drilling equipment due to the drill bit replacement operation.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드릴 스트링을 선체까지 끌어올리지 않고서도 해저에서 드릴 비트의 교체를 가능하도록 하여, 드릴 비트의 교체 작업에 소요되는 시간과 노력을 줄이도록 하고, 시추 장비의 가동률을 높이도록 하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a drill bit replacement apparatus capable of replacing a drill bit on the underside without pulling the drill string up to the hull, And to increase the operation rate of the drilling equipment.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 측면이 개폐될 수 있도록 구성되는 라이저; 해저에 설치되어 드릴 비트를 보관하는 보관대; 상기 보관대를 이송시키는 보관대 이송부; 상기 라이저 내부에 설치되어 하방으로 내려오는 머드를 차단하는 머드 차단 장치; 및 상기 보관대 내부에 설치되어 상기 드릴 비트를 상하로 운반하는 운반 장치;를 포함하고, 상기 보관대는 상기 라이저의 측면을 통해 상기 라이저를 출입할 수 있으며, 해저에서 상기 드릴 비트를 교환할 수 있는, 드릴 비트 교체 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a riser configured to open and close a side; A shelf installed in the sea bed for storing drill bits; A storage unit transfer unit for transferring the storage unit; A mud shielding device installed inside the riser to shut down the mud descending downward; And a conveying device installed inside the retainer to convey the drill bit up and down, the retainer being able to move in and out of the riser through the side of the riser, A drill bit replacement system is provided.

상기 머드 차단 장치가 상기 라이저를 상하로 차단하도록 닫히면 상기 라이저 내부의 드릴 파이프는 고정될 수 있다.When the mud shielding device is closed to block the riser up and down, the drill pipe inside the riser can be fixed.

상기 운반 장치는, 상면에 상기 드릴 비트가 놓일 수 있는 승강 부재; 및 상기 승강 부재가 상하로 움직일 수 있는 구동력을 제공하는 구동 부재;를 포함할 수 있다.The conveying apparatus includes: a lift member on which the drill bit can be placed; And a driving member for providing a driving force to move the elevating member up and down.

상기 구동 부재는 유압 실린더; 및 다수개의 링크 부재가 힌지 결합된 링크 조립체; 중 어느 하나일 수 있다.The driving member includes a hydraulic cylinder; And a link assembly hinged to the plurality of link members; . ≪ / RTI >

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 내부에 새로운 드릴 비트를 보관하는 제 1 보관대; 및 내부에 마모된 드릴 비트를 보관하는 제 2 보관대;를 포함하고, 1) 상기 제 2 보관대에 설치된 승강 부재가 상승하는 단계; 2) 드릴 파이프로부터 분리된 마모된 드릴 비트가 상기 승강 부재 상면에 안착하는 단계; 및 3) 상기 승강 부재가 하강하여 상기 마모된 드릴 비트가 상기 제 2 보관대 내부로 들어가는 단계;를 포함하고, 해저에서 상기 드릴 비트가 교환되는 것을 특징으로 하는, 드릴 비트 교환 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a drill bit, And a second retaining table for retaining the drilled bit drilled therein, wherein 1) the elevating member installed on the second retaining table is raised; 2) placing a worn drill bit separated from the drill pipe on the upper surface of the elevating member; And 3) the elevating member is lowered to cause the worn drill bit to enter into the second retaining band, wherein the drill bit is exchanged in the seabed.

상기 드릴 비트 교환 방법은, 4) 상기 제 2 보관대가 라이저 외부로 이동하고 내부에 새로운 드릴 비트를 보관하는 상기 제 1 보관대가 상기 라이저 내부로 이동하는 단계; 5) 상기 제 1 보관대에 설치된 승강 부재가 상승하는 단계; 및 6) 상기 제 1 보관대에 설치된 승강 부재 상면에 놓인 상기 새로운 드릴 비트가 상기 드릴 파이프에 연결되는 단계;를 포함할 수 있다.The drill bit exchange method comprising the steps of: 4) moving the first bin to move the second bin to the outside of the riser and store fresh drill bits therein; 5) raising the elevating member installed in the first holding table; And 6) connecting the new drill bit placed on the upper surface of the elevating member installed in the first holding table to the drill pipe.

상기 드릴 비트 교환 방법은, 상기 1) 단계 전에, 상기 라이저 내부의 머드가 하방으로 내려오지 않도록 상기 라이저 내부에 설치된 머드 차단 장치가 닫히는 단계;를 더 포함할 수 있고, 상기 6) 단계 후에, 상기 머드 차단 장치가 닫히는 단계; 및 비워진 상기 제 1 보관대가 상기 라이저 외부로 이동하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The drill bit exchange method may further include closing the mud shielding device installed in the riser so that the mud inside the riser does not descend downward before the step 1) Closing the mud shielding device; And moving the emptied first bin to the outside of the riser.

본 발명에 따르면, 드릴 스트링을 선체까지 끌어올리지 않고서도 해저에서 드릴 비트의 교체를 가능하도록 하여, 드릴 비트의 교체 작업에 소요되는 시간과 노력을 줄이도록 하고, 시추 장비의 가동률을 높일 수 있다.According to the present invention, it is possible to replace the drill bit on the underside without pulling the drill string up to the hull, thereby reducing the time and effort required for replacing the drill bit and increasing the operating rate of the drilling rig.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 드릴 비트 교체 시스템의 제 1 단계를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 드릴 비트 교체 시스템의 제 2 단계를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 드릴 비트 교체 시스템의 제 3 단계를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 드릴 비트 교체 시스템의 제 4 단계를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 드릴 비트 교체 시스템의 제 5 단계를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 드릴 비트 교체 시스템의 제 6 단계를 개략적으로 도시한 측면도이다.1 is a side view schematically illustrating a first step of a drill bit replacement system according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a side view schematically illustrating a second step of a drill bit replacement system according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a side view schematically illustrating a third stage of a drill bit replacement system according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a side view schematically illustrating a fourth step of a drill bit replacement system according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a side view schematically illustrating a fifth step of a drill bit replacement system according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a side view schematically illustrating a sixth step of a drill bit replacement system according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

본 발명에 따른 해저 드릴 비트 교체 시스템은 시추를 위한 선박, 예컨대 드릴쉽(drillship) 뿐만 아니라, 드릴링 리그(drilling rig)를 비롯하여, 라이저를 이용하여 시추 작업을 수행하는 모든 해양 구조물에 적용될 수 있다.The submarine drill bit replacement system according to the present invention can be applied to all marine structures that perform drilling using a riser, as well as drilling rigs, as well as drillships for drilling.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 드릴 비트 교체 시스템의 제 1 단계 내지 제 6 단계를 개략적으로 도시한 측면도이다.1 to 6 are side views schematically showing steps 1 to 6 of a drill bit replacement system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 드릴 비트 교체 시스템은, 측면이 개폐될 수 있도록 구성되는 라이저(10); 드릴 비트(40a, 40b)를 보관하는 보관대(20a, 20b); 보관대(20a, 20b)를 이송시키는 보관대 이송부(30a, 30b); 라이저(10) 내부에 설치되는 머드 차단 장치(50); 및 보관대(20a, 20b) 내부에 설치되어 드릴 비트(40a, 40b)를 상하로 운반하는 운반 장치(60);를 포함한다.Referring to Figs. 1 to 6, the drill bit replacement system of the present embodiment includes a riser 10 configured to be opened and closed at a side thereof; Shelves 20a, 20b for storing drill bits 40a, 40b; Storage unit transfer parts (30a, 30b) for transferring the storage units (20a, 20b); A mud shielding device 50 installed inside the riser 10; And a conveying device 60 installed inside the storage baskets 20a and 20b to convey the drill bits 40a and 40b up and down.

본 실시예의 라이저(10)는 하단부가 BOP(2)와 연결되고, 측면은 개폐될 수 있도록 구성되어, 시추 작업시에는 라이저(10)가 폐쇄되고, 드릴 비트(40a, 40b) 교환시에는 라이저(10)의 측면이 개방되어 보관대(20a, 20b)가 출입할 수 있도록 한다.The riser 10 of this embodiment is configured such that its lower end is connected to the BOP 2 and its side can be opened and closed so that the riser 10 is closed during the drilling operation and when the drill bit 40a, (10) is opened to allow the storage units (20a, 20b) to go in and out.

본 실시예의 머드 차단 장치(50)는, 라이저(10) 내부에서 하방으로 이동하는 머드를 차단하기 위하여 라이저(10)의 내부에 수평으로 설치된다. 머드 차단 장치(50)는 라이저(10) 내부를 차단할 수 있도록 단면이 라이저(10) 내부 단면과 대략 동일하게 형성된다.The mud shielding device 50 of the present embodiment is installed horizontally inside the riser 10 in order to block the mud moving downward from inside the riser 10. The mud shielding device 50 is formed to have a cross-section substantially the same as the inner cross-section of the riser 10 so as to cut off the inside of the riser 10.

머드 차단 장치(50)가 닫히면 라이저(10)의 위쪽 공간과 아래쪽 공간이 차단되어 위쪽 공간의 머드가 아래쪽 공간으로 내려올 수 없게 된다. 또한, 드릴 파이프(3)가 머드 차단 장치(50)에 의해 고정되어 더 이상 상하로 움직일 수 없게 된다.When the mud shielding device 50 is closed, the upper space and the lower space of the riser 10 are blocked, and the mud of the upper space can not be lowered into the lower space. Further, the drill pipe 3 is fixed by the mud shielding device 50 and can no longer move up and down.

머드 차단 장치(50)가 열리면 라이저(10)의 위쪽 공간과 아래쪽 공간은 다시 연결되고 드릴 파이프(3)는 상하로 움직일 수 있게 되어 시추 작업이 가능하게 된다.When the mud shielding device 50 is opened, the upper space and the lower space of the riser 10 are connected again, and the drill pipe 3 can be moved up and down to enable the drilling operation.

본 실시예의 보관대(20a, 20b)는 내부에 드릴 비트(40a, 40b)를 보관할 수 있도록 구성되는데, 다수개의 보관대 중 일부(20a, 이하, '제 1 보관대'라고 한다.)는 새로운 드릴 비트(40a)를 보관한 상태로 해저에 설치되고, 다수개의 보관대 중 다른 일부(20b, 이하, '제 2 보관대'라고 한다.)는 비어 있는 상태로 해저에 설치된다. 시추 작업에 의해 마모된 드릴 비트(40b)는 제 1 보관대(20a)에 보관되던 새로운 드릴 비트(40a)로 교환되고, 마모된 드릴 비트(40b)는 제 2 보관대(20b)에 넣어져서 보관되다가 시추 작업 후 지상에서 폐기된다.The storage bases 20a and 20b of the present embodiment are configured to store drill bits 40a and 40b therein. A portion 20a of the plurality of storage bases 20a (hereinafter referred to as 'first storage base' (20b) (hereinafter, referred to as a " second holding table ") is installed in the sea floor in an empty state. The drill bit 40b worn by the drilling operation is exchanged with a new drill bit 40a stored in the first store 20a and the worn drill bit 40b is stored in the second store 20b It is discarded on the ground after drilling.

본 실시예의 보관대 이송부(30a, 30b)는, 상면에 보관대(20a, 20b)가 놓이며 보관대(20a, 20b)를 라이저(10) 내부로 이동시키거나, 라이저(10) 내부에 위치한 보관대(20a, 20b)를 라이저(10) 외부로 이동시킨다. 상면에 제 1 보관대(20a)가 놓이는 보관대 이송부(30a, 이하, '제 1 보관대 이송부'라고 한다.)와 상면에 제 2 보관대(20b)가 놓이는 보관대 이송부(30b, 이하, '제 2 보관대 이송부'라고 한다.)는 라이저(10)를 중심으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.The storage unit transfer units 30a and 30b of the present embodiment are configured such that the storage units 20a and 20b are placed on the upper surface and the storage units 20a and 20b are moved into the riser 10 or the storage units 20a , 20b) to the outside of the riser (10). A storage unit transfer unit 30b in which a first storage unit 20a is placed on a top surface and a second storage unit 20b is placed on an upper surface of the storage unit transfer unit 30b, 'May be located on opposite sides of the riser 10.

보관대 이송부(30a, 30b)는 라이저(10)와 BOP(2) 사이를 통과하도록 설치되는데, 보관대 이송부(30a, 30b)가 바닥과 수평으로 설치될 수 있도록 BOP(2)와의 높이를 맞추기 위하여, 보관대 이송부(30a, 30b)는 테이블(50)의 상면에 설치될 수 있다.The storage unit transfer units 30a and 30b are installed to pass between the riser 10 and the BOP 2. In order to align the height of the storage unit transfer units 30a and 30b with the BOP 2, The storage unit transfer parts 30a and 30b may be installed on the upper surface of the table 50. [

본 실시예의 운반 장치(60)는, 다수개의 보관대(20a, 20b) 내부에 각각 설치되는데, 상면에 드릴 비트(40a, 40b)가 놓이는 승강 부재(61); 및 승강 부재(61)가 상하로 움직일 수 있는 구동력을 제공하는 구동 부재(62);를 포함한다.The conveying apparatus 60 of the present embodiment is installed inside a plurality of storage bases 20a and 20b, and includes a lifting member 61 on which the drill bits 40a and 40b are placed. And a driving member 62 for providing a driving force that the elevating member 61 can move up and down.

승강 부재(61)는, 보관대(20a, 20b) 바닥면과 같거나 조금 더 작은 면적을 가지는 패널 형태이며, 보관대(20a, 20b) 바닥면과 평행하게 설치된다. 승강 부재(61)의 하면은 구동 부재(62)의 상단부와 연결되고, 승강 부재(61)의 상면에는 드릴 비트(40a, 40b)가 놓인다.The elevating member 61 is in the form of a panel having an area equal to or slightly smaller than the bottom surface of the storage bases 20a and 20b and is installed parallel to the bottom surface of the storage bases 20a and 20b. The lower surface of the elevating member 61 is connected to the upper end of the driving member 62 and the drill bits 40a and 40b are disposed on the upper surface of the elevating member 61. [

승강 부재(61)가 가장 낮은 위치에 있을 때는, 보관대(20a, 20b)의 최하부까지 내려가 승강 부재(61)의 하면이 보관대(20a, 20b)의 바닥면과 접촉할 수도 있다. 승강 부재(61)는, 드릴 파이프(3)로부터 분리된 마모된 드릴 비트(40b)를 전달받고, 드릴 파이프(3)에 새로운 드릴 비트(40a)를 연결시킬 수 있도록, 충분한 높이까지 상승한다.When the elevating member 61 is at its lowest position, it may descend to the lowermost portion of the storage bases 20a, 20b and the bottom surface of the lifting member 61 may come into contact with the bottom surface of the storage bases 20a, 20b. The elevating member 61 ascends to a sufficient height so as to receive the worn drill bit 40b separated from the drill pipe 3 and to connect the new drill bit 40a to the drill pipe 3. [

구동 부재(62)는, 상단부가 승강 부재(61)의 하면과 연결되고, 하단부는 보관대(20a, 20b)의 바닥면과 연결된다. 구동 부재(62)는, 승강 부재(61)가 상하로 움직일 수 있도록 구동력을 제공하며, 유압 실린더, 다수개의 링크 부재가 힌지 결합된 링크 조립체 등 다양한 구동 수단일 수 있다.The upper end of the driving member 62 is connected to the lower surface of the elevating member 61 and the lower end of the driving member 62 is connected to the bottom surface of the storage units 20a and 20b. The driving member 62 may be various driving means such as a hydraulic cylinder, a link assembly in which a plurality of link members are hinge-coupled, and the like, which provides a driving force for moving the elevating member 61 up and down.

구동 부재(62)는, 승강 부재(61)가 드릴 파이프(3)로부터 분리된 드릴 비트(40b)를 전달받거나, 승강 부재(61)가 드릴 파이프(3)에 새로운 드릴 비트(40a)를 공급할 수 있도록, 승강 부재(61)를 상승시킨다.The drive member 62 is configured such that the lift member 61 receives a drill bit 40b separated from the drill pipe 3 or the lift member 61 supplies a new drill bit 40a to the drill pipe 3. [ The elevating member 61 is raised.

또한, 구동 부재(62)는, 승강 부재(61)가 마모된 드릴 비트(40b)를 전달받거나 새로운 드릴 비트(40a)를 공급하는 동안 승강 부재(61)를 정해진 위치에 머물도록 하고, 승강 부재(61)가 마모된 드릴 비트(40b)를 전달받거나 새로운 드릴 비트(40a)를 공급한 후 승강 부재(61)를 보관대(20a, 20b)의 최하단부로 복귀시킨다.
The driving member 62 also allows the elevating member 61 to stay in a predetermined position while the elevating member 61 receives the worn drill bit 40b or supplies the new drill bit 40a, After the drill bit 40 receives the worn drill bit 40b or supplies the new drill bit 40a, the lift member 61 returns to the lowermost end of the storage racks 20a, 20b.

도 1 을 참조하면, 본 실시예의 드릴 비트 교체 시스템에 따른 드릴 비트 교체 작업의 제 1 단계는, 드릴 비트(40b)가 보관대(20a, 20b)보다 위에 위치하도록 드릴 파이프(3)를 끌어올리는 단계; 라이저(10) 내부의 머드가 하방으로 내려오지 않도록 머드 차단 장치(50)가 닫히는 단계; 및 비어있는 제 2 보관대(20b)가 라이저(10) 내부로 들어와 드릴 파이프(3)에 연결된 드릴 비트(40b) 아래에 위치하는 단계;를 포함한다.1, the first step of the drill bit replacement operation according to the drill bit replacement system of the present embodiment is a step of pulling up the drill pipe 3 so that the drill bit 40b is positioned above the storage bases 20a and 20b ; Closing the mud shielding device 50 so that the mud inside the riser 10 does not descend downward; And an empty second holding table 20b are located below the drill bit 40b which is inserted into the riser 10 and connected to the drill pipe 3. [

머드 차단 장치(50)가 닫히면 드릴 파이프(3)는 머드 차단 장치(50)에 의해 고정되어 더 이상 상하로 움직일 수 없게 된다.When the mud shielding device 50 is closed, the drill pipe 3 is fixed by the mud shielding device 50 and can no longer move up and down.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 드릴 비트 교체 시스템에 따른 드릴 비트 교체 작업의 제 2 단계는, 제 2 보관대(20b)에 설치된 운반 장치(60)가 작동되어 승강 부재(61)가 상승하는 단계; 드릴 파이프(3)로부터 마모된 드릴 비트(40b)가 분리되는 단계; 및 드릴 파이프(3)로부터 분리된 마모된 드릴 비트(40b)가 승강 부재(61) 상면에 안착하는 단계;를 포함한다.2, the second step of the drill bit replacing operation according to the drill bit replacing system of the present embodiment is a step in which the conveying device 60 installed in the second holding table 20b is operated to raise the elevating member 61 ; Separating the worn drill bit (40b) from the drill pipe (3); And a worn drill bit 40b separated from the drill pipe 3 is seated on the upper surface of the elevating member 61.

승강 부재(61)는, 구동 부재(62)가 전달하는 구동력에 의하여 상승하여, 마모된 드릴 비트(40b)가 드릴 파이프(3)로부터 분리되는 동안 일정한 높이에서 정지한다. 라이저(10) 내부에는 드릴 비트(40b)를 드릴 파이프(3)로부터 분리하는 장치가 설치될 수 있다.The elevating member 61 ascends by the driving force transmitted by the driving member 62 and stops at a constant height while the worn drill bit 40b is separated from the drill pipe 3. [ A device for separating the drill bit 40b from the drill pipe 3 may be provided in the riser 10.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 드릴 비트 교체 시스템에 따른 드릴 비트 교체 작업의 제 3 단계는, 승강 부재(61)가 하강하여 마모된 드릴 비트(40b)가 제 2 보관대(20b) 내부로 들어가는 단계; 및 제 2 보관대(20b)가 라이저(10) 외부로 이동하고 내부에 새로운 드릴 비트(40a)를 보관하는 제 1 보관대(20a)가 라이저(10) 내부로 이동하는 단계;를 포함한다.3, the third step of the drill bit replacing operation according to the drill bit replacing system of the present embodiment is such that the drill bit 40b is lowered and the worn drill bit 40b enters the second holding table 20b step; And moving the first holding table 20a inside the riser 10 to move the second holding table 20b out of the riser 10 and store a new drill bit 40a therein.

승강 부재(61)는 구동 부재(62)가 전달하는 구동력에 의하여 하강하고, 승강 부재(61)는 제 2 보관대(20b) 바닥면 쪽으로 충분히 하강하여 마모된 드릴 비트(40b)가 제 2 보관대(20b) 내부에 들어갈 수 있도록 한다.The lift member 61 descends by the driving force transmitted by the drive member 62 and the lift member 61 descends sufficiently toward the bottom surface of the second storage table 20b to cause the worn drill bit 40b to move to the second storage table 20b.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 드릴 비트 교체 시스템에 따른 드릴 비트 교체 작업의 제 4 단계는, 제 1 보관대(20a)에 설치된 운반 장치(60)가 작동하여 승강 부재(61)가 상승하는 단계이다.4, the fourth step of the drill bit replacing operation according to the drill bit replacing system of the present embodiment includes a step of raising the elevating member 61 by operating the conveying device 60 installed in the first holding table 20a to be.

승강 부재(61)는, 상면에 새로운 드릴 비트(40a)가 놓인 상태로, 구동 부재(62)가 전달하는 구동력에 의하여 새로운 드릴 비트(40a)가 드릴 파이프(3)에 연결될 수 있는 높이까지 상승한다. The elevating member 61 is raised to a height at which a new drill bit 40a can be connected to the drill pipe 3 by the driving force transmitted by the driving member 62 in a state where a new drill bit 40a is placed on the upper surface, do.

도 5를 참조하면, 본 실시예의 드릴 비트 교체 시스템에 따른 드릴 비트 교체 작업의 제 5 단계는, 상승된 승강 부재(61) 상면에 놓인 새로운 드릴 비트(40a)가 드릴 파이프(3)에 연결되는 단계이다.5, the fifth step of the drill bit replacement operation according to the drill bit replacement system of the present embodiment is such that a new drill bit 40a placed on the upper surface of the elevated member 61 is connected to the drill pipe 3 .

승강 부재(61)는, 새로운 드릴 비트(40a)가 드릴 파이프(3)에 연결되는 동안 일정한 높이에서 정지하고, 라이저(10) 내부에는 드릴 비트(40a)를 드릴 파이프(3)에 연결하는 장치가 설치될 수 있다.The elevating member 61 stops at a constant height while the new drill bit 40a is connected to the drill pipe 3 and the drill bit 40a is connected to the drill pipe 3 inside the riser 10 Can be installed.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 드릴 비트 교체 시스템에 따른 드릴 비트 교체 작업의 제 6 단계는, 머드 차단 장치(50)가 열리는 단계; 드릴 파이프(3)에 보관하던 드릴 비트(40a)를 공급하여 비워진 제 1 보관대(20a)가 라이저(10) 외부로 이동하는 단계; 및 새로운 드릴 비트(40a)가 연결된 드릴 파이프(3)를 시추 작업을 계속하기 위하여 아래로 내려보내는 단계;를 포함한다.Referring to FIG. 6, the sixth step of the drill bit replacement operation according to the drill bit replacement system of the present embodiment includes: opening the mud shielding device 50; Supplying the drill bit (40a) stored in the drill pipe (3) to move the emptied first storage table (20a) out of the riser (10); And lowering the drill pipe 3 to which the new drill bit 40a is connected to continue the drilling operation.

이와 같이, 본 발명에 따른 드릴 비트 교체 시스템에 따르면, 드릴 파이프를 선체까지 끌어올리지 않고서도 해저에서 드릴 비트의 교체를 가능하도록 하여, 드릴 비트의 교체 작업에 소요되는 시간과 노력을 줄이도록 하고, 시추 장비의 가동률을 높일 수 있다.As described above, according to the drill bit replacement system of the present invention, it is possible to replace the drill bit at the seabed without pulling the drill pipe up to the hull, thereby reducing the time and effort required for replacing the drill bit, It is possible to increase the operation rate of the drilling equipment.

본 발명은 상기 실시례들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 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 or scope of the invention. It is self-evident.

3 : 드릴 파이프 10 : 라이저
20a, 20b : 보관대 30a, 30b : 보관대 이송부
40a, 40b : 드릴 비트 50 : 머드 차단 장치
60 : 운반 장치 61 : 승강 부재
62 : 구동 부재3: Drill pipe 10: riser
20a, 20b: Storage stand 30a, 30b:
40a, 40b: drill bit 50: mud breaker
60: conveying device 61: elevating member
62:

Claims (7)

측면이 개폐될 수 있도록 구성되는 라이저;
해저에 설치되어 드릴 비트를 보관하는 보관대;
상기 보관대를 이송시키는 보관대 이송부;
상기 라이저 내부에 설치되어 하방으로 내려오는 머드를 차단하는 머드 차단 장치; 및
상기 보관대 내부에 설치되어 상기 드릴 비트를 상하로 운반하는 운반 장치;를 포함하고,
상기 보관대는 상기 라이저의 측면을 통해 상기 라이저를 출입할 수 있으며,
해저에서 상기 드릴 비트를 교환할 수 있는, 드릴 비트 교체 시스템.A riser configured to open and close a side;
A shelf installed in the sea bed for storing drill bits;
A storage unit transfer unit for transferring the storage unit;
A mud shielding device installed inside the riser to shut down the mud descending downward; And
And a conveying device installed inside the holding table to convey the drill bit up and down,
The shelf may be able to access the riser through the side of the riser,
Wherein the drill bit can be exchanged at the seabed. 청구항 1에 있어서,
상기 머드 차단 장치가 상기 라이저를 상하로 차단하도록 닫히면 상기 라이저 내부의 드릴 파이프는 고정되는, 드릴 비트 교체 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the drill pipe within the riser is fixed when the mud shielding device is closed to block the riser up and down. 청구항 1에 있어서,
상기 운반 장치는,
상면에 상기 드릴 비트가 놓일 수 있는 승강 부재; 및
상기 승강 부재가 상하로 움직일 수 있는 구동력을 제공하는 구동 부재;를 포함하는, 드릴 비트 교체 시스템.The method according to claim 1,
The conveying device includes:
An elevating member on which the drill bit can be placed; And
And a driving member that provides a driving force that allows the lifting member to move up and down. 청구항 3에 있어서,
상기 구동 부재는 유압 실린더; 및 다수개의 링크 부재가 힌지 결합된 링크 조립체; 중 어느 하나인, 드릴 비트 교체 시스템.The method of claim 3,
The driving member includes a hydraulic cylinder; And a link assembly hinged to the plurality of link members; , The drill bit replacement system comprising: 내부에 새로운 드릴 비트를 보관하는 제 1 보관대; 및
내부에 마모된 드릴 비트를 보관하는 제 2 보관대;를 포함하고,
1) 상기 제 2 보관대에 설치된 승강 부재가 상승하는 단계;
2) 드릴 파이프로부터 분리된 마모된 드릴 비트가 상기 승강 부재 상면에 안착하는 단계; 및
3) 상기 승강 부재가 하강하여 상기 마모된 드릴 비트가 상기 제 2 보관대 내부로 들어가는 단계;를 포함하고,
해저에서 상기 드릴 비트가 교환되는 것을 특징으로 하는, 드릴 비트 교환 방법.A first holding table for holding a new drill bit inside; And
And a second holding table for holding the drilled bit drilled therein,
1) raising the elevating member installed in the second holding table;
2) placing a worn drill bit separated from the drill pipe on the upper surface of the elevating member; And
3) the elevated member is lowered so that the worn drill bit enters into the second holding table,
Characterized in that the drill bits are exchanged at the seabed. 청구항 5에 있어서,
4) 상기 제 2 보관대가 라이저 외부로 이동하고 내부에 새로운 드릴 비트를 보관하는 상기 제 1 보관대가 상기 라이저 내부로 이동하는 단계;
5) 상기 제 1 보관대에 설치된 승강 부재가 상승하는 단계; 및
6) 상기 제 1 보관대에 설치된 승강 부재 상면에 놓인 상기 새로운 드릴 비트가 상기 드릴 파이프에 연결되는 단계;를 포함하는, 드릴 비트 교환 방법.The method of claim 5,
4) moving the first storage bin to move the second storage bin to the outside of the riser and store a new drill bit into the inside of the riser;
5) raising the elevating member installed in the first holding table; And
6) The drill bit replacement method according to any one of the preceding claims, wherein the new drill bit located on the upper surface of the elevating member installed in the first holding table is connected to the drill pipe. 청구항 6에 있어서,
상기 1) 단계 전에,
상기 라이저 내부의 머드가 하방으로 내려오지 않도록 상기 라이저 내부에 설치된 머드 차단 장치가 닫히는 단계;를 더 포함하고,
상기 6) 단계 후에,
상기 머드 차단 장치가 닫히는 단계; 및
비워진 상기 제 1 보관대가 상기 라이저 외부로 이동하는 단계;를 더 포함하는, 드릴 비트 교환 방법.The method of claim 6,
Before the step 1)
Further comprising closing the mud shielding device installed in the riser so that the mud inside the riser does not descend downward,
After the step 6)
Closing the mud shielding device; And
And moving the emptied first retainer to the outside of the riser.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109138884A (en) * 2018-09-20 2019-01-04 上海交通大学 It is unpowered throw guard system, with its core-drill(ing) machine and change pipe method

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