KR20160048413A

KR20160048413A - Drilling system and method

Info

Publication number: KR20160048413A
Application number: KR1020140145003A
Authority: KR
Inventors: 배재류; 추교식; 김인수; 이수호; 김진강; 장웅권; 이규석; 김건호; 권정한; 김성수
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2016-05-04

Abstract

The present invention relates to a drilling system for rotating a drilling pipe into the ocean floor and a method thereof. According to an embodiment of the present invention, a drilling system of a drilling structure includes: the drilling structure; a weight on bit adjustment apparatus which adjusts force being applied to a drill bit arranged on an end of a drill pipe connected to the drilling structure; a drill pipe rotating apparatus which rotates the drill pipe; and a waterproof capsule. The weight on bit adjustment apparatus and the drilling pipe rotating apparatus are installed in the waterproof capsule. The waterproof capsule is installed on the ocean floor.

Description

[0001] DRILLING SYSTEM AND METHOD [0002]

본 발명은 드릴링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 해저에서 드릴링 파이프를 회전시키는 드릴링 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a drilling system and method, and more particularly, to a drilling system and method for rotating a drilling pipe in a seabed.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.With the rapid development of international industrialization and industry, the use of earth resources such as oil is gradually increasing, and thus the stable production and supply of crude oil is becoming an increasingly important issue globally.

이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추 설비를 구비한 드릴쉽이 개발되어 있다.For this reason, recently marginal field or deep-sea oil development has been economically feasible, which has been neglected due to economic difficulties so far. Therefore, with the development of submarine mining technology, drilling facilities suitable for the development of such oilfields A drill ship having a plurality of drill holes has been developed.

종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었다.Conventional submarine drilling has been mainly used for a rig ship or a fixed platform for underwater drilling which can be sailed only by other tugboats and which is used for drilling underwater at anchor point on the sea using a mooring device.

최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 드릴쉽(Drill ship), 반잠수식 리그(semi-submersible rig) 등이 개발되어 해저 시추 및 생산에 사용되고 있다.Drill ships and semi-submersible rigs, which are manufactured in the same form as general vessels, have been developed to mount sophisticated drilling rigs and to navigate with their own power, It is used in production.

그리고 최근에 심해(deep-water)에서 오일과 가스가 발견되어 3,000m 이상의 수심에서 드릴링 작업이 필요하게 되었다.And recently, oil and gas have been found in deep-water, requiring drilling at depths of over 3,000 meters.

심해에서 드릴링 작업 시 다음과 같은 문제점이 있다.The drilling work in the deep sea has the following problems.

첫째는, 드릴 파이프(drill pipe)의 핸들링 문제이다. 심해로 갈수록 드릴 파이프의 길이가 길어져 비틀림(torsion)이나 좌굴(buckling)에 의한 파손이 잦아질 수 있다.The first is the handling problem of the drill pipe. As the depth of the drill pipe increases, the length of the drill pipe becomes longer and the breakage due to torsion or buckling may become frequent.

또한 드릴 파이프의 길이가 길어지므로 비틀림이나 좌굴에 의한 변형으로 케이싱(casing) 과의 접촉이 빈번히 일어날 수 있다.Since the length of the drill pipe is increased, the contact with the casing may be frequently caused by the distortion due to the twisting or buckling.

둘째는, 탑 드라이브(top drive)의 문제이다. 탑 드라이브는 회전 운동을 드릴 스트링(drill string)에 전달하는 수단으로 로터리 테이블(rotary table)을 대신하여 사용된다.The second problem is the top drive. The top drive is used in place of a rotary table as a means of delivering rotational motion to a drill string.

탑 드라이브는 트래블링 블록(travelling block)에 매달려 있으며, 전기 또는 유압 모터에 의해 구동되고, 드릴 스트링이 탑 드라이브에 바로 연결된다.The top drive is suspended from a traveling block, driven by an electric or hydraulic motor, and the drill string is directly connected to the top drive.

전술한 바와 같이 심해로 갈수록 드릴 파이프의 길이가 길어지므로 드릴 스트링의 중량 증가로 탑 드라이브의 작동하지 않는 시간(down-time)이 증가할 것으로 예상된다.As described above, since the length of the drill pipe increases toward the deep sea, the increase in the weight of the drill string is expected to increase the down-time of the top drive.

특히 트래블링 블록은 아주 크고 다양한 시이브 리프팅 블록(sheave lifting block)으로서 기본적으로 드릴링 작업을 하는 동안에 드릴 스트링의 무게를 지지한다.In particular, the travel block is a very large and diverse sheave lifting block that basically supports the weight of the drill string during drilling.

또한 트래블링 블록은 드로웍스(drawworks)에 의한 상하 운동으로 드릴 파이프와 케이싱을 드릴링 홀 속으로 넣거나, 드릴링 홀로부터 빼내는데 사용된다.The travel block is also used to move the drill pipe and casing into and out of the drilling hole by up and down movements by drawworks.

심해로 갈수록 드릴 스트링의 무게가 증가 되므로 드릴 스트링의 하중을 지지하기 위해 트래블링 블록의 사이즈를 크게 해야 하고, 이는 수직 운동 보상기(heave compensator)의 사이즈를 증가시킨다.As the depth of the drill string increases toward the deep sea, the size of the travel block must be increased to support the load of the drill string, which increases the size of the heave compensator.

나아가 드릴 스트링의 무게가 증가 되므로 드로웍크의 로워링(lowering) 시 하락 부하(falling load) 제동(braking)에 따라 발생 되는 에너지를 신속히 흡수하지 못하는 단점이 있고, 메인 AC 동력원(power source)의 순간적인 정전으로 인한 순간 과도 상태가 발생 될 수 있다.Further, since the weight of the drill string is increased, there is a disadvantage that the energy generated due to the falling load braking can not be absorbed quickly during the lowering of the dowel work, and the moment of the main AC power source Instantaneous transients may occur due to a power outage.

덧붙여 메인 데크의 상부 영역에 고 하중의 드릴링 장비가 복수로 배치되므로 선체의 무게 중심(center of gravity)도 높아지게 된다. 그 결과 선박이 외부의 힘에 의하여 옆으로 기울어졌을 때 원상태로 되돌아오려는 성질인 복원성도 떨어지게 되어 드릴쉽의 안정성(stability)에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 복원성이 좋아야 심한 바람과 파도에도 전복되지 않고 안정적인 작업을 할 수 있다.In addition, since a plurality of high-load drilling equipments are arranged in the upper area of the main deck, the center of gravity of the hull becomes higher. As a result, when the ship is tilted sideways by the external force, the stability of the ship, which is the property of returning to the original state, is also degraded, which may adversely affect the stability of the drill ship. Good stability and stable operation can be achieved without overturning in severe winds and waves.

따라서 드릴 스트링의 하중을 메인 데크의 상부 영역에서 지지함으로 인해 발생되는 전술한 단점을 보완할 수 있는 새로운 개선책이 요구된다.Therefore, a new improvement is needed which can overcome the above-mentioned disadvantages caused by supporting the load of the drill string in the upper region of the main deck.

선행기술 : 국제특허공개공보 WO2004-018826호 (2004. 03. 04)Prior art: International patent application publication number WO2004-018826 (2004.03.04)

본 발명의 목적은 드릴 파이프를 효율적으로 핸들링할 수 있고 메인 데크의 상부 영역에 배치되는 고 하중의 드릴링 장비를 제거할 수 있는 드릴링 시스템을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a drilling system capable of efficiently handling a drill pipe and capable of removing high load drilling equipment which is disposed in the upper region of the main deck.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시추 구조물의 드릴링 시스템으로서, 시추 구조물; 상기 시추 구조물과 연결된 드릴 파이프의 끝에 위치한 드릴 비트에 가해지는 힘을 조절하는 웨이트 온 비트 조절 장치; 상기 드릴 파이프를 회전시키는 드릴 파이프 회전 장치; 및 방수캡슐을 포함하고, 상기 웨이트 온 비트 조절 장치 및 상기 드릴 파이프 회전 장치는 상기 방수 캡슐 내부에 설치되고, 상기 방수 캡슐은 해저에 설치되는, 드릴링 시스템이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a drilling system for a drilling structure, comprising: a drilling structure; A weight on bit adjustment device for adjusting a force applied to a drill bit located at an end of a drill pipe connected to the drill structure; A drill pipe rotating device for rotating the drill pipe; And a waterproof capsule, wherein the weight on bit adjustment device and the drill pipe rotation device are installed inside the waterproof capsule, and the waterproof capsule is installed on the seabed.

특히, 상기 웨이트 온 비트 조절 장치 및 상기 드릴 파이프 회전 장치는 육상 또는 상기 시추 구조물에서 상기 방수 캡슐 내부에 설치될 수 있다. In particular, the weight on bit adjustment device and the drill pipe rotation device may be installed in the waterproof capsule on land or in the drilling structure.

또한, 상기 방수 캡슐의 상부와 하부에는 상기 드릴 파이프가 관통할 수 있는 홀이 있고, 상기 드릴 파이프와 상기 방수 캡슐이 접하는 부위에는 실링부가 마련될 수 있다. The waterproof capsule may have a hole through which the drill pipe can pass, and a sealing portion may be provided at a portion where the drill pipe and the waterproof capsule contact each other.

또한, 상기 실링부는 상기 방수 캡슐의 홀에 마련되는 하우징; 상기 하우징에 회전 가능하게 결합 되는 베어링; 및 상기 베어링에 결합 되어 상기 베어링과 같이 회전되며 상기 드릴 파이프와 상기 방수 캡슐의 간극을 실링하는 실링부재를 포함할 수 있다. The sealing portion may include a housing provided in a hole of the waterproof capsule; A bearing rotatably coupled to the housing; And a sealing member coupled to the bearing, rotated together with the bearing, and sealing a gap between the drill pipe and the waterproof capsule.

또한, 상기 웨이트 온 비트 조절 장치는 복수의 지지 레그들에 의해 고정되고, 상기 복수의 지지 레그들에 설치되어 있는 레일을 따라 상하로 이동하면서 상기 드릴 비트에 가해지는 힘을 조절할 수 있다. Also, the weight-on bit adjusting device is fixed by a plurality of support legs, and the force applied to the drill bit can be adjusted while moving up and down along the rails provided on the plurality of support legs.

또한, 드릴링 작업 중에 상기 드릴 비트에 가해지는 힘을 줄이려면 상기 웨이트 온 비트 조절 장치는 상기 웨이트 온 비트 조절 장치의 하강 속도를 줄일 수 있다. Further, in order to reduce the force applied to the drill bit during the drilling operation, the weight on bit adjusting device can reduce the descending speed of the weight on bit adjusting device.

또한, 드릴링 작업 중에 상기 드릴 비트에 가해지는 힘을 키우려면 상기 웨이트 온 비트 조절 장치는 상기 웨이트 온 비트 조절 장치의 하강 속도를 늘릴 수 있다. Further, in order to increase the force applied to the drill bit during the drilling operation, the weight-on bit adjusting device can increase the descending speed of the weight-on bit adjusting device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면,시추 구조물의 드릴링 방법에 있어서, 웨이트 온 비트 조절 장치 및 드릴 파이프 회전 장치를 방수 캡슐 내부에 설치하는 단계; 상기 방수 캡슐을 해저에 설치하는 단계; 및 상기 웨이트 온 비트 조절 장치로 상기 시추 구조물과 연결된 드릴 파이프의 끝에 위치한 드릴 비트에 가해지는 힘을 조절하면서 상기 드릴 파이프 회전 장치로 상기 드릴 파이프를 회전시켜 드릴링 하는 단계를 포함하는 드릴링 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of drilling a drilling structure, comprising: installing a weight on bit adjustment device and a drill pipe rotation device inside a waterproof capsule; Installing the waterproof capsule on the seabed; And drilling the drill pipe with the drill pipe rotating device while adjusting the force applied to the drill bit located at the end of the drill pipe connected to the drill structure by the weight on bit adjusting device .

또한, 상기 웨이트 온 비트 조절 장치는 복수의 지지 레그들에 의해 고정되고, 상기 복수의 지지 레그들에 설치되어 있는 레일을 따라 상하로 이동하면서 상기 드릴 비트에 가해지는 힘을 조절될 수 있다. Also, the weight on bit adjustment device is fixed by a plurality of support legs, and the force applied to the drill bit can be adjusted while moving up and down along the rails provided on the plurality of support legs.

본 발명의 실시예에 따르면, 로테이션 장치 및 웨이트 온 비트(weight on bit) 조절 장치를 해저에 설치하여 드릴 파이프를 해저에서 회전시킴으로써 드릴 파이프를 효율적으로 다룰 수 있고, 메인 데크의 상부 영역에 배치되는 고 하중의 드릴링 장비를 제거할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a rotation device and a weight on bit adjustment device are installed on the seabed so that the drill pipe can be handled efficiently by rotating the drill pipe at the seabed, High load drilling equipment can be removed.

그리고, 로테이션 장치 및 웨이트 온 비트 조절 장치를 방수 캡슐 내부에 설치함으로써 로테이션 장치 및 웨이트 온 비트 조절 장치의 손상을 방지할 수 있다. The rotation device and the weight on bit adjusting device are installed inside the waterproof capsule to prevent the rotation device and the weight on bit adjusting device from being damaged.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴링 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴링 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드릴링 시스템을 나타내 도면이다. 1 shows a drilling system according to a first embodiment of the present invention.
2 shows a drilling system according to a second embodiment of the present invention.
3 shows a drilling system according to a third embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴링 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴링 시스템을 나타낸 도면이다. First, a drilling system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 shows a drilling system according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴링 시스템은 시추 구조물(100), 웨이트 온 비트 조절 장치(200) 및 드릴 파이프 회전 장치(300)를 포함한다. 1, the drilling system according to the first embodiment of the present invention includes a drilling structure 100, a weight on bit adjustment device 200, and a drill pipe rotation device 300. As shown in FIG.

시추 구조물(100)은, 드릴링(drilling) 작업에 필요한 드릴 파이프(DP)가 적재되는 드릴쉽(drillship) 이나 반 잠수식 리그일 수 있다.The drilling structure 100 may be a drillship or semi-submerged rig loaded with a drill pipe DP required for a drilling operation.

본 실시 예에서 시추 구조물(100)에는 드릴 파이프(DP)가 해저로 이동되는 통로인 문풀(MP, moonpool)이 마련되고, 문풀(MP)의 상부에는 드릴 플로어(DF, drill floor)와 데릭(D)이 마련된다.In the present embodiment, the drilling structure 100 is provided with a moonpool MP as a passage through which the drill pipe DP is moved to the seabed. A drill floor DF and a derrick D) are provided.

본 발명의 실시예에서는 드릴 파이프(DP)의 하중을 메인 데크(MD)의 상부 영역이 아닌 해저에서 지지하므로, 종래 데릭에 마련되는 탑 드라이브(top drive), 트래블링 블록(travelling block), 수직 운동 보상기(heave compensator)을 설치하지 않아도 된다.In the embodiment of the present invention, since the load of the drill pipe DP is supported by the underside of the main deck MD rather than the upper region thereof, the top drive, traveling block, vertical There is no need to install a heave compensator.

따라서, 데릭(D)의 상부 구조물을 간소화할 수 있고, 선체의 수직 방향 무게 중심(vertical center of gravity)을 낮출 수 있어 복원성이 높아지므로 안정성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the upper structure of the derrick D can be simplified, and the vertical center of gravity of the hull can be lowered, thereby improving the stability and improving the stability.

또한 해저에서 드릴 파이프(DP)의 하중이 지지 되므로 드릴 파이프(DP)를 올리거나 내릴 때 사용되는 드로워크스(drawworks)의 크기와 용량을 종전에 비해 줄일 수 있다.Also, since the load of the drill pipe (DP) is supported at the seabed, the size and the capacity of the drawworks used when raising and lowering the drill pipe (DP) can be reduced compared to the past.

드릴 파이프 회전 장치(300)는 해저에 설치되어 드릴 파이프를 회전시킨다. The drill pipe rotating device 300 is installed on the seabed to rotate the drill pipe.

웨이트 온 비트 조절 장치(200)는 드릴 파이프의 무게를 지지함으로써 드릴 파이프의 끝에 있는 드릴 비트에 가해지는 힘을 조절하는 장치이다. 웨이트 온 비트 조절 장치(200)는 복수의 지지 레그(210)들에 의해 고정되고, 복수의 지지 레그(210)들에 설치되어 있는 레일을 따라 상하로 이동하면서 드릴 비트에 가해지는 힘을 조절할 수 있다. 예를 들어, 드릴링 작업 중에 드릴 비트에 가해지는 힘을 줄이기 위해서는 웨이트 온 비트 조절 장치(200)의 하강 속도를 줄일 수 있고, 드릴 비트에 가해지는 힘을 키우기 위해서는 웨이트 온 비트 조절 장치(200)의 하강 속도를 키울 수 있다.The weight on bit adjustment device 200 is a device that adjusts the force applied to the drill bit at the end of the drill pipe by supporting the weight of the drill pipe. The weight on bit adjustment device 200 is fixed by a plurality of support legs 210 and is capable of adjusting the force applied to the drill bit as it moves up and down along the rails provided on the plurality of support legs 210 have. For example, in order to reduce the force applied to the drill bit during drilling operation, it is possible to reduce the descending speed of the weight-on bit adjusting device 200 and to increase the force applied to the drill bit, You can increase your descent rate.

다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴링 시스템을 설명한다. 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴링 시스템을 나타낸 도면이다. Next, a drilling system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 shows a drilling system according to a second embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴링 시스템은 시추 구조물(100), 웨이트 온 비트 조절 장치(200), 드릴 파이프 회전 장치(300) 및 방수 캡슐(400)을 포함한다. 2, the drilling system according to the second embodiment of the present invention includes a drilling structure 100, a weight on bit adjustment device 200, a drill pipe rotation device 300, and a waterproof capsule 400 do.

시추 구조물(100), 웨이트 온 비트 조절 장치(200) 및 드릴 파이프 회전 장치(300)는 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하다. The drilling structure 100, the weight on bit adjusting device 200 and the drill pipe rotating device 300 are the same as those described in the first embodiment of the present invention.

방수 캡슐(400)은 내부에 웨이트 온 비트 조절 장치(200) 및 드릴 파이프 회전 장치(300)가 설치된다. The waterproof capsule 400 has a weight-on bit adjusting device 200 and a drill pipe rotating device 300 installed therein.

도 2에 도시된 바와 같이, 웨이트 온 비트 조절 장치(200) 및 드릴 파이프 회전 장치(300)는 방수 캡슐(400)의 내부에 설치되고, 방수 캡슐(400)은 웨이트 온 비트 조절 장치(200) 및 드릴 파이프 회전 장치(300)에 해수가 닿지 않도록 하여 해수 및 수압으로부터 보호한다. 웨이트 온 비트 조절 장치(200) 및 드릴 파이프 회전 장치(300)는 해수와 접촉하고 강한 수압을 받게 되면 장치들이 손상될 수 있다. 따라서, 방수 캡슐(400)은 강한 수압을 견딜 수 있는 방수 소재로 만들어진다. 2, the weight-on bit adjustment device 200 and the drill pipe rotation device 300 are installed inside the waterproof capsule 400, and the waterproof capsule 400 includes the weight-on bit adjustment device 200, And the drill pipe rotating device 300 so as to protect them from seawater and water pressure. The weight on bit adjustment device 200 and the drill pipe rotating device 300 may come into contact with the seawater and receive a strong water pressure, which may damage the devices. Accordingly, the waterproof capsule 400 is made of a waterproof material capable of withstanding a strong water pressure.

웨이트 온 비트 조절 장치(200) 및 드릴 파이프 회전 장치(300)는 육상 또는 시추 구조물(100)에서 방수 캡슐(400) 내부에 설치될 수 있다. 그리고, 방수 캡슐(400)을 해저로 내려서 해저에 설치함으로써 설치의 용이성을 높일 수 있다. The weight on bit adjustment device 200 and the drill pipe rotation device 300 may be installed inside the waterproof capsule 400 in the land or drilling structure 100. By installing the waterproof capsule 400 on the sea floor by taking the waterproof capsule 400 down to the sea floor, the ease of installation can be improved.

그리고, 방수 캡슐(400)의 상부와 하부에는 드릴 파이프가 관통할 수 있는 홀이 있고, 드릴 파이프와 방수 캡슐(400)이 접하는 부위에는 실링부가 있다. The upper and lower portions of the waterproof capsule 400 have holes through which the drill pipe can pass, and sealing portions are formed at the portions where the drill pipe and the waterproof capsule 400 are in contact with each other.

실링부는 드릴 파이프가 관통되는 방수 캡술(400)의 홀에 마련되는 하우징과, 하우징에 회전 가능하게 결합 되는 베어링과, 베어링에 결합 되어 베어링과 같이 회전되며 드릴 파이프와 방수 캡슐(400)의 간극을 실링하는 실링부재를 포함한다.The sealing portion includes a housing provided in a hole of the waterproof cap 400 in which the drill pipe is penetrated, a bearing rotatably coupled to the housing, a bearing coupled to the bearing and rotated as a bearing and having a gap between the drill pipe and the waterproof capsule 400 And a sealing member for sealing.

다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 드릴링 시스템을 설명한다. 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드릴링 시스템을 나타낸 도면이다. Next, a drilling system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 shows a drilling system according to a third embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 드릴링 시스템은 시추 구조물(100), 제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500), 제2 웨이트 온 비트 조절 장치(200) 및 드릴 파이프 회전 장치(300)를 포함한다. 3, the drilling system according to the third embodiment of the present invention includes a drilling structure 100, a first weight on bit adjustment device 500, a second weight on bit adjustment device 200, And a rotating device (300).

본 발명의 제3 실시예에서는 제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500)를 시추 구조물(100)에 설치하고, 제2 웨이트 온 비트 조절 장치(200)를 해저에 설치하여, 드릴 파이프의 무게를 제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500)와 제2 웨이트 온 비트 조절 장치(200)가 분담하여 지지함으로써, 제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500)만 설치한 경우보다 제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500)의 파손을 방지할 수 있다. 이때, 제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500)가 제2 웨이트 온 비트 조절 장치(200)보다 드릴 파이프의 무게의 더 많은 부분을 지지할 수 있다. 예를 들어, 제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500)가 드릴 파이프의 무게의 90%를 지지하고, 제2 웨이트 온 비트 조절 장치(200)가 드릴 파이프의 무게의 10%를 지지할 수 있다. In the third embodiment of the present invention, the first weight on bit adjusting device 500 is installed in the drilling structure 100 and the second weight on bit adjusting device 200 is installed on the sea floor, The first weight on bit adjusting device 500 and the second weight on bit adjusting device 200 share the first weight on bit adjusting device 500 and the first weight on bit adjusting device 500, Can be prevented from being damaged. At this time, the first weight on bit adjustment device 500 may support a greater portion of the weight of the drill pipe than the second weight on bit adjustment device 200. For example, the first weight on bit adjustment device 500 may support 90% of the weight of the drill pipe and the second weight on bit adjustment device 200 may support 10% of the weight of the drill pipe.

제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500)는 시추 구조물(100)에 설치되고, 도 3에 도시된 바와 같이, 드릴 파이프를 감싸서 잡는 형태이다. 그러면, 드릴 파이프를 위에서 잡는 경우에 비해 데릭의 높이를 낮출 수 있는 장점이 있다. The first weight-on-bit adjusting device 500 is installed in the drilling structure 100, and is configured to wrap and hold the drill pipe as shown in FIG. This has the advantage that the height of the derrick can be lowered compared with the case where the drill pipe is held on the upper side.

그리고, 제1 웨이트 온 비트 조절 장치(500)는 드로워크스(510)에 연결되어, 드로워크스(510)에 의해 움직임이 조절된다. Then, the first weight-on bit adjusting device 500 is connected to the draw work 510, and its movement is adjusted by the draw work 510.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100 : 시추 구조물
200 : 제2 웨이트 온 비트 조절 장치
500 : 제1 웨이트 온 비트 조절 장치
300 : 드릴 파이프 회전 장치
400 : 방수 캡슐100: Drilling structure
200: second weight on bit adjustment device
500: first weight on bit adjustment device
300: Drill pipe rotating device
400: waterproof capsule

Claims

As a drilling system for a drilling structure,
Drilling structures;
A weight on bit adjustment device for adjusting a force applied to a drill bit located at an end of a drill pipe connected to the drill structure;
A drill pipe rotating device for rotating the drill pipe; And
Waterproof capsules,
Wherein the weight on bit adjustment device and the drill pipe rotation device are installed inside the waterproof capsule, and the waterproof capsule is installed on the seabed.

The method according to claim 1,
Wherein the weight on bit adjustment device and the drill pipe rotation device are installed inside the waterproof capsule on land or in the drilling structure.

The method according to claim 1,
Wherein the waterproof capsule has a hole through which the drill pipe can pass, and a sealing portion is provided at a portion where the drill pipe and the waterproof capsule contact with each other.

The method of claim 3,
The sealing portion
A housing provided in the hole of the waterproof capsule;
A bearing rotatably coupled to the housing; And
And a sealing member coupled to the bearing and rotatable with the bearing and sealing a gap between the drill pipe and the waterproof capsule.

The method according to claim 1,
Wherein the weight on bit adjustment device is fixed by a plurality of support legs and adjusts a force applied to the drill bit while moving up and down along a rail provided on the plurality of support legs.

The method of claim 5,
On bit adjustment device reduces the rate of descent of the weight on bit adjustment device to reduce the force applied to the drill bit during a drilling operation.

The method of claim 5,
Wherein the weight on bit adjustment device increases the descending speed of the weight on bit adjustment device to increase the force applied to the drill bit during the drilling operation.

A method for drilling a drilling structure,
Installing a weight on bit adjustment device and a drill pipe rotation device inside a waterproof capsule;
Installing the waterproof capsule on the seabed; And
And drilling the drill pipe with the drill pipe rotating device while adjusting the force applied to the drill bit located at the end of the drill pipe connected to the drill structure by the weight on bit adjusting device.

The method of claim 8,
Wherein the weight on bit adjustment device and the drill pipe rotation device are installed inside the waterproof capsule on land or in the drilling structure.

The method of claim 8,
Wherein the waterproof capsule has a hole through which the drill pipe can pass, and a sealing portion is provided at a portion where the drill pipe and the waterproof capsule contact each other.

The method of claim 10,
The sealing portion
A housing provided in the hole of the waterproof capsule;
A bearing rotatably coupled to the housing; And
And a sealing member coupled to the bearing and rotatable with the bearing and sealing a gap between the drill pipe and the waterproof capsule.

The method of claim 8,
Wherein the weight on bit adjustment device is fixed by a plurality of support legs and adjusts a force applied to the drill bit while moving up and down along a rail provided on the plurality of support legs.

The method of claim 12,
Wherein the weight on bit adjustment device reduces the descending speed of the weight on bit adjustment device to reduce the force applied to the drill bit during a drilling operation.

The method of claim 12,
Wherein the weight on bit adjusting device increases the descending speed of the weight on bit adjusting device to increase the force applied to the drill bit during the drilling operation.