KR20160082780A - 디버터 하우징 폐쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치는, 드릴플로우의 하부에 마련되어 드릴링 작업시 라이저가 설치되도록 하부에 개구부가 형성되는 디버터 하우징을 폐쇄하는 디버터 하우징 폐쇄장치에 있어서, 상기 드릴플로우의 상부에 지지되는 지지부와, 상기 지지부에 연결되어 상기 디버터 하우징을 관통하는 연결부를 포함하는 제1 구조물; 및 상기 디버터 하우징의 개구부를 통해 배출되는 유체가 해양으로 방출되는 것을 차단하도록, 상기 디버터 하우징의 하측에 마련되어 상기 연결부에 의해 상기 디버터 하우징에 밀착되는 제2 구조물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치는, 용접의 방법을 이용하지 않고, 단순히 연결하여 턴버클을 돌리는 작업을 통해 디버터 하우징의 하부를 밀착시켜 폐쇄할 수 있어, 디버터 하우징의 품질을 저하시키지 않는다.
또한, 본 발명은 디버터의 사이즈에 관계없이 하나의 장치를 이용하여 부재의 낭비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 디버터의 사이즈에 대응하여 디버터 하우징을 폐쇄하는 부재를 설계 및 제작할 필요가 없어 작업효율이 향상될 수 있다.

Description

디버터 하우징 폐쇄장치{Apparatus of closer for Diverter Housing}

본 발명은 디버터 하우징 폐쇄장치에 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.

특히, 드릴십의 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, 여기서 드릴십에 구비되는 장비를 디버터라고 하며, 디버터는 머드 순환을 이루는 장비로 이용된다.

디버터는 외관을 이루는 디버터 하우징과 그 내부에 마련되어 머드가 순환되도록 실질적으로 작동되는 디버터 어셈블리로 이루어진다. 디버터 하우징은 디버터 어셈블리가 입고되기 이전에 드릴십이 건조되는 과정에서 드릴십에 먼저 설치된다.

여기서, 디버터 어셈블리가 구비되지 않더라도, 디버터에 마련되는 파이프 구조물 등을 통해 유체(물, 오일, 머드 등을 포함할 수 있음)의 순환이 잘 이루어지는 지의 여부를 테스트 하여, 해상에서 드릴십의 드릴링 작업시 누수의 여부가 없는지 또는 머드의 순환이 잘 이루어지는지의 여부를 테스트할 필요가 있다.

이때, 라이저가 설치되는 디버터 하우징의 하부를 플레이트(Plate)로 막아서 테스트를 하게 되나, 디버터 하우징의 메이커(Maker)가 변경될 때 마다 하부를 확인하여 디버터 하우징의 사이즈에 맞는 플레이트를 제작하여 설치후 테스트를 시행하게 한다.

또한 디버터 어셈블리가 입고되는 시점에 따라 테스트를 해야 하므로 야드(선박 건조 작업장) 내에서 테스트를 미리 스케쥴링(Scheduling)할 수가 없어, 다른 작업과의 관계 선후 등의 일정 조율이 어려워짐에 따라 작업일정이 늦어질 우려가 있다.

게다가, 디버터 하우징의 하부를 플레이트로 폐쇄하기 위해 용접을 하는 경우 용접에 따른 데미지의 우려가 있고, 디버터 하우징의 사이즈에 따라 플레이트의 사이즈를 변경하여 사용하여야 하므로 1회성 구조물(플레이트)을 설계 제작하여 낭비의 우려가 있다.

특히, 디버터 어셈블리가 선주에게 인도된 이후 드릴링 작업시 라이저가 설치되는 디버터 하우징의 하부가 개방되어 있어, 테스트를 이룰 수가 없으므로 개선이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 용접의 방법을 이용하지 않고 디버터 하우징의 하부를 폐쇄할 수 있으며, 디버터의 사이즈에 관계없이 하나의 장치를 이용하여 부재의 낭비를 방지할 수 있는 디버터 하우징 폐쇄장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치는, 드릴플로우의 하부에 마련되어 드릴링 작업시 라이저가 설치되도록 하부에 개구부가 형성되는 디버터 하우징을 폐쇄하는 디버터 하우징 폐쇄장치에 있어서, 상기 드릴플로우의 상부에 지지되는 지지부와, 상기 지지부에 연결되어 상기 디버터 하우징을 관통하는 연결부를 포함하는 제1 구조물; 및 상기 디버터 하우징의 개구부를 통해 배출되는 유체가 해양으로 방출되는 것을 차단하도록, 상기 디버터 하우징의 하측에 마련되어 상기 연결부에 의해 상기 디버터 하우징에 밀착되는 제2 구조물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 제2 구조물은, 상기 디버터 하우징과 연통하여 상기 디버터 하우징으로부터 유체가 유출입되도록, 상단부는 개구되며 하단부는 폐쇄되고, 중공을 이루는 파이프부재; 상기 파이프부재의 상단부에 마련되며, 상기 연결부가 연결되는 패드아이가 마련되는 플레이트부재; 및 상기 파이프부재와 상기 플레이트부재에 연결되어 강성을 보강하는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 제2 구조물은, 상기 플레이트부재의 상단부에 마련되어 상기 디버터 하우징과 맞닿으며, 상기 연결부의 길이조정으로 인해 상기 디버터 하우징에 밀착되어 상기 디버터 하우징의 개구부를 씰링하는 씰링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 연결부는, 회전방향에 따라 길이가 가감되는 턴버클로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치는, 용접의 방법을 이용하지 않고, 단순히 연결하여 턴버클을 돌리는 작업을 통해 디버터 하우징의 하부를 밀착시켜 폐쇄할 수 있어, 디버터 하우징의 품질을 저하시키지 않는다.

또한, 본 발명은 디버터의 사이즈에 관계없이 하나의 장치를 이용함으로써, 개별의 디버터 사이즈에 대응하여 디버터 하우징을 폐쇄하는 부재(종래의 라이저 조정용 펍 조인트(pup joint) 및 펍 조인트 하부에 용접되는 플레이트)를 설계 및 제작할 필요가 없어, 부재의 낭비를 방지(추가비용발생 방지)할 수 있을 뿐만 아니라, 작업공수가 감소되어 작업효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치가 디버터 하우징에 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치가 분리된 상태를 도시한 도면이다.

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 일 실시예에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치가 디버터 하우징에 설치된 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치가 분리된 상태를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치(100)는 디버터 하우징(20)을 폐쇄하도록, 제1 구조물(110) 및 제2 구조물(120)을 포함한다.

여기서, 디버터 하우징(20)은 드릴플로우(10)의 하부에 마련되어 드릴링 작업시 라이저(도시하지 않음)가 설치되도록 하부에 개구부가 형성되는데, 라이저는 드릴십이 해상에서 드릴링 작업시 설치되므로 드릴십의 건조 작업 중 또는 건조 완료 후 드릴십의 운항 중에는 개방된 상태가 되므로, 디버터 하우징의 이상유무를 테스트 하기 위해 디버터 하우징 폐쇄장치(100)가 디버터 하우징(20)에 설치된다.

디버터 하우징 폐쇄장치(100)의 설치는, 제1 구조물(110)을 크레인(도시하지 않음)으로 인양하여 드릴플로우(10) 상에 배치하고, 드릴십 내에 구비되어 BOP(도시하지 않음) 등을 운반하는 스키드(바퀴, 레일 등에 의해 드릴십 내부를 이동하는 운반장비, 도시하지 않음)를 통해 제2 구조물(120)을 디버터 하우징(20)의 하부로 배치하여, 후술되는 턴버클의 연결을 통해 이룰 수 있다.

제1 구조물(110)은 디버터 하우징(20)의 상부에 마련되어, 제2 구조물(120)을 인양하여 제2 구조물이 디버터 하우징(20)에 밀착되도록 지지하는 구성으로서, 지지부(111) 및 연결부(112)를 포함한다.

지지부(111)는 디버터 하우징(20)과 간섭되지 않으면서도, 연결부(112)가 제2 구조물(120)을 끌어당기도록 드릴플로우(10)의 상부에 마련될 수 있다. 지지부(111)는 연결부(112)가 설치되는 받침구조가 드릴플로우(10) 상에 지지되는 형태로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 4개의 다리구조와 4개의 다리구조에 의해 지지되는 평판의 형태를 이루어 형성될 수 있다.

연결부(112)는 제2 구조물(120)을 연결하여 끌어당기는 구성으로서, 지지부(111)에 연결되어 디버터 하우징(20)을 관통한다. 연결부(112)는 제2 구조물(120)을 지지할 수 있도록 복수의 연결부(112)가 서로 이격되게 지지부(111)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 연결부(112)는 회전방향에 따라 길이가 가감되는 턴버클로 이루어질 수 있다. 턴버클은 하나당 4.5톤의 하중을 견딜 수 있으며, 이러한 턴버클이 앞뒤로 복수개(예를 들어 6개 이상, 바람직하게는 8개) 구비되어 제2 구조물(120)을 매달아 지지할 수 있다. 또한, 후술되는 패드아이(122A)까지 길이가 연장되도록 와이어(부호 도시하지 않음)가 연결될 수 있다.

제2 구조물(120)은 디버터 하우징(20)의 개구부를 통해 배출되는 유체가 해양으로 방출되는 것을 차단하도록, 디버터 하우징(20)의 하측에 마련되어 연결부(112)에 의해 디버터 하우징(20)에 밀착된다.

여기서, 제2 구조물(120)은 해상에서 드릴십이 드릴링하는 작업 중에는 라이저로 인해 폐쇄되는 디버터 하우징(20)의 하부인 개구부를 폐쇄함으로써, 해상에 배치되어 드릴링을 위해 라이저를 유정으로 내린 상태가 아닌 환경에서, 테스트를 이룰 수 있도록 한다.

이러한, 제2 구조물(120)은 파이프부재(121), 플레이트부재(122), 브라켓(123) 및 씰링부재(124)를 포함한다.

파이프부재(121)는 해양으로 유체가 배출되는 것을 방지하는 구성으로서, 디버터 하우징(20)에 연통되도록 라이저(도시하지 않음)에 대응하여 파이프 형상을 이루어, 디버터 하우징(20)으로부터 파이프부재(21)로 유체인 머드 또는 물이 유출입된다.

여기서, 디버터 하우징(20)과 파이프부재(21)를 유체가 순환하도록 하여 디버터 하우징(20)을 검사할 수 있다. 이러한, 파이프부재(121)는 내부에 중공이 형성됨은 물론, 상단부는 개구되어 디버터 하우징(20)과 연통되며 하단부는 폐쇄되어 유체가 해양으로 누출되지 않도록 한다.

플레이트부재(122)는 후술되는 씰링부재(124)와 함께 디버터 하우징(20)의 개구부를 둘러 디버터 하우징(20)과 파이프부재(121) 사이를 밀폐시키는 구성으로서, 파이프부재(121)의 상단부에 마련되며, 연결부(112)가 연결되는 패드아이(122A)가 마련된다. 여기서, 패드아이(122A)는 홀이 형성되어 턴버클이 체결되고, 연결부(112)의 수에 대응하여 복수개로 이루어질 수 있다.

이때, 플레이트부재(122)는 패드아이(122A)에 의해 연결부(112)와 연결되어 디버터 하우징(20)에 밀착된다.

브라켓(123)은 파이프부재(121)와 플레이트부재(122)에 연결되어 강성을 보강한다. 예를 들어, 브라켓(123)은 플레이트부재(122)의 하단부에서 파이프부재(121)의 길이방향을 따라 연장될 수 있으며, 파이프부재(121)의 둘레를 따라 방사형으로 복수개 마련될 수 있다.

씰링부재(124)는 플레이트부재(122)의 상단부에 마련되어 디버터 하우징(20)과 맞닿으며, 연결부(112)의 길이조정으로 인해 디버터 하우징(20)에 밀착되어 디버터 하우징(20)의 개구부를 씰링한다. 여기서, 씰링부재(124)는 디버터 하우징(20)의 개구부 하측을 두르도록, 디버터 하우징(20)의 개구부의 둘레를 따라 마련되며, 패드아이(122A)와 간섭되지 않도록 패드아이(122A)의 외측에서 플레이트부재(122)의 둘레를 따라 마련되는 링 형상을 이룰 수 있다.

여기서, 씰링부재(124)는 다양한 사이즈의 디버터 하우징(20)의 개구부에 대응할 수 있도록, 다양한 사이즈의 여러가지 디버터 하우징(20)에 있어서 가장 큰 개구부의 외곽 사이즈보다 큰 외곽을 이루도록 설계될 수 있어, 여러가지 디버터 하우징에 대비할 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 본 발명에 따른 디버터 하우징 폐쇄장치는, 용접의 방법을 이용하지 않고, 단순히 연결하여 턴버클을 돌리는 작업을 통해 디버터 하우징의 하부를 밀착시켜 폐쇄할 수 있어, 디버터 하우징의 품질을 저하시키지 않으면서, 디버터의 사이즈에 관계없이 하나의 장치를 이용하여 부재의 낭비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 디버터의 사이즈에 대응하여 디버터 하우징을 폐쇄하는 부재를 설계 및 제작할 필요가 없어 작업효율이 향상될 수 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.

10: 드릴플로우 20: 디버터 하우징
100: 디버터 하우징 폐쇄장치 110: 제1 구조물
111: 지지부 112: 연결부
120: 제2 구조물 121: 파이프부재
122: 플레이트부재 122A: 패드아이
123: 브라켓 124: 씰링부재

Claims (4)

1. 드릴플로우의 하부에 마련되어 드릴링 작업시 라이저가 설치되도록 하부에 개구부가 형성되는 디버터 하우징을 폐쇄하는 디버터 하우징 폐쇄장치에 있어서,
   상기 드릴플로우의 상부에 지지되는 지지부와, 상기 지지부에 연결되어 상기 디버터 하우징을 관통하는 연결부를 포함하는 제1 구조물; 및
   상기 디버터 하우징의 개구부를 통해 배출되는 유체가 해양으로 방출되는 것을 차단하도록, 상기 디버터 하우징의 하측에 마련되어 상기 연결부에 의해 상기 디버터 하우징에 밀착되는 제2 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 디버터 하우징 폐쇄장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 구조물은,
   상기 디버터 하우징과 연통하여 상기 디버터 하우징으로부터 유체가 유출입되도록, 상단부는 개구되며 하단부는 폐쇄되고, 중공을 이루는 파이프부재;
   상기 파이프부재의 상단부에 마련되며, 상기 연결부가 연결되는 패드아이가 마련되는 플레이트부재; 및
   상기 파이프부재와 상기 플레이트부재에 연결되어 강성을 보강하는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 디버터 하우징 폐쇄장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2 구조물은,
   상기 플레이트부재의 상단부에 마련되어 상기 디버터 하우징과 맞닿으며, 상기 연결부의 길이조정으로 인해 상기 디버터 하우징에 밀착되어 상기 디버터 하우징의 개구부를 씰링하는 씰링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디버터 하우징 폐쇄장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 연결부는,
   회전방향에 따라 길이가 가감되는 턴버클로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디버터 하우징 폐쇄장치.

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