KR20180077562A - 드릴쉽 - Google Patents

Abstract

드릴쉽이 개시된다. 본 발명의 드릴쉽은, 문풀의 상부에 배치되는 드릴 플로어; BOP가 배치되는 BOP 배치부; 및 크리스마스 트리(X-mas tree)가 배치되는 크리스마스 트리 배치부를 포함하고, BOP 배치부는 문풀과 근접된 위치의 메인 데크의 하부에 마련되고, 크리스마스 트리 배치부는 메인 데크 상에 배치되어 크리스마스 트리의 이동이 드릴 플로어의 레벨에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

드릴쉽{DRILLSHIP}

본 발명은, 드릴쉽에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 크리스마스 트리와 BOP의 새로운 공간 배치로 안정성을 향상시킬 수 있고 구조 물량을 절감할 수 있는 드릴쉽에 관한 것이다.

해저 채굴 기술의 발달과 더불어 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.

종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고, 계류 장치를 이용하여 해상의 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었다.

최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고, 자체의 동력으로 항해할 수 있도록 선박과 동일한 형태로 제작된 드릴쉽(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.

드릴쉽에는 선체의 중심부에 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동할 수 있도록 문풀(moonpool)이 마련된다.

또한, 문풀의 상부에는 라이저와 드릴 파이프를 문풀을 통해 하향 전진시키기 위한 데릭(derrick)이 마련된다.

이전의 드릴쉽에서 머드 모듈(MM)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 선수부 선체 내부와 메인 데크(MD)의 상부에 배치되고, 라이저 저장부(RS)는 문풀과 선미 사이의 메인 데크(MD) 하부에 배치된다.

또한, BOP 배치 영역부와 크리스마스 트리(X-MAS TREE) 배치 영역부는 메인 데크(MD) 레벨의 문풀 영역에 배치된다.

그리고 BOP와 크리스마스 트리(X)의 이동 작업은 드릴 플로어(DF)의 하부에서 이루어지므로, 작업 높이 확보를 위해 드릴 플로어(DF)가 높게 예를 들어 42m 높이로 배치된다. 이로 인해 드릴 플로어(DF) 상부의 데릭 및 드릴링 장비의 설치 높이가 높아진다.

그 결과 드릴 플로어(DF), 머드 모듈(MM) 등이 높게 배치되어 선박의 VCG(Vertical Center of Gravity)가 높아져 선박의 안정 성능을 저하시키고, 이를 보완하기 위해 대용량의 밸러스트 탱크가 필요하여 비용이 증가된다.

또한, 선박 측면의 돌출 영역이 넓어 선박에 작용하는 풍하중의 영향이 커져 DP(Dynamic Position) 성능을 저하시키고, 이를 보완하기 위해 대용량의 스러스터(thruster)가 필요하여 비용이 증가된다.

한편, 기존의 드릴쉽에서 크리스마스 트리(X)의 이동은 메인 데크(MD) 레벨(약 19m)의 문풀에서 이루어지고, 약 13m 높이의 크리스마스 트리(X)를 드릴 플로어(DF)의 하부로 이동시킨다.

이때, 크리스마스 트리(X)와 드릴 플로어(DF) 서로 간의 간섭을 피하기 위해 드릴 플로어(DF)의 높이는 전술한 바와 같이 약 42m가 되고, 드릴 플로어(DF)의 높이가 높을 수록 물량 증가, 운동 성능 감소의 요인이 된다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국 특허등록공보 제10-1460252호(대우조선해양 주식회사)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 크리스마스 트리와 BOP의 새로운 공간 배치로 안정성을 향상시킬 수 있고 구조 물량을 절감할 수 있는 드릴쉽을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 문풀의 상부에 배치되는 드릴 플로어; BOP가 배치되는 BOP 배치부; 및 크리스마스 트리(X-mas tree)가 배치되는 크리스마스 트리 배치부를 포함하고, 상기 BOP 배치부는 상기 문풀과 근접된 위치의 메인 데크의 하부에 마련되고, 상기 크리스마스 트리 배치부는 상기 메인 데크 상에 배치되어 상기 크리스마스 트리의 이동이 상기 드릴 플로어의 레벨에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 드릴쉽이 제공될 수 있다.

상기 크리스마스 트리 배치부는 상기 문풀과 선미부 사이의 상기 메인 데크에 마련되는 창고실의 상부에 마련될 수 있다.

상기 드릴 플로어에는 탈착 해치가 마련되고, 상기 크리스마스 트리는 개방된 상기 탈착 해치를 통하여 문풀로 하강 될 수 있다.

상기 BOP 배치부는 상기 문풀과 선수부 사이의 상기 메인 데크의 하부에 마련될 수 있다.

상기 메인 데크의 하부에 마련되며 상기 문풀과 선수부의 사이에 배치되는 라이저 저장부를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 데크의 하부에 마련되며 상기 문풀과 선미부의 사이에 배치되는 머드 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 크리스마스 트리가 배치되는 크리스마스 트리 배치부를 드릴 플로어와 같은 레벨의 메인 데크 상에 마련하는 것을 특징으로 하는 드릴쉽이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, BOP 배치부를 문풀과 근접된 위치의 메인 데크의 하부에 마련되고, 크리스마스 트리 배치부를 메인 데크 상에 배치하여 드릴 플로어의 레벨에서 크리스마스 트리의 이동이 이루어지도록 함으로써 안정성을 향상시킬 수 있고 구조 물량을 절감할 수 있다.

도 1은 기존의 드릴쉽의 배치 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴쉽을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 드릴 플로어 영역의 확대도이다.
도 4는 도 3에 도시된 크리스마스 트리의 하강 작동도이다.
도 5는 도 4의 작동을 평면에서 도시한 평면 작동도이다.

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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴쉽을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 드릴 플로어 영역의 확대도이고, 도 4는 도 3에 도시된 크리스마스 트리의 하강 작동도이고, 도 5는 도 4의 작동을 평면에서 도시한 평면 작동도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 드릴쉽(1)은, 문풀(M)의 상부에 배치되는 드릴 플로어(10)와, BOP가 배치되는 BOP 배치부(20)와, 크리스마스 트리(X-mas tree, X)가 배치되는 크리스마스 트리 배치부(30)와, 메인 데크(MD)의 하부에 마련되며 문풀(M)과 선수부의 사이에 배치되는 라이저 저장부(40)와, 메인 데크(MD)의 하부에 마련되며 문풀(M)과 선미부의 사이에 배치되는 머드 모듈(50)을 구비한다.

드릴 플로어(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 문풀(M)의 상부에 배치되며, 드릴 플로어(10)의 좌측부는 창고실(WH)과 연결될 수 있다.

본 실시 예에서 드릴 플로어(10)에는 드릴 플로어(10)로 이동되는 크리스마스 트리(X)를 문풀(M)로 하강하기 위한 통로로 제공되는 개방 해치가 마련된다. 본 실시 예는 크리스마스의 이송 전에 개방 해치를 개방할 수 있다.

또한 본 실시 예는 드릴 플로어(10)의 레벨(level)을 이전에 비해 대폭 예를 들어 이전의 42m에서 30m로 약 12m 정도 낮출 수 있다.

구체적으로 종래의 크리스마스 트리(X, 약 13m 높이)의 이송은 메인 데크(MD)의 레벨(19m)의 문풀(M)에서 이루어지고, 크리스마스 트리(X)의 이동 시 문풀(M)의 상부에 배치되는 드릴 플로어(10)와 크리스마스 트리(X)의 간섭을 피하기 위해 드릴 플로어(10)의 높이를 높게(약 42m) 하였다.

하지만 본 실시 예는 크리스마스 트리(X)가 메인 데크(MD) 레벨의 문풀(M)이 아닌 드릴 플로어(10) 레벨의 높이에서 이루어지므로 크리스마스 트리(X)의 이동시 크리스마스 트리(X)와 드릴 플로어(10)의 간섭이 없어 드릴 플로어(10)의 높이를 대폭 예를 들어 이전의 42m에서 30m로 대폭 낮출 수 있다. 이러한 드릴 플로어(10)의 높이 감소는 크리스마스 트리(X)의 높이에 대응될 수 있다.

BOP 배치부(20)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 문풀(M)과 라이저 저장부(40) 사이의 메인 데크(MD)의 하부에 마련될 수 있다.

본 실시 예는 BOP 배치부(20)의 배치 높이를 이전의 메인 데크(MD)의 상부에서 메인 데크(MD)의 하부로 낮춤으로써 선박의 VCG(Verticla Center of Gravity)을 낮출 있다.

그리고 본 실시 예에서 BOP 배치부(20)의 상부 영역인 메인 데크(MD)와 드릴 플로어(10)에는 BOP를 들어올리는 BOP 크레인(21)이 마련될 수 있다.

크리스마스 트리 배치부(30)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 데크(MD)의 상부 영역에 드릴 플로어(10)와 같은 레벨(높이)에 마련될 수 있다.

본 실시 예는 전술한 바와 같이 크리스마스 트리 배치부(30)를 드릴 플로어(10)와 같은 레벨에 마련함으로써 크리스마스 트리(X)의 이동시 크리스마스 트리(X)와 드릴 플로어(10)의 간섭이 없어 드릴 플로어(10)의 높이를 대폭 낮출 수 있다.

그 결과 드릴 플로어(10)에 마련되는 데릭(D)의 전체 높이를 낮출 수 있어 선박의 VCG를 낮출 수 있고, 드릴 플로어(10)를 지지하는 프레임의 자재를 대폭 절감할 수 있다.

이에 더해 라이저 저장부(40)와 머드 모듈(50)을 메인 데크(MD)의 하부에 마련하여 선박의 안정 성능이 향상되어 밸러스트 탱크의 용량을 약 35% 절감할 수 있고, 선박에 작용하는 풍하중의 영향을 줄여 보다 작은 용량의 스러스터(thruster)를 사용하여도 DP(Dynamic Position) 성능을 만족할 수 있고 메인 엔진의 용량도 줄일 수 있다.

그리고 본 실시 예에서 크리스마스 트리 배치부(30)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 레일(31)과, 레일(31)에서 이동하며 전기 또는 유압으로 작동되는 스키드(32)가 마련된다.

본 실시 예에서 크리스마스 트리(X)는 크리스마스 트리 배치부(30)에서 스키드(32)에 의해 이동되고, 드릴 플로어(10)로 이동된 크리스마스 트리(X)는 드로워 워크(drawwork)와 탑 드라이브(top drive)에 의해 들려 지고, 개방된 개방 해치의 공간을 통해 문풀(M)로 하강된다.

라이저 저장부(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, BOP 저장부와 선수부 사이의 메인 데크(MD)의 하부에 마련되며, 여기에는 복수의 라이저가 저장된다.

머드 모듈(50)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 문풀(M)과 엔진룸(ER) 사이의 메인 데크(MD)의 하부에 마련된다.

본 실시 예는 머드 모듈(50)과 라이저 저장부(40)를 메인 데크(MD)의 하부에 마련하여 전술한 바와 같이 선박 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

본 실시 예에서 머드 모듈(50)에는 고 하중의 머드 탱크, 액티브 머트 탱크, 시멘트 유닛 등이 마련될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 BOP 배치부를 문풀과 근접된 위치의 메인 데크의 하부에 마련되고, 크리스마스 트리 배치부를 메인 데크 상에 배치하여 드릴 플로어의 레벨에서 크리스마스 트리의 이동이 이루어지도록 함으로써 안정성을 향상시킬 수 있고 구조 물량을 절감할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 드릴쉽
10 : 드릴 플로어
20 : BOP 배치부
21 : BOP 크레인
30 : 크리스마스 트리 배치부
31 : 레일
32 : 스키드
40 : 라이저 저장부
50 : 머드 모듈
D : 데릭
ER : 엔진룸
M : 문풀
WH : 창고실

Claims (7)

1. 문풀의 상부에 배치되는 드릴 플로어;
   BOP가 배치되는 BOP 배치부; 및
   크리스마스 트리(X-mas tree)가 배치되는 크리스마스 트리 배치부를 포함하고,
   상기 BOP 배치부는 상기 문풀과 근접된 위치의 메인 데크의 하부에 마련되고, 상기 크리스마스 트리 배치부는 상기 메인 데크 상에 배치되어 상기 크리스마스 트리의 이동이 상기 드릴 플로어의 레벨에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 크리스마스 트리 배치부는 상기 문풀과 선미부 사이의 상기 메인 데크에 마련되는 창고실의 상부에 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 드릴 플로어에는 개방 해치가 마련되고,
   상기 크리스마스 트리는 개방된 상기 개방 해치를 통하여 문풀로 하강 되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 BOP 배치부는 상기 문풀과 선수부 사이의 상기 메인 데크의 하부에 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 데크의 하부에 마련되며 상기 문풀과 선수부의 사이에 배치되는 라이저 저장부를 더 포함하는 드릴쉽.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 데크의 하부에 마련되며 상기 문풀과 선미부의 사이에 배치되는 머드 모듈을 더 포함하는 드릴쉽.
7. 크리스마스 트리가 배치되는 크리스마스 트리 배치부를 드릴 플로어와 같은 레벨의 메인 데크 상에 마련하는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.

Images