KR20190004571A - 드릴십 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드릴십에 관한 것으로서, 해양에 부유하여 해저를 시추하는 드릴십에 있어서, 가조립된 드릴 파이프를 거치하는 셋백 구역(setback area); 및 상기 셋백 구역에 거치된 상기 드릴 파이프를 해저로 하강시키는 실린더 리그를 포함하며, 상기 셋백 구역은, 상기 실린더 리그와 일체형으로 마련될 수 있다.

Description

드릴십{A drillship}

본 발명은 드릴십에 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. 이하에서는 드릴십이 해저에 시추를 하는 과정에 대해 설명한다.

우선 드릴십은 자체 동력을 이용하여 시추 대상 지역으로 이동하고, 위치를 유지할 수 있도록 복수의 스러스터(Thruster)를 이용한 동적 위치유지 시스템(Dynamic Positioning System; DPS)을 구동한다.

이후 드릴십은 드릴 파이프(drill pipe)에 드릴 비트(drill bit)를 결합하고, 데릭에 마련된 호이스팅 시스템(Hoisting System)과 핸들링 시스템(Handling System)을 이용해 복수의 드릴 파이프를 충분한 길이만큼 연결하여 문풀을 통해 해저면까지 하강시킨 뒤, 로테이팅 시스템(Rotating System)을 통해 드릴 파이프를 회전하여 시추공을 형성한다.

1차로 드릴링이 완료되면, 데릭은 드릴 파이프를 회수하고 케이싱 파이프(casing pipe)를 시추공에 설치한 뒤, 케이싱 파이프와 시추공 사이에 콘크리트를 채우는 시멘팅(Cementing) 작업을 진행하며, 다시 드릴 파이프를 이용한 드릴링 작업과 케이싱 파이프를 설치하는 케이싱 및 시멘팅 작업을 반복 수행함으로써, 일정 깊이를 갖는 시추공의 형태를 유지시킨다.

시추공이 무너지지 않도록 케이싱 파이프가 충분히 설치되면, 라이저(Riser)에 분출방지장치(BOP: Blow Out Preventer)를 연결하여 시추공에 결합하게 되며, 이때 라이저의 내부는 드릴 파이프와 케이싱 파이프의 이동 경로가 된다.

그런데 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, 이 경우 케이싱 작업에 사용되는 케이싱 파이프의 직경이 점차 작아짐에 따라, 상대적으로 작은 크기의 드릴 비트를 교체 사용하여 드릴링을 지속적으로 구현할 수 있다.

이와 같이 드릴십은, 드릴 파이프와 라이저 등을 설치 및 사용하기 위한 시스템과 머드를 사용하는 시스템 등을 구비하며, 이러한 시스템을 이용하여 시추 작업을 원활히 구현하기 위한 문풀 구조, 데릭 구조, 그리고 적재 구조 등을 일정한 공간 내에 배치하여야 하므로, 상당히 높은 기술력이 요구됨에 따라 지속적으로 연구 및 개발이 이루어지고 있다.

한국 등록특허공보 제10-0976598호

한국 공개특허공보 제10-2007-0090604호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실린더 리그를 구비하면서도 슈트를 구비하지 않도록 구조를 개선하여 드릴링 작업의 효율성을 개선한 드릴십을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십은, 해양에 부유하여 해저를 시추하는 드릴십에 있어서, 가조립된 드릴 파이프를 거치하는 셋백 구역(setback area); 및 상기 셋백 구역에 거치된 상기 드릴 파이프를 해저로 하강시키는 실린더 리그를 포함하며, 상기 셋백 구역은, 상기 실린더 리그와 일체형으로 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 셋백 구역과 상기 실린더 리그는, 일체형으로 제작된 후 드릴 플로어에 탑재될 수 있다.

구체적으로, 상기 셋백 구역의 하단과 상기 실린더 리그의 하단은, 동일 평면 상에 놓일 수 있다.

구체적으로, 상기 셋백 구역은, 상기 실린더 리그와 함께 드릴 플로어 상에 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 드릴 플로어 상에서 상기 셋백 구역과 상기 실린더 리그 사이에 마련되는 버티컬 래커를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 실린더 리그는, 드릴 플로어에 설치되는 타워; 상기 드릴 플로어로부터 승강하도록 마련되는 피스톤; 상기 드릴 파이프를 파지하는 파지부; 일단이 상기 파지부에 연결되고 타단이 상기 드릴 플로어에 연결되는 와이어; 및 상기 와이어를 권취하며 상기 피스톤에 의해 승강하여 상기 파지부의 승강을 구현하는 도르래부를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 셋백 구역은, 상기 실린더 리그의 상기 타워에 일체형으로 마련될 수 있다.

본 발명에 따른 드릴십은, 실린더 리그를 이용해 드릴 파이프를 설치하도록 마련되며, 가조립된 드릴 파이프를 거치하는 셋백 구역이 드릴 플로어에 배치되도록 하여 가조립된 드릴 파이프를 실린더 리그로 이송하는 과정에서 슈트를 생략할 수 있어 구조 개선 및 작업 공수 감소, 드릴링 작업시간 단축 등의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 평면도이다.
도 4는 도 1에서 B의 단면도이다.
도 5는 도 1에서 C의 단면도이다.
도 6은 도 1에서 D의 단면도이다.
도 7은 도 1에서 E의 단면도이다.

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. 다만 본 명세서에서 드릴십은, 해상에 부유하며 해저를 드릴링하는 모든 설비(선박 형태를 갖는 시추선, 반잠수식 시추선(semi-submersible drilling unit) 등)를 포괄하는 의미로 사용됨을 알려 둔다.

또한 이하에서 전후 방향이라 함은 선체의 길이 방향과 나란한 방향을 의미하며, 좌우 방향이라 함은 선체의 좌우 방향과 나란한 방향을 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십의 평면도이다. 또한 도 4는 도 1에서 B의 단면도, 도 5는 도 1에서 C의 단면도, 도 6은 도 1에서 D의 단면도, 도 7은 도 1에서 E의 단면도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴십(1)은, 선체(10), 드릴링시스템(20), 드릴보조시스템(40), 이송시스템(30), 머드시스템(50), 전력시스템(60) 등을 포함한다.

선체(10)는, 드릴십(1)의 전체적인 형태를 형성한다. 이하에서 편의상 선체(10)는 본 발명의 드릴십(1)이 선박의 형태를 가짐을 한정하여 설명하도록 한다.

선체(10)는 전후 방향으로 선수(11), 중앙부(12), 선미(13)로 구분될 수 있다. 선수(11)는 드릴십(1)이 항해하는 방향을 기준으로 전방이며, 구상선수(부호 도시하지 않음)가 돌출될 수 있다. 선수(11)에는 일정 높이의 선실(111)이 마련될 수 있다.

중앙부(12)는, 선수(11)와 선미(13) 사이 부분으로 드릴링 작업 등이 이루어지기 위한 공간이다. 따라서 중앙부(12)에는 문풀(121)이 형성되며 각종 장비들이 놓일 수 있다. 문풀(121)에는 유정으로부터 폭발성 가스가 유입될 우려가 있고 시추장비를 운용하면서 장비가 선체(10)와 충돌할 가능성이 있기 때문에, 문풀(121) 주변을 보호하기 위해 문풀(121)은 둘레가 코퍼댐(122)으로 둘러싸일 수 있다.

또한 중앙부(12)에는 드릴 파이프(P)와 라이저(R) 등의 적재가 이루어질 수 있다. 물론 드릴 파이프(P)와 라이저(R) 등의 적재는, 공간상 가능하다면 선수(11) 및/또는 선미(13)에 적재될 수 있다. 즉 드릴 파이프(P)와 라이저(R)의 적재 위치는 특별히 한정되지 않는다.

선미(13)는, 드릴십(1)이 항해하는 방향을 기준으로 후방이며, 엔진(611)을 수용하는 엔진룸(61)이 배치될 수 있다. 일반 상선에서 선미(13)에 프로펠러 및 러더가 마련되던 것과는 달리, 본 실시예의 드릴십(1)은 선수(11) 및 선미(13) 등에 복수 개의 스러스터(도시하지 않음)가 마련되어 러더 없이 조향이 가능하다.

선미(13)에는 엔진(611)이 마련되므로 엔진(611)의 배기를 외부로 배출하기 위한 엔진케이싱(도시하지 않음)이 선미(13)에 배치될 수 있다.

선체(10)를 정단면에서 보면, 선체(10)는 데크(14), 선측외판(15), 선저판(16)으로 이루어진 대략 사각형의 형태일 수 있다. 이때 데크(14)는 높이가 높은 순으로 드릴 플로어(drill floor)(14a), 어퍼데크(upper deck)(14b), 메인데크(main deck)(14c) 등을 포함할 수 있다.

드릴 플로어(14a)는, 드릴 파이프(P) 및 라이저(R)를 하강시키는 실린더 리그(21)가 마련되고, 드릴링 작업이 이루어지는 데크(14)이다. 드릴 플로어(14a)는 드릴링 작업을 수행하기 위한 공간으로 문풀(121) 상측에 형성될 수 있다.

드릴 플로어(14a)에는 드릴링을 통합 제어하는 제어실인 캐빈(26)이 마련될 수 있으며, 캐빈(26)의 좌우로 실린더 리그(21)가 마련되고, 캐빈(26)의 전방으로 버티컬 래커(25)가 마련될 수 있다. 드릴 플로어(14a) 상에서의 배치에 대해서는 이하 자세히 후술하도록 한다.

드릴 플로어(14a)의 전후로는, 드릴 파이프(P)나 라이저(R)를 이송하는 캣워크머신(32)이 설치되는 캣워크데크(141)가 연장되어 있을 수 있다. 캣워크데크(141)는 드릴링 작업 중 드릴 파이프(P)나 라이저(R) 등의 수평 이동을 구현하는 공간일 수 있다.

캣워크데크(141)는 캣워크머신(32)의 설치만 구현하면 되는 것이어서 드릴 플로어(14a)보다 작은 좌우 폭을 갖도록 마련될 수 있으며, 또는 캣워크데크(141)를 대신하여 단순히 캣워크머신(32)의 설치를 위한 캣워크레일(321)만 마련될 수도 있다.

어퍼데크(14b)는, 중앙부(12)의 전후, 선수(11)와 선미(13) 등에 마련되며 상부로 노출되어 각종 장비를 지지한다. 어퍼데크(14b)는 패널데크(panel deck) 등으로 지칭될 수 있다. 어퍼데크(14b)가 지지하는 각종 장비는 드릴링 등에 필요한 장비일 수 있지만 특별히 한정되지 않으며, 어퍼데크(14b)는 장비 외에 엔진케이싱이나 선실(111) 등과 같은 구조물을 지지할 수도 있다.

선미(13)에 마련되는 어퍼데크(14b)에는 웰테스트구역(142)이 마련될 수 있다. 웰테스트구역(142)이라 함은 유정을 시험, 검사하기 위한 작업 공간을 의미한다. 이때 웰테스트구역(142)의 주변에는 일정 지점을 기준으로 회전 가능하게 마련되는 크레인(31)이 배치될 수 있다.

선수(11)에 마련되는 어퍼데크(14b)의 하부에 라이저(R)가 적재될 수 있다. 라이저(R)는 드릴 플로어(14a)의 전방에 위치한 캣워크머신(32)의 직하방에 적재될 수 있다. 반면 드릴 파이프(P)는, 선미(13)의 어퍼데크(14b)에서 웰테스트구역(142)의 전방에 적재될 수 있다. 즉 드릴 파이프(P)는 어퍼데크(14b) 상에, 라이저(R)는 어퍼데크(14b) 하부에서 선체(10)의 내부에 적재될 수 있다. 물론 드릴 파이프(P)와 라이저(R)의 적재 공간을 상기로 한정하지 않음은 앞서 언급한 바와 같다.

드릴링 작업 시, 어퍼데크(14b)에 적재된 드릴 파이프(P)는 크레인(31)에 의해 드릴 플로어(14a)의 후방에 배치된 캣워크머신(32)에 놓인 후 드릴 플로어(14a)로 전달되며, 선체(10) 내부에 적재된 라이저(R)는 라이저 이송부(33)에 의해 드릴 플로어(14a)의 전방에 배치된 캣워크머신(32)에 놓인 후 드릴 플로어(14a)로 전달될 수 있다.

이때 어퍼데크(14b)와 드릴 플로어(14a)는 상하로 높이 차이가 존재하게 되므로, 크레인(31)이나 라이저 이송부(33)는 드릴 파이프(P) 또는 라이저(R)를 상승시키면서 캣워크머신(32)으로 전달하게 된다. 이에 대해서는 후술한다.

메인데크(14c)는, 드릴 플로어(14a)의 하방에 위치하며 실린더 리그(21)가 놓이는 드릴 플로어(14a)를 지지한다. 메인데크(14c)는 실린더 리그(21)를 지지하는 데크(14)일 수 있고, 본 명세서에서 메인데크(14c)는 드릴 플로어(14a)나 패널데크와 마찬가지로 드릴십(1)에서 일반적으로 사용되는 용어가 갖는 의미를 모두 포괄할 수 있음을 알려둔다.

메인데크(14c)에는 드릴 플로어(14a)를 지지하기 위한 지지부(143) 및 서포트(144)가 마련될 수 있으며, 서포트(144)는 지지부(143)의 내측에서 경사진 형태로 마련되면서 실린더 리그(21)의 하중을 분산시킬 수 있다.

드릴링시스템(20)은, 드릴링을 구현한다. 드릴링시스템(20)은 실린더 리그(21), 메인 웰(22), 보조 웰(23), 셋백 구역(24), 버티컬 래커(25), 캐빈(26) 등을 포함한다.

실린더 리그(cylinder rig)(21)는, 드릴 파이프(P) 또는 라이저(R)를 해저로 하강시킨다. 실린더 리그(21)는 드릴 파이프(P) 또는 라이저(R)를 수직 방향으로 세운 뒤 메인 웰(22)이나 보조 웰(23)을 통해 해저로 하강시키는 구성일 수 있다.

본 발명은 기존의 데릭(derrick) 및 드로워크스(drawworks)를 이용하는 경우와 달리, 실린더(212)를 이용하여 드릴 파이프(P) 등을 하강시키는 실린더 리그(21)를 사용할 수 있다. 기존의 경우 거대한 윈치(winch)인 드로워크스는 용량이 커질수록 와이어의 속도가 증가하는데, 여기에 한계점에 존재하기 때문에 일정 용량 이상에서는 적용이 불가능하다. 그러나 본 발명의 드릴십(1)은, 실린더 리그(21)를 사용함에 따라 대용량의 호이스팅 시스템이 요구되는 드릴링을 안전하고 안정적으로 구현할 수 있다.

실린더 리그(21)는 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다. 일례로 두 개의 실린더 리그(21)가 선체(10)의 전후 방향으로 배치될 수 있다. 이때 실린더 리그(21)의 배치는 메인 웰(22)과 보조 웰(23)에 각각 대응될 수 있다.

다만 본 명세서에서, 두 개 이상의 실린더 리그(21)를 묶어서 하나의 실린더 리그(21)로 표현할 수 있음을 알려둔다.

실린더 리그(21)는, 타워(211), 실린더(212), 피스톤(213), 파지부(214), 와이어(215), 도르래부(216)를 포함할 수 있다. 타워(211)는 드릴 플로어(14a)에 고정 설치되는 구조물로, 트러스(truss) 구조를 가질 수 있다. 본 발명에서 타워(211)는 실린더(212) 등을 지지할 뿐, 드릴 파이프(P) 등의 하강 시 발생하는 하중을 직접 견딜 필요는 없다.

실린더(212)는, 드릴 플로어(14a)에 설치된다. 실린더(212)는 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있고, 병렬로 배치될 수 있다.

피스톤(213)은, 드릴 플로어(14a)에 설치된 실린더(212)에 의하여 드릴 플로어(14a)로부터 승강하도록 마련된다. 즉 피스톤(213)은 실린더(212)로부터 상방으로 돌출되도록 마련될 수 있고, 피스톤(213)의 상단에는 도르래부(216)가 마련되어, 피스톤(213)의 승강에 의해 도르래부(216)의 승강이 이루어질 수 있다.

파지부(214)는, 탑 드라이브(top drive) 장비(부호 도시하지 않음) 등을 포함할 수 있으며, 드릴 파이프(P) 또는 라이저(R) 등을 파지한다. 파지부(214)는 드릴 파이프(P)나 라이저(R) 등을 해저로 수직 하강시키기 위해, 드릴 파이프(P) 등을 파지한 상태에서 승강 가능하게 마련될 수 있다.

이때 파지부(214)는, 타워(211)에 의하여 승강이 가이드될 수 있으며, 타워(211)에는 파지부(214)의 승강을 가이드하기 위한 레일(부호 도시하지 않음)이 설치되어 있을 수 있다.

와이어(215)는, 일단이 파지부(214)에 연결되고 타단이 드릴 플로어(14a)에 연결된다. 다만 와이어(215)의 타단은, 보상장치(compensator)(217)를 통해 드릴 플로어(14a)에 연결됨에 따라, 파도에 의한 드릴십(1)의 상하운동(heave motion) 중에서도 파지된 드릴 파이프(P)의 수직 위치가 일정하게 유지될 수 있도록 한다. 보상장치(217)는 타입에 따라 드릴 플로어(14a)가 아닌, 실린더(212)에 설치될 수도 있다.

도르래부(216)는, 와이어(215)를 권취하며 피스톤(213)에 의해 승강하여 파지부(214)의 승강을 구현한다. 도르래부(216)는 파지부(214)와 마찬가지로 타워(211)에 의해 승강이 가이드되도록 마련될 수 있는데, 피스톤(213)이 유압에 의해 상승하게 되면, 피스톤(213)의 상단에 마련된 도르래부(216)는 타워(211)에서 상승하게 된다.

이때 와이어(215)는, 타단이 드릴 플로어(14a)에 고정된 채로 상승하는 도르래부(216)에 감긴 상태를 유지하게 되므로, 와이어(215)의 일단은 상승하게 된다. 따라서 와이어(215)의 일단에 연결된 파지부(214) 역시 상승하게 되며, 이러한 원리에 의해 드릴 파이프(P)의 상승 또는 반대로 하강이 이루어질 수 있다.

메인 웰(22)은, 선체(10)의 좌우 방향으로 실린더 리그(21)의 일측에 마련된다. 일례로 도면에 나타난 바와 같이 메인 웰(22)은 실린더 리그(21)의 우측에 마련될 수 있다.

메인 웰(22)은 드릴 파이프(P)의 하강 및 조립과 함께 드릴 파이프(P)에 의한 드릴링이 직접 이루어지는 곳이다.

메인 웰(22)에서는, 가조립되어 셋백 구역(24)에 거치되었던 드릴 파이프(P)가 조립되며, 드릴 파이프(P)는 미리 설치된 라이저(R)의 내부로 하강하게 된다. 다만 보조 웰(23)에서 케이싱 파이프(도시하지 않음)를 하강 및 조립할 경우, 메인 웰(22)에서 드릴 파이프(P)의 가조립이 수행될 수도 있다.

보조 웰(23)은, 선체(10)의 전후 방향으로 메인 웰(22)과 나란하게 마련될 수 있으며, 실린더 리그(21)의 좌측에 마련될 수 있다. 이때 보조 웰(23)은 메인 웰(22) 대비 후방에 마련될 수 있다.

보조 웰(23)의 경우 케이싱 파이프의 조립이나 드릴 파이프(P)의 가조립이 이루어지는 공간이며, 시추된 유정과 연결되지 않을 수 있다.

셋백 구역(setback area)(24)은, 가조립된 드릴 파이프(P)를 거치한다. 드릴 파이프(P)는 개별로 어퍼데크(14b)에 적재되어 있을 수 있는데, 적재된 드릴 파이프(P)는 크레인(31) 등에 의하여 캣워크머신(32)에 놓인 후, 캣워크머신(32)에 의하여 드릴 플로어(14a)로 전달된다.

이후 후술할 버티컬 래커(25)에 의하여 적어도 둘 또는 셋 이상의 드릴 파이프(P)가 가조립되며, 가조립된 드릴 파이프(P)는 실린더 리그(21)에 의하여 해저로 하강되기 이전에 셋백 구역(24)에 의해 거치될 수 있다.

이와 같이 드릴 파이프(P)를 가조립해 거치함에 따라, 본 발명은 드릴 파이프(P)의 적재 공간이 지나치게 커지는 것을 방지하면서도, 실린더 리그(21)에 의한 드릴 파이프(P)의 하강 작업에 소요되는 시간을 절감할 수 있다. 이는 기존의 데릭 구조 내에 핑거보드(fingerboard)를 마련하는 경우와 유사하다.

셋백 구역(24)은, 빗 형태 등으로 이루어질 수 있고, 빗살 사이에 적어도 하나 이상의 가조립된 드릴 파이프(P)가 거치될 수 있다. 이때 본 발명의 셋백 구역(24)은, 실린더 리그(21)와 동일한 데크(14) 상에 설치될 수 있다.

구체적으로 본 발명의 셋백 구역(24)은, 실린더 리그(21)와 함께 드릴 플로어(14a) 상에 설치될 수 있다. 실린더 리그를 사용하는 종래 드릴십의 경우, 가조립된 드릴 파이프(P)를 거치하는 셋백 구역이 드릴 플로어에 설치되지 않고 드릴 플로어보다 하방에 위치하는 데크에 설치되었으며, 일례로 메인데크에 설치되거나 선체 내부에서 탱크탑 등에 설치되었다.

그런데 이 경우 셋백 구역에 거치된 드릴 파이프(P)를 실린더 리그로 전달하기 위해서는, 셋백 구역으로부터 드릴 플로어까지 드릴 파이프(P)의 상승이 필요하다. 이를 위해 종래에는 경사진 형태의 슈트(shute)라는 장비를 셋백 구역과 드릴 플로어 사이에 마련하고, 셋백 구역에 거치된 드릴 파이프(P)를 슈트에 기울여서 놓으면, 슈트가 드릴 파이프(P)를 경사진 상태로 드릴 플로어로 끌어올리게 된다.

즉 실린더 리그(21)와 셋백 구역(24)을 사용하고자 할 때, 종래에는 셋백 구역이 드릴 플로어보다 하방에 설치되었기 때문에, 셋백 구역으로부터 드릴 플로어까지 드릴 파이프(P)를 전달하기 위한 슈트라는 장비의 설치가 필수적이었다.

이때 슈트는 메인 웰(22)과 보조 웰(23)마다 각각 마련되고 서로 백업할 수 없는 구조였기 때문에, 메인 웰(22)에 마련되는 슈트가 고장 등을 이유로 작동 중단될 경우, 캣워크머신(32)을 통해 드릴 파이프(P)를 공급받을 수 있지만 가조립된 드릴 파이프(P)보다 길이가 짧기 때문에 효율이 저하되는 문제가 있었다.

또한 슈트는 셋백 구역과 실린더 리그 사이에 설치되면서 셋백 구역과 실린더 리그 간의 높이 차이만큼 드릴 파이프(P)를 이송시키기 위한 크기를 갖게 되므로, 슈트의 설치로 인해 문풀 주변 및 드릴 플로어의 공간이 크게 손실될 수밖에 없었다.

이러한 문제들을 해결하기 위해서 본 발명은, 셋백 구역(24)을 실린더 리그(21)와 같이 드릴 플로어(14a)에 설치하여, 셋백 구역(24)에 거치된 드릴 파이프(P)를 실린더 리그(21)로 이송하기 위한 슈트를 생략하였다.

이때 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21) 사이에서 드릴 파이프(P)의 전달은, 버티컬 래커(25)에 의하여 이루어질 수 있다. 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)는 동일한 높이에 마련되는 것이므로, 본 발명은 드릴 파이프(P)를 수직하게 세운 상태에서 수평 이동시켜서 간단히 셋백 구역(24)에서 실린더 리그(21)로 드릴 파이프(P)의 전달을 구현할 수 있다.

따라서 본 발명은, 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21) 사이에서 슈트를 생략하게 되므로, 문풀(121) 주변이나 드릴 플로어(14a) 상의 공간 등을 더 확보할 수 있고, 해당 공간들을 효율적으로 활용하여 전체 배치 효율성을 극대화할 수 있다.

셋백 구역(24)은, 실린더 리그(21)와 일체형으로 마련될 수 있다. 슈트를 사용하던 종래의 경우, 셋백 구역이 실린더 리그가 설치되는 드릴 플로어보다 하방에 위치하게 됨에 따라, 셋백 구역과 실린더 리그는 개별적으로 제작되어 선체에 탑재될 수밖에 없었다.

그러나 본 발명은, 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)가 일체형으로 마련되도록 하여, 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)가 일체형으로 제작된 후 드릴 플로어(14a)에 한번에 탑재될 수 있도록 한다. 이를 위해 셋백 구역(24)의 하단과 실린더 리그(21)의 하단은 동일 평면 상에 놓일 수 있다.

구체적으로 셋백 구역(24)은, 실린더 리그(21)의 타워(211)에 일체형으로 마련될 수 있다. 셋백 구역(24)은 별도의 작동부가 필요하지 않은 구조물이고, 실린더 리그(21)의 타워(211) 역시 드릴 플로어(14a)에 고정 설치되는 구조물이므로, 본 발명은 실린더 리그(21)의 타워(211)에 셋백 구역(24)을 일체화시켜서, 작업 공수 절감, 구조적 안정성 증대 효과를 거둘 수 있다.

버티컬 래커(vertical racker)(25)는, 셋백 구역(24)에 거치된 드릴 파이프(P)를 실린더 리그(21)로 전달한다. 또한 버티컬 래커(25)는, 캣워크머신(32)을 통해 전달되는 드릴 파이프(P)를 보조 웰(23)이나 마우스홀(mouse hole) 등을 이용해 가조립하여 셋백 구역(24)에 거치할 수 있다.

버티컬 래커(25)는, 셋백 구역(24) 및 실린더 리그(21)와 함께 드릴 플로어(14a) 상에 설치될 수 있으며, 레일(252)을 따라 메인 웰(22) 측과 보조 웰(23) 측 사이에서 이동 가능하게 마련될 수 있다. 다만 본 명세서에서 레일(252)은 버티컬 래커(25)의 이동을 구현하기 위해 선체(10)에 마련되는 구성이거나, 또는 버티컬 래커(25)의 하위 구성으로 이해될 수도 있음을 알려둔다.

버티컬 래커(25)의 파지암(251)은 메인암, 상부암, 하부암 등을 포함하여 이루어질 수 있고, 접히거나 펴지는 동작을 통해서, 셋백 구역(24) 또는 실린더 리그(21)에 자유롭게 근접할 수 있게 마련된다.

버티컬 래커(25)는 드릴 플로어(14a) 상에서 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21) 사이에 마련되는데, 레일(252) 상에서 이동가능하게 설치되는 둘 이상의 버티컬 래커(25)는, 어느 하나가 고장나더라도 다른 하나로 백업이 가능하다.

구체적으로 본 발명은, 메인 웰(22)에 근접한 버티컬 래커(25)가 고장으로 작동 중단될 경우, 레일(252)을 이용해 고장난 버티컬 래커(25)를 일측으로 치워두고, 레일(252)을 따라 다른 버티컬 래커(25)를 메인 웰(22) 측으로 이동되도록 할 수 있으며, 이후 정상 작동 가능한 버티컬 래커(25)를 이용하여 메인 웰(22)에서의 작업이 지속적으로 구현될 수 있다. 보조 웰(23)에 근접한 버티컬 래커(25)가 고장이 난 경우도 마찬가지이다.

즉 메인 웰(22)과 보조 웰(23) 측에 각각 고정 설치되었던 슈트를 마련하는 종래와 대비할 때, 본 발명은 셋백 구역(24), 실린더 리그(21)를 드릴 플로어(14a) 상에 설치하고, 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21) 사이에 마련되는 버티컬 래커(25)를 이용하여 셋백 구역(24)에서 실린더 리그(21)로 가조립된 드릴 파이프(P)의 전달을 간단하고 신속하게 구현할 수 있으면서도, 버티컬 래커(25)가 서로 백업이 가능하도록 함에 따라 메인 웰(22)이나 보조 웰(23)에서의 작업이 불필요하게 중단되지 않도록 할 수 있다. 따라서 본 발명은 드릴링 작업의 효율성 증대, 비용 절감 등의 효과를 확보할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)는 모두 드릴 플로어(14a) 상에 설치되므로, 버티컬 래커(25)가 셋백 구역(24)으로부터 실린더 리그(21)로 드릴 파이프(P)를 이송할 때에는 비교적 수평이송만 이루어지면 된다.

즉 본 발명은 셋백 구역(24)에서 실린더 리그(21)로 가조립된 드릴 파이프(P)가 전달될 때 드릴 파이프(P)의 수직 이동을 최소화할 수 있다. 따라서 본 발명은, 드릴 파이프(P)를 해저로 내려야 하는 드릴링 작업에서의 시간을 효과적으로 절약할 수 있다.

이하에서는 드릴 플로어(14a)에 셋백 구역(24)을 구비한 본 발명에서 메인 웰(22)과 보조 웰(23)에서의 작업에 대해 설명하도록 한다. 다만 이하에서 설명하는 작업에는 분출방지장치(43)의 설치 전 이루어지는 드릴링 및 분출방지장치(43)의 설치에 대해서는 생략하도록 한다.

먼저 선체(10) 내부에 적재되어 있던 라이저(R)가, 캣워크머신(32)을 통해 메인 웰(22)로 이송된다. 이때 메인 웰(22)은, 라이저(R)를 세운 뒤 조립해가면서 해저를 향해 하강시킬 수 있다. 물론 라이저(R)의 하단에는 분출방지장치(43)가 연결되어 있을 수 있다.

메인 웰(22)에서 라이저(R)를 하강시키는 작업 시, 보조 웰(23)에서는 버티컬 래커(25)에 의해 드릴 파이프(P)의 가조립이 이루어질 수 있다. 즉 선체(10) 상면에 적재되어 있던 드릴 파이프(P)는, 라이저(R)를 이송한 캣워크머신(32)과는 다른 캣워크머신(32)을 이용하여 보조 웰(23)로 전달될 수 있으며, 보조 웰(23)에서는 버티컬 래커(25)에 의해 2 내지 4개의 드릴 파이프(P)에 대한 가조립이 이루어질 수 있다. 이때 가조립된 드릴 파이프(P)는, 드릴 플로어(14a) 상에 설치된 셋백 구역(24)에 보관된다.

메인 웰(22)에서 라이저(R)의 조립 및 하강이 충분히 이루어지면 라이저(R)가 유정에 설치될 수 있고, 동시에 보조 웰(23)에서는 버티컬 래커(25)에 의한 드릴 파이프(P)의 가조립 및 셋백 구역(24)에서의 거치가 이루어질 수 있다.

참고로 앞서 설명한 드릴 파이프(P)의 가조립은 메인 웰(22)이나 보조 웰(23) 외에도, 마우스홀이나 로터리속(rotary sock) 등에 의하여 구현될 수 있음은 물론이다.

보조 웰(23)에서 가조립되는 드릴 파이프(P)와 메인 웰(22)에서 가조립되는 드릴 파이프(P)는 동일한 셋백 구역(24)에 거치될 수 있다. 버티컬 래커(25)는 레일(252)을 따라 둘 이상이 위치를 바꾸어가며 작업할 수 있는 구조를 가지므로, 메인 웰(22)에서 드릴 파이프(P)를 가조립하는 버티컬 래커(25)와 보조 웰(23)에서 드릴 파이프(P)를 가조립하는 버티컬 래커(25)가 서로 다른 것이라 하더라도, 파지암(251)이 레일(252)을 따라 이동하면서 하나의 셋백 구역(24)에 가조립된 드릴 파이프(P)를 원활하게 거치시킬 수 있다.

라이저(R)가 유정에 설치된 후, 메인 웰(22)에서는 가조립되었던 드릴 파이프(P)의 하강 및 조립이 이루어진다.

드릴 파이프(P)를 가조립하여 셋백 구역(24)에 거치하는 작업을 수행했던 버티컬 래커(25)는, 셋백 구역(24)에 거치된 드릴 파이프(P)를 꺼내어 실린더 리그(21)로 전달할 수 있다. 이때 실린더 리그(21)는, 가조립된 드릴 파이프(P)를 라이저(R)의 내부로 전달하면서 조립해나갈 수 있다.

메인 웰(22)에서 드릴 파이프(P)의 하강 및 조립이 이루어지면, 드릴 파이프(P)의 가장 하단에 연결되어 있는 드릴비트(도시하지 않음)에 의해 드릴링이 이루어지며, 드릴링 파이프의 내부로는 머드가 공급될 수 있다. 이때 머드는 유정에서 분출되는 가스 등과 함께 라이저(R)의 내부를 따라 메인 웰(22)로 회수된다.

캐빈(26)은, 실린더 리그(21)의 일측에 마련되며 드릴링 작업을 제어한다. 실린더 리그(21)는 일례로 하나의 타워(211)에 실린더(212), 피스톤(213), 파지부(214), 도르래부(216)가 한 쌍으로 마련되어 각각 메인 웰(22)이나 보조 웰(23)에 대응되는 구조를 가질 수 있는데, 캐빈(26)은 한 쌍으로 마련되는 실린더 리그(21) 사이에 배치될 수 있다.

캐빈(26)은 상기에서 설명한 드릴링을 전체적으로 제어하는 제어실이며, 드릴 플로어(14a)에 마련될 수 있다. 즉 캐빈(26)은 선체(10)의 상면에 마련된다.

캐빈(26)은 제어실이면서 종합 관제실 등과 같은 구성일 수 있다. 다만 캐빈(26)은 드릴십(1)의 드릴링 작업을 담당하며, 드릴십(1)의 운항 제어는 선실(111)에서 담당할 수 있다.

이송시스템(30)은, 드릴 파이프(P) 및 라이저(R)를 원하는 위치로 이송시킨다. 이송시스템(30)은 크레인(31), 캣워크머신(32), 라이저 이송부(33)를 포함할 수 있다.

크레인(31)은, 드릴 파이프(P) 등을 캣워크머신(32)으로 이송한다. 크레인(31)은 선수(11)나 선미(13), 중앙부(12)에서 드릴 플로어(14a)의 전방 또는 후방에 적어도 하나 이상 설치될 수 있으며, 설치된 지점을 기준으로 회전 가능하게 마련되는 타입일 수 있다. 일례로 크레인(31)은 너클붐 크레인 등일 수 있다.

크레인(31)은 어퍼데크(14b)에 설치될 수 있으며, 기둥 구조물이 메인데크(14c)까지 하방으로 연장되어 지지될 수도 있다. 이는 크레인(31)의 제원에 따라 자유롭게 변경 가능하다.

선미(13)에 설치된 크레인(31)은 어퍼데크(14b) 상에 적재되어 있는 드릴 파이프(P)를 드릴 플로어(14a)와 동일 높이에 마련되는 캣워크머신(32)으로 옮길 수 있고, 드릴 파이프(P)를 전달받은 캣워크머신(32)은 캣워크레일(321)을 따라 드릴 플로어(14a)로 이동하여, 드릴 파이프(P)를 버티컬 래커(25)에 전달할 수 있다.

반면 선수(11)에 설치되는 크레인(31)은, 선내에 적재되어 있는 라이저(R)를 드릴 플로어(14a)와 동일 높이에 마련되는 캣워크머신(32)으로 옮길 수 있지만, 선수(11)에 마련된 크레인(31)에 의한 라이저(R)의 이송은 백업으로 이용될 수 있다.

즉 라이저(R)의 메인 이송은 라이저 이송부(33)에 의하여 이루어지며, 다만 라이저 이송부(33)에 문제가 발생할 경우 이를 백업하기 위해 선수(11)에 설치된 크레인(31)이 사용될 수 있다.

캣워크머신(32)은, 드릴 플로어(14a)와 동일한 높이에 마련되어, 드릴 플로어(14a)로부터 먼 위치에서 드릴 파이프(P)나 라이저(R)를 적재한 뒤 드릴 플로어(14a)로 이동할 수 있다. 이때 캣워크머신(32)은 캣워크데크(141) 또는 캣워크레일(321) 상에서 수평으로 이동 가능하게 마련된다.

캣워크머신(32)은, 실린더 리그(21)의 전후에 각각 마련될 수 있는데, 실린더 리그(21)의 전방에 마련되는 캣워크머신(32)은 선수(11)에 적재되는 라이저(R)를 드릴 플로어(14a)로 이송하며, 실린더 리그(21)의 후방에 마련되는 캣워크머신(32)은 선미(13)에 적재되는 드릴 파이프(P)를 드릴 플로어(14a)로 이송할 수 있다.

물론 드릴 파이프(P)와 라이저(R)의 적재 위치는 특별히 한정되지 않으므로, 일례로 선수(11)의 선내에 라이저(R)가 적재되고 선외에 드릴 파이프(P)가 적재될 경우, 하나의 캣워크머신(32)이 라이저(R) 및 드릴 파이프(P)를 모두 이송하도록 마련될 수도 있음은 물론이다.

하나의 캣워크머신(32)이 라이저(R) 및 드릴 파이프(P)를 모두 이송할 수 있는 경우, 드릴 파이프(P)와 라이저(R)의 단면적은 상이하므로, 캣워크머신(32)은 그에 대응되는 단면 형태를 가질 수 있다. 즉 캣워크머신(32)은 라이저(R)가 안착되도록 하는 반원 또는 원호 형태를 기본으로 하면서, 단면적이 상대적으로 작은 드릴 파이프(P)가 안착되도록 부분적으로 추가 함몰된 부분을 마련할 수 있다.

캣워크머신(32)에 의해 이송되는 드릴 파이프(P)는 버티컬 래커(25)로 전달되어 가조립된 후 셋백 구역(24)에 거치되며, 캣워크머신(32)에 의해 이송되는 라이저(R)는 실린더 리그(21)로 전달되어 메인 웰(22) 등에서 하강 및 조립될 수 있다.

라이저 이송부(33)는, 선내에 적재된 라이저(R)를 캣워크머신(32)으로 전달한다. 일례로 라이저 이송부(33)는, 라이저 홀드(331)에 저장된 라이저(R)를 캣워크머신(32)으로 전달하기 위해서, 제1 오버헤드 크레인(332), 임시 적재부(333), 제2 오버헤드 크레인(334)을 포함할 수 있다.

제1 오버헤드 크레인(332)은, 라이저 홀드(331)에 저장된 라이저(R)를 요크 등으로 파지한 후 들어올려서 임시 적재부(333)로 전달한다. 임시 적재부(333)는 라이저 홀드(331)에 형성된 출구의 직하방에 마련되면서, 제1 오버헤드 크레인(332)의 이동 시 간섭이 이루어지지 않는 높이에 마련될 수 있다.

제2 오버헤드 크레인(334)은, 임시 적재부(333)에 적재된 라이저(R)를 파지하여 끌어올린다. 임시 적재부(333)는 라이저 홀드(331)의 출구와 상하로 나란하게 배치되므로, 제2 오버헤드 크레인(334)은 라이저 홀드(331)의 출구로 들어가서 임시 적재부(333)에 놓인 라이저(R)를 파지해 라이저 홀드(331)의 외부로 꺼낼 수 있다.

이후 제2 오버헤드 크레인(334)은, 라이저 홀드(331)로부터 꺼낸 라이저(R)를 드릴 플로어(14a) 높이까지 끌어올린 뒤, 수평 이동하여 캣워크머신(32)에 라이저(R)를 전달한다. 이러한 과정을 통해 라이저 이송부(33)는, 라이저 홀드(331)에 적재되어 있던 라이저(R)를 캣워크머신(32)으로 원활하게 전달할 수 있다.

드릴보조시스템(40)은, 드릴링을 보조한다. 드릴보조시스템(40)은 텐셔너(41), 유압장치(42), 분출방지장치(BOP)(43) 등을 포함한다.

텐셔너(41)는, 라이저(R)에 장력을 부여한다. 텐셔너(41)는 선체(10)로부터 해저까지 연결된 라이저(R)에 장력을 부여하여, 라이저(R)를 안정적으로 지지하고 라이저(R)에서 좌굴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

텐셔너(41)는 드릴 플로어(14a)의 아래에 설치되는 실린더를 이용하여 공압으로 라이저(R)에 부여하는 장력을 조절하는 다이렉트 액팅 텐셔너(direct acting tensioner) 또는 드릴 플로어(14a) 상에 설치되는 실린더부(411) 및 드릴 플로어(14a) 아래에 설치되는 롤러부(412)를 갖는 와이어 텐셔너(41)로 나뉠 수 있는데, 실린더 리그를 갖는 종래의 드릴십은, 다이렉트 액팅 텐셔너만을 사용할 수 있었다.

이는 종래의 드릴십의 경우 드릴 플로어의 하방에 셋백 구역을 두고, 셋백 구역과 드릴 플로어 사이에서 상하로 경사지게 연장되어 있는 슈트를 마련하게 되므로, 와이어 텐셔너(41)는 간섭으로 인해 사용이 불가능했기 때문이다.

그런데 다이렉트 액팅 텐셔너를 사용할 경우, 실린더가 드릴 플로어의 하방으로 길게 연장 배치됨에 따라 해수에 노출되어 내구성이 떨어지며 유지 보수가 어렵고, 또한 장력의 분산이 넓게 이루어지지 못하므로 안정성이 떨어진다.

그러나 본 발명은, 셋백 구역(24)을 드릴 플로어(14a) 상에 설치함에 따라 슈트를 생략할 수 있는 것이어서, 다이렉트 액팅 텐셔너를 대신하여 와이어 텐셔너(41)를 사용할 수 있다.

이때 와이어 텐셔너(41)는, 와이어(413)의 장력을 조절하는 실린더부(411), 와이어(413)를 가이드하는 롤러부(412)를 포함할 수 있다. 실린더부(411)는 드릴 플로어(14a) 상에 설치되면서 실린더 리그(21)의 외측에 마련될 수 있고, 피스톤(부호 도시하지 않음)의 수축 또는 인장 운동에 의해 라이저(R)에 부여되는 장력이 조절될 수 있다. 이때 피스톤의 운동은 실린더부(411) 내에 채워지는 압축공기에 의해 구현될 수 있다.

롤러부(412)는 드릴 플로어(14a)의 하측에서 실린더 리그(21)의 하방에 배치될 수 있다. 롤러부(412)는 드릴 플로어(14a)를 기준으로 실린더부(411)의 반대편에 마련될 수 있으며, 평면 상에서 볼 경우 실린더부(411)보다 메인 웰(22)에 가까운 위치에 설치될 수 있다.

와이어 텐셔너(41)는 드릴 플로어(14a) 상에서 실린더 리그(21)의 외측에 실린더부(411)를 배치하고, 실린더부(411)로부터 와이어(413)를 연장하여 드릴 플로어(14a)의 하방에 위치한 롤러부(412)에 감은 뒤, 라이저(R)로 연결하게 되는데, 슈트를 갖는 종래의 드릴십에 와이어 텐셔너(41)를 배치할 경우 실린더부(411)와 롤러부(412) 사이에 연결되는 와이어(413)가 슈트와 간섭될 수밖에 없다.

이에 반해 본 발명은, 슈트를 생략하고 셋백 구역(24)을 드릴 플로어(14a) 상에 배치하여, 드릴 플로어(14a)에서 실린더부(411)가 메인 웰(22)이나 보조 웰(23)을 기준(또는 드릴 플로어(14a)의 중심을 기준)으로 셋백 구역(24) 및 실린더 리그(21)의 외측에 마련될 때, 실린더부(411)로부터 드릴 플로어(14a) 하측에서 실린더 리그(21) 및 셋백 구역(24)의 하방에 마련되는 롤러부(412)를 향해 연장되는 와이어(413)가 다른 구성과 간섭될 여지가 없다.

따라서 본 발명은 종래와 달리, 실린더 리그(21)를 사용하면서도 다이렉트 액팅 텐셔너를 사용하지 않고, 대신에 와이어 텐셔너(41)를 이용할 수 있는바, 유지 보수가 용이하고 장력 조절이 효율적이다.

유압장치(42)는, 실린더 리그(21) 등에 압유를 공급한다. 본 발명의 경우 유압장치(42)를 드릴 플로어(14a)로부터 외측으로 벗어난 위치에 배치할 수 있다. 즉 유압장치(42)는 어퍼데크(14b) 상에서 드릴 플로어(14a)로부터 후방에 배치할 수 있고, 유압장치(42)가 마련되는 룸의 직상방에는 드릴 파이프(P)의 이송을 위한 캣워크머신(32)이 움직일 수 있는 캣워크레일(321)이 지지될 수 있다.

유압장치(42)는 실린더 리그(21)에 가깝게 설치되는 것이 좋으나 설치 위치가 특별히 한정되는 것은 아니며, 일례로 드릴 플로어(14a) 하부에 설치될 수 도 있음은 물론이다.

분출방지장치(43)는, 해저에 설치되며 상단에 라이저(R)가 연결된다. 분출방지장치(43)는 유정에서 배출되는 가스나 원유 등에 의해 폭발이 일어나는 것을 방지하기 위한 장치로서, 복수 개의 밸브를 갖는 구조일 수 있다.

분출방지장치(43)는 문풀(121)의 일측에 거치되었다가, 갠트리 크레인(431), 트롤리(432) 등의 구성을 통해 이동된 후 라이저(R)와 연결된 뒤 해저로 하강할 수 있다. 이때 본 발명은, 드릴 플로어(14a)의 하측에서 문풀(121)까지 하방으로 길게 연장된 실린더를 갖는 다이렉트 액팅 텐셔너를 사용하는 대신, 드릴 플로어(14a)의 하측에 롤러부(412)를 구비할 뿐인 와이어 텐셔너(41)를 사용하기 때문에, 분출방지장치(43)의 이동 과정에서 텐셔너(41)와의 간섭 문제를 전혀 일으키지 않는다.

다이렉트 액팅 텐셔너를 사용하는 종래의 경우, 분출방지장치(43)의 이송 경로 상에 다이렉트 액팅 텐셔너의 실린더가 배치되는 문제가 있어서, 다이렉트 액팅 텐셔너 자체의 위치를 잠시 옮기기 위한 구성(트립세이버 등)이 마련될 수밖에 없었다.

그러나 본 발명은 셋백 구역(24)의 위치를 드릴 플로어(14a)로 한정함에 따라 다이렉트 액팅 텐셔너를 대신해 와이어 텐셔너(41)를 사용할 수 있고, 이를 통해 분출방지장치(43)의 이동 경로 상에 텐셔너(41)가 간섭되던 종래의 문제를 완벽하게 해결할 수 있다.

머드시스템(50)은, 드릴 파이프(P)에 머드를 공급한다. 머드시스템(50)에 의해 드릴 파이프(P)에 공급되는 머드는, 드릴비트에서 배출된 후 라이저(R)의 내부를 따라 상승하여 회수될 수 있다.

머드시스템(50)은 머드피트(51) 외에도 머드를 공급, 회수, 처리하기 위한 각종 구성들을 포함할 수 있으며, 이러한 구성들은 종래에 이미 널리 알려진 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

전력시스템(60)은, 드릴십(1)에서 사용되는 에너지를 생산 및 공급한다. 전력시스템(60)은 엔진룸(61)에 설치되는 엔진(611)을 포함하며, 엔진(611)에서 발생하는 전력의 전압 변환을 위한 변압기(도시하지 않음), 전력 케이블(도시하지 않음), 스위치보드(도시하지 않음) 등을 더 포함할 수 있다.

엔진(611)은 일례로 총 3대가 마련될 수 있고, 엔진(611)은 오일이나 가스 등으로 구동하여 회전력을 발생시키며, 엔진(611)의 회전축에 연결되는 발전기(도시하지 않음)를 이용해 전력을 생산할 수 있다.

이때 발생된 전력은 드릴십(1)에서 다양한 목적을 달성하기 위해 사용된다. 일례로 전력은 드릴십(1)의 항해를 위해 스러스터에 전달될 수 있고, 드릴링 작업을 위해 버티컬 래커(25) 등에 전달될 수 있으며, 그 외에도 유압장치(42), 캣워크머신(32) 등에 전달될 수 있다. 또한 전력은 선원 등이 거주하는 선실(111) 등에도 전달될 수 있다.

엔진(611)에 의해 생산된 전력은 고전압인데, 버티컬 래커(25) 등의 수요처가 요구하는 전압과는 맞지 않을 수 있다. 따라서 전력시스템(60)은 전압 조절을 위한 변압기를 구비할 수 있으며, 스위치보드는 고전압 수요처를 위한 고전압 스위치보드와, 저전압 수요처를 위한 저전압 스위치보드 등을 포함할 수 있다.

이외에도 전력시스템(60)은, 엔진(611)에 의해 발생된 전력을 각종 수요처로 원활하게 전달하기 위한 구성들을 더 구비할 수 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명은, 심해에서의 작업이 가능하도록 실린더 리그(21)를 구비하면서도, 드릴링에 필요한 구성들에 대한 구조, 배치 등을 효율적으로 개선함으로써, 작업성을 높이는 동시에 구조적 안정성을 확보할 수 있어서, 선주사들의 만족도를 대폭 높일 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명한 실시예 외에도, 본 명세서에서 언급된 종래기술 또는 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 본 발명의 구성 중 적어도 일부와 조합한 것을 다른 실시예로 포함할 수 있다. 일례로 본 발명은 셋백 구역(24)과 실린더 리그(21)가 분리형으로 마련되는 실시예를 더 포함할 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.

1: 드릴십 P: 드릴 파이프
R: 라이저 10: 선체
11: 선수 111: 선실
12: 중앙부 121: 문풀
122: 코퍼댐 13: 선미
14: 데크 14a: 드릴 플로어
14b: 어퍼데크 14c: 메인데크
141: 캣워크데크 142: 웰테스트구역
143: 지지부 144: 서포트
15: 선측외판 16: 선저판
20: 드릴링시스템 21: 실린더 리그
211: 타워 212: 실린더
213: 피스톤 214: 파지부
215: 와이어 216: 도르래부
217: 보상장치 22: 메인 웰
23: 보조 웰 24: 셋백 구역
25: 버티컬 래커 251: 파지암
252: 레일 26: 캐빈
30: 이송시스템 31: 크레인
32: 캣워크머신 321: 캣워크레일
33: 라이저 이송부 331: 라이저 홀드
332: 제1 오버헤드 크레인 333: 임시 적재부
334: 제2 오버헤드 크레인 40: 드릴보조시스템
41: 텐셔너 411: 실린더부
412: 롤러부 413: 와이어
42: 유압장치 43: 분출방지장치
431: 갠트리 크레인 432: 트롤리
50: 머드시스템 51: 머드피트
60: 전력시스템 61: 엔진룸
611: 엔진

Claims (7)

1. 해양에 부유하여 해저를 시추하는 드릴십에 있어서,
   가조립된 드릴 파이프를 거치하는 셋백 구역(setback area); 및
   상기 셋백 구역에 거치된 상기 드릴 파이프를 해저로 하강시키는 실린더 리그를 포함하며,
   상기 셋백 구역은, 상기 실린더 리그와 일체형으로 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴십.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 셋백 구역과 상기 실린더 리그는,
   일체형으로 제작된 후 드릴 플로어에 탑재되는 것을 특징으로 하는 드릴십.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 셋백 구역의 하단과 상기 실린더 리그의 하단은,
   동일 평면 상에 놓이는 것을 특징으로 하는 드릴십.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 셋백 구역은,
   상기 실린더 리그와 함께 드릴 플로어 상에 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴십.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 드릴 플로어 상에서 상기 셋백 구역과 상기 실린더 리그 사이에 마련되는 버티컬 래커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴십.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더 리그는,
   드릴 플로어에 설치되는 타워;
   상기 드릴 플로어로부터 승강하도록 마련되는 피스톤;
   상기 드릴 파이프를 파지하는 파지부;
   일단이 상기 파지부에 연결되고 타단이 상기 드릴 플로어에 연결되는 와이어; 및
   상기 와이어를 권취하며 상기 피스톤에 의해 승강하여 상기 파지부의 승강을 구현하는 도르래부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴십.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 셋백 구역은,
   상기 실린더 리그의 상기 타워에 일체형으로 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴십.

Images