KR20200024656A - 라이저 핸들링 시스템 및 이를 구비한 시추선 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 라이저 핸들링 시스템 및 이를 구비한 시추선에 관한 것으로서, 본 발명의 라이저 핸들링 시스템은, 화물창에 적재된 라이저를 이송하는 갠트리 크레인; 상기 라이저를 드릴 플로어 상에 탑재된 데릭까지 이송하는 캣워크 머신; 및 상기 화물창의 내부에 설치되며, 상기 캣워크 머신을 파킹한 상태로 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작을 수행하고, 상기 캣워크 머신의 이동 통로를 제공하는 엘리베이터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

라이저 핸들링 시스템 및 이를 구비한 시추선{Riser Handling System and Oil Prospection offshore rig Including The Same}
본 발명은 라이저 핸들링 시스템 및 이를 구비한 시추선에 관한 것이다.
일반적으로, 해저 시추는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고, 계류 장치를 이용하여 해상의 특정지점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(drilling rig)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 전방위 추진기 (아지무스 쓰러스터)를 탑재하고 첨단 시추장비를 갖춘 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 드릴십(drilling ship, drillship or drilling vessel)이 개발되어 심해 시추에 사용되고 있다.
이러한 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선, 고정식 플랫폼 또는 드릴십(이하, 시추선이라 통칭함)의 중심부에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있으며, 작업자는 라이저 및 드릴 파이프를 시추선의 중앙에 형성된 문풀을 통해 하향 전진시킴으로써, 해저 바닥(sea bed) 아래의 암반에 위치하는 유정(well)에 저장되어 있는 해저자원을 시추한다.
라이저는 드릴 파이프를 유정까지 전진시키기 전에 미리 해저바닥까지 전진되는 부재로서 드릴 파이프를 보호하면서 드릴링 머드가 해수에 노출되는 것을 방지한다. 라이저가 설치되면 라이저 내부로 드릴 파이프가 해저 지층을 통해 유정까지 하향 전진된다.
이와 같이 라이저를 해저 바닥까지 하향 전진시키거나, 드릴 파이프를 유정까지 하향 전진시킬 경우, 길게 연결된 라이저나 드릴 파이프를 하향 전진시키는 것이 아니라, 짧은 길이의 라이저나 드릴 파이프를 드릴 플로어(drill floor) 상에서 서로 연결하여 하향 전진시킨다. 해저 바닥에는 이상 고압의 오일이나 가스가 드릴 파이프 및 라이저를 타고 올라오는 것을 차단하기 위해 BOP(blowout preventer)가 설치된다. 해저 지층에서는 시멘트에 의해 케이싱(casing)을 고정한 후, 케이싱 내부로는 드릴 비트(drill bit)가 장착된 드릴 파이프를 삽입하여 해저를 시추한다. 드릴 비트가 땅을 뚫을 때 발생되는 열에 의해 드릴 비트가 과열되는 것을 방지하고 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해, 드릴 파이프 속으로는 머드(Mud)가 삽입된다. 시추 작업이 종료되면, 라이저는 문풀을 통해 드릴 플로어로 운반되어 해체된 후 적재장소로 운반된다.
화물창에 적재된 라이저는, 시추 작업을 위해 라이저 핸들링 시스템을 이용하여 드릴 플로어 상에 탑재된 데릭으로 이송된다.
라이저 핸들링 시스템은, 화물창 내부에 적재된 라이저를 드릴 플로어에 탑재된 데릭으로 이송시키기 위해 시추선에 설치되며, 화물창 내부의 라이저 랙 사이에 설치되어 라이저를 외부로 이송시키기 위해 대기시키는 파킹 포지션과, 화물창의 내부에 적재되어 있는 라이저를 순차적으로 하나씩 들어올려 파킹 포지션까지 이송시키는 갠트리 크레인과, 파킹 포지션의 수직 상부에 위치하면서 화물창의 외부에 설치되어 파킹 포지션에 있는 라이저를 외부로 리프팅하는 라이저 엘리베이션 시스템과, 라이저 엘리베이션 시스템에 의해 리프팅된 라이저를 공급받아 드릴 플로어에 탑재된 데릭까지 이송시키는 캣워크 머신을 포함하여 이루어진다.
라이저 핸들링 시스템이 구비되는 시추선은, 수 많은 라이저를 해저에 설치해야 하므로 화물창으로부터 드릴 플로어까지 라이저를 효과적이면서 신속하게 이송하는 것이 매우 중요하다.
그런데 종래의 라이저 핸들링 시스템은, 라이저 엘리베이션 시스템에서 캣워크 머신으로 라이저를 이송해야 하는 구조이므로, 이송 과정이 복잡하고 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 화물창의 라이저를 윈치와 라이저 클램프를 이용하여 리프팅해야 하고, 리프팅된 라이저를 캣워크 머신에 공급하는 과정에서 라이저가 요동할 가능성이 있어 가이딩 시스템을 별도로 설치해야 하며, 작업이 어렵고 안전 사고 위험성이 높으며 시추 작업 효율이 저하되는 문제가 있다.
또한, 종래의 라이저 핸들링 시스템은, 화물창 상부에 라이저 엘리베이션 시스템이 필수적으로 구성되어야 하므로, 라이저 엘리베이션 시스템이 데크의 많은 부분을 차지하게 되어 시추선의 공간 활용도가 떨어지고 크레인으로 라이저를 핸들링 시 안전사고가 발생하는 문제가 있다.
또한, 라이저 엘리베이션 시스템은, 지지 프레임, 슬라이딩 프레임, 윈치, 라이저 클램프 등 라이저를 화물창으로부터 캣워크 머신까지 리프팅하는데 필요한 각종 구성 요소들로 이루어져야 하므로, 설치 공수가 많아질 수 밖에 없고, 제작 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 라이저를 화물창으로부터 드릴 플로어 상에 탑재된 데릭까지 안전하고 신속하게 이송할 수 있고, 설치 공간과 설치 공수가 많이 소요되는 기존의 라이저 엘리베이션 시스템의 설치가 필요하지 않도록 하는 라이저 핸들링 시스템 및 이를 구비한 시추선을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 라이저 핸들링 시스템은, 화물창에 적재된 라이저를 이송하는 갠트리 크레인; 상기 라이저를 드릴 플로어 상에 탑재된 데릭까지 이송하는 캣워크 머신; 및 상기 화물창의 내부에 설치되며, 상기 캣워크 머신을 파킹한 상태로 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작을 수행하고, 상기 캣워크 머신의 이동 통로를 제공하는 엘리베이터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 엘리베이터부는, 상기 화물창의 바닥에 설치되는 텔레스코픽 실린더; 및 상기 드릴 플로어로부터 상기 화물창의 먼 내측면까지 연장되며, 상기 텔레스코픽 실린더에 연결되어 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작을 수행하는 캣워크 파킹구조물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 캣워크 파킹구조물은, 상기 드릴 플로어로부터 상기 화물창의 먼 내측면과 가까운 내측면 사이에서 상기 텔레스코픽 실린더에 연결되도록 설치되며, 상기 캣워크 머신을 파킹시키는 제1프레임; 상기 드릴 플로어와 상기 제1프레임 사이에 설치되는 제2프레임; 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에 설치되는 제1회전부; 및 상기 제2프레임과 상기 드릴 플로어의 연결부분에 설치되는 제2회전부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1프레임 및 상기 제2프레임은, 상기 캣워크 머신의 이동 통로를 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1회전부는, 상기 갠트리 크레인에 의해 이송되는 상기 라이저가 상기 캣워크 머신에 안착되기 전까지는 고정상태를 유지하고, 상기 텔레스코픽 실린더가 작동할 때 회전상태가 되어 상기 제1프레임이 상기 제2프레임을 고정축으로 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작이 이루어지도록 하고, 상기 제2회전부는, 상기 제1프레임이 수평상태가 되기 전까지는 고정상태를 유지하고, 상기 제1프레임이 수평상태가 되면 회전상태가 되어 상기 제2프레임이 상기 드릴 플로어를 고정축으로 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작이 이루어지도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 화물창 내부의 라이저 랙 사이에 설치되며, 상기 캣워크 파킹구조물의 상승 또는 하강을 가이드 하는 지지 구조물을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 엘리베이터부는, 상기 화물창의 폭 방향에서 드릴링 센터에 대응되는 위치에 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 시추선은, 상기에 기재된 라이저 핸들링 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 구비한 시추선은, 라이저를 승강시키는 엘리베이터부를 화물창 내부의 라이저 랙 사이에 틸팅/리프팅 동작이 가능하도록 설치하되, 엘리베이터부 상에 캣워크 머신을 파킹한 상태로 엘리베이터부의 동작이 이루어지도록 구성함으로써, 기존의 라이저 엘리베이션 시스템과 기존의 파킹 포지션의 설치가 불필요하여, 시추선의 공간 활용도를 증대시킬 수 있고, 설치 공수 및 제작 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 핸들링 시스템 및 이를 구비한 시추선은, 화물창의 폭 방향에서 드릴링 센터에 대응되는 위치에 엘리베이터부를 설치하되, 캣워크 머신이 엘리베이터부 상에 파킹되도록 마련함으로써, 화물창으로부터 드릴 플로어에 탑재된 데릭까지 라이저의 전체 이송 과정을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 이송 작업 효율성 향상 및 안전 사고 위험성을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 횡단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 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 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템을 설명하기 위한 시추선의 일부 횡단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 시스템(100)은, 화물창(14) 내부에 적재된 라이저(15)를 드릴 플로어(12)에 탑재된 데릭(13)으로 이송시키기 위해 시추선(1)에 설치되는 것으로, 갠트리 크레인(110), 지지구조물(120), 엘리베이터부(130), 캣워크 머신(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기에서, 시추선(1)은, 리그선(rig ship), 고정식 플랫폼, 드릴십(drill ship) 등 시추 작업을 위해 라이저 핸들링 시스템(100)이 설치되는 해양구조물 또는 선박을 포함하는 의미로 사용됨을 밝혀둔다.
화물창(14)은, 복수 개의 라이저(15)를 적재 보관하는 라이저 홀드일 수 있다.
이러한 화물창(14)은, 시추선(1)의 상갑판(11)의 내부 방향으로 일정 깊이를 갖는 공간으로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 라이저(15)를 정렬된 상태로 적재 보관할 수 있도록 내부에 복수 개의 라이저 랙(14a)이 설치될 수 있다.
화물창(14)은, 적재된 라이저(15)를 보호하기 위하여 상부를 덮는 커버 구조물(14b)을 더 포함할 수 있다.
커버 구조물(14b)은, 별도로 마련되거나 상갑판(11)을 연장하여 형성될 수 있다.
이러한 커버 구조물(14b)의 상부에는, 후술할 엘리베이터부(130)를 이용하여 화물창(14)으로부터 후술할 캣워크 머신(140)으로 라이저(15)를 이송할 때 인출 통로 역할을 수행하는 개구부(14c)가 형성될 수 있다. 여기서, 개구부(14c)는, 개폐 가능한 구조 또는 오픈 형태로 이루어질 수 있다.
화물창(14)의 내부에는 후술할 엘리베이터부(130)의 캣워크 파킹구조물(132)이 틸팅/리프팅할 수 있는 틸팅/리프팅 영역(14d)이 마련될 수 있다. 틸팅/리프팅 영역(14d)은 개구부(14c)의 위치에 대응되며, 라이저 랙(14a)이 형성되지 않는 공간에 마련될 수 있다.
본 실시예에서, 화물창(14)의 개구부(14c)와 틸팅/리프팅 영역(14d)은 화물창(14)의 폭 방향에서 드릴링 센터(CL)에 대응되는 위치에 설치되는 후술할 엘리베이터부(130), 캣워크 머신(140)과 동일한 위치에 설치될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 상갑판(11), 커버 구조물(14b), 드릴 플로어(12)는 동일한 레벨에 위치될 수 있다.
갠트리 크레인(110)은, 화물창(14)의 내부에 적재되어 있는 라이저(15)를 들어올려 후술할 엘리베이터부(130)의 캣워크 파킹구조물(132)까지 이송시킬 수 있도록, 화물창(14)의 라이저 랙(14a)으로부터 상부 방향으로 일정 거리 이격된 위치에서 화물창(14)의 상부를 이루는 커버 구조물(14b)의 내부 상측에 설치될 수 있다.
이러한 갠트리 크레인(110)은, 도면 부호로 표시하지 않았지만, 화물창(14)의 내부에서 수평방향으로 이동 가능하도록 설치되는 갠트리 프레임과, 갠트리 프레임의 양단에 설치되는 윈치와, 윈치에 연결되어 윈치의 작동시 수직방향으로 이동되고 후술할 엘리베이터부(130)로 라이저(15)를 이송할 수 있도록 라이저(15)의 양단을 파지해주는 라이저 파지기를 포함하여 구성될 수 있다.
지지 구조물(120)은, 화물창(14) 내부의 라이저 랙(14a) 사이에 형성된 틸팅/리프팅 영역(14d) 양측 가장자리를 따라 수직방향으로 설치될 수 있다.
이러한 지지 구조물(120)은, 후술할 엘리베이터부(130)의 캣워크 파킹구조물(132)의 상승 또는 하강을 가이드 할 수 있다. 지지 구조물(120)은 갠트리 크레인(110)이 라이저(15)를 이송할 때 간섭되지 않는 높이, 예를 들어 라이저 랙(14a)의 높이와 유사한 높이가 되도록 설치하는 것이 바람직할 수 있다.
상기한 지지 구조물(120)은, 별도로 설치하지 않고 틸팅/리프팅 영역(14d) 양측의 라이저 랙(14a)을 이용할 수 있음은 물론이다.
엘리베이터부(130)는, 화물창(14)의 폭 방향에서 드릴링 센터(CL)에 대응되는 위치에 설치되되, 화물창(14) 내부의 라이저 랙(14a) 사이의 틸팅/리프팅 영역(14d)에 설치될 수 있으며, 후술할 캣워크 머신(140)을 파킹한 상태에서 갠트리 크레인(110)에 의해 이송되는 라이저(15)를 캣워크 머신(140)에 싣고 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작이 가능하도록 승강부(131), 캣워크 파킹구조물(132), 지지대(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
승강부(131)는, 후술할 캣워크 파킹구조물(132) 상에 캣워크 머신(140)을 파킹한 상태에서 캣워크 머신(140)에 안착된 라이저(15)를 승강시킬 수 있도록 화물창(14) 내부의 라이저 랙(14a) 사이의 틸팅/리프팅 영역(14d)에 설치될 수 있으며, 동력 공급부(131a), 텔레스코픽 실린더(131b)를 포함하여 구성될 수 있다.
동력 공급부(131a)는, 틸팅/리프팅 영역(14d)의 화물창(14) 바닥에 설치될 수 있으며, 텔레스코픽 실린더(131b)가 작동되도록 동력을 공급할 수 있다. 동력 공급부(131a)는, 틸팅/리프팅 영역(14d)의 화물창(14) 바닥 중앙 부분에 위치될 수 있다.
이러한 동력 공급부(131a)는, 시추작업 모드에서 후술할 캣워크 머신(140)에 라이저(15)가 안착되면, 자동 혹은 수동으로 후술할 텔레스코픽 실린더(131b)가 작동되도록 할 수 있다.
텔레스코픽 실린더(131b)는, 하단이 동력 공급부(131a)에 연결되고 상단이 후술할 캣워크 파킹구조물(132)의 하단에 연결될 수 있으며, 시추작업 모드에서 동력 공급부(131a)로부터 공급되는 동력에 의해 작동되어 캣워크 파킹구조물(132)을 승강시킬 수 있다.
텔레스코픽 실린더(131b)는, 신장 및 수축할 수 있으며, 신장 및 수축할 때 동력 공급부(131a)에 연결된 부분이 일정 각도 범위 내에서 회전될 수 있다.
캣워크 파킹구조물(132)는, 드릴 플로어(12)로부터 적어도 화물창(14)의 전방 내측면 부근까지 연장될 수 있으며, 승강부(131)의 텔레스코픽 실린더(131b)에 연결되어 텔레스코픽 실린더(131b)의 작동에 따라 화물창(14) 내부의 라이저 랙(14a) 사이에 마련되는 틸팅/리프팅 영역(14d)에서 틸팅/리프팅 동작이 가능하도록 설치될 수 있다. 여기서 전방 내측면은 드릴 플로어(12)로부터 화물창(14)의 먼 내측면을 의미하며, 이에 따라 이하에서 언급될 후방 내측면은 드릴 플로어(12)로부터 화물창(14)의 가까운 내측면을 의미함을 밝혀둔다.
이러한 캣워크 파킹구조물(132)은, 시추작업 모드에서 후술할 캣워크 머신(140)을 파킹시키고, 캣워크 머신(140)을 승강시키고, 캣워크 머신(140)이 드릴 플로어(12)까지 이동할 수 있도록, 제1프레임(132a), 제2프레임(132b), 제1회전부(132c), 제2회전부(132d)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1프레임(132a)은, 텔레스코픽 실린더(131b)에 연결되어 설치될 수 있으며, 텔레스코픽 실린더(131b)의 작동에 따라 틸팅/리프팅 영역(14d) 내에서 틸팅/리프팅 동작을 수행할 수 있다. 제1프레임(132a)은 틸팅/리프팅 영역(14d) 내에서 틸팅/리프팅 동작이 가능하도록 적어도 화물창(14)의 전방 내측면과 후방 내측면 사이의 폭보다 작은 길이를 갖는다.
이러한 제1프레임(132a)은, 일단이 틸팅/리프팅 영역(14d)의 화물창(14) 전방 바닥 부근에 설치되는 후술할 지지대(133)에 지지될 수 있으며, 타단이 후술할 제2프레임(132b)과 연결될 수 있다. 제1프레임(132a)은 제1회전부(132c)에 의해 제2프레임(132b)과 연결되어 시추작업 모드 시 텔레스코픽 실린더(131b)의 작동에 따라 일정 각도로 관절 운동을 할 수 있다.
제1프레임(132a)은, 갠트리 크레인(110)에 의해 이송되는 라이저(15)를 후술할 캣워크 머신(140)에 용이하게 안착시켜 드릴 플로어(12)에 탑재된 데릭(13)까지 이송시킬 수 있도록, 상부에 캣워크 머신(140)을 파킹 시키면서 캣워크 머신(140)이 이동할 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이러한 제1프레임(132a)의 구조는 캣워크 머신(140)을 지지하고 이동할 수 있도록 구성되는 일반적인 캣워크 지지구조물의 구조로부터 이해될 수 있는 바, 여기서는 구제적으로 설명을 생략하기로 한다.
상기한 제1프레임(132a)은, 틸팅/리프팅 동작 및 관절 운동을 할 수 있는데, 이에 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
제2프레임(132b)은, 드릴 플로어(12)와 제1프레임(132a) 사이에 설치될 수 있으며, 텔레스코픽 실린더(131b)의 작동에 따라 제1프레임(132a)으로부터 힘을 전달받아 화물창(14)의 틸팅/리프팅 영역(14d) 바깥에서 틸팅/리프팅 동작을 수행할 수 있다.
이러한 제2프레임(132b)은, 일단이 제1프레임(132a)과 연결될 수 있으며, 타단이 드릴 플로어(12)에 연결될 수 있다. 제2프레임(132b)은, 후술할 제1회전부(132c)에 의해 제1프레임(132a)과 연결되어 제1프레임(132a)이 일정 각도로 관절 운동할 수 있게 하고, 후술할 제2회전부(132d)에 의해 드릴 플로어(12)와 연결되어 텔레스코픽 실린더(131b)의 작동에 따라 제1프레임(132a)으로부터 힘을 전달받아 일정 각도로 관절 운동을 할 수 있다.
제2프레임(132b)은, 캣워크 머신(140)이 제1프레임(132a)으로부터 드릴 플로어(12)에 탑재된 데릭(13)까지 이동할 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이러한 제2프레임(132b)의 구조는 제1프레임(132a)의 구조와 유사 또는 동일할 수 있다.
상기한 제2프레임(132b)은, 틸팅/리프팅 동작 및 관절 운동을 할 수 있는데, 이에 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
제1회전부(132c)는, 제1프레임(132a)의 타단과 제2프레임(132b)의 일단 사이에 설치될 수 있으며, 제1프레임(132a)이 제2프레임(132b)을 고정축으로 하여 일정 각도로 관절 운동을 할 수 있게 한다.
이러한 제1회전부(132c)는, 갠트리 크레인(110)에 의해 이송되는 라이저(15)가 후술할 캣워크 머신(140)에 안착되기 전까지는 고정상태를 유지하다가 텔레스코픽 실린더(131b)가 작동함과 동시에 회전 가능하게 작동할 수 있다.
제2회전부(132d)는, 제2프레임(132b)과 드릴 플로어(12)의 연결부분에 설치될 수 있으며, 제2프레임(132b)이 드릴 플로어(12)를 고정축으로 하여 일정 각도로 관절 운동을 할 수 있게 한다.
이러한 제2회전부(132d)는, 제1프레임(132a)이 수평상태가 되기 전까지는 고정상태를 유지하다가 제1프레임(132a)이 수평상태가 되면 회전 가능하게 작동할 수 있다.
상기한 제1회전부(132c) 및 제2회전부(132d)는, 제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)이 드릴 플로어(12)와 동일한 레벨에서 수평상태가 되면 고정상태를 유지하여 후술할 캣워크 머신(140)이 제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)을 통해 안전하게 이동할 수 있도록 한다.
본 실시예에서는 후술할 캣워크 머신(140)이 파킹되고 이동하는 통로로서, 제1회전부(132c)에 의해 연결되는 제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)으로 이루어지는 것으로 설명하였지만, 제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)이 일체화된 하나의 프레임으로 구성될 수 있음은 물론이다. 이 경우 하나의 프레임은 제2회전부(132d)에 의해 틸팅/리프팅 동작을 수행할 수 있다.
지지대(133)는, 틸팅/리프팅 영역(14d)의 화물창(14) 전방 바닥 부근에 설치될 수 있으며, 캣워크 파킹구조물(132)의 제1프레임(132a)의 일단을 지지할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기와 같이 엘리베이터부(130)를 구성함으로써, 보이언시 라이저(Bouyancy riser) 및 슬릭 라이저(Slick(Bare) riser)는 화물창(14)내에서 드릴 플로어(12)로 피딩할 수 있고, 텔레스코픽 조인트(Telescopic joint), 펍 조인트(Pup joint), 다이버터 어셈블리(Diverter assembly)는 화물창(14) 상부 드릴 플로어(12) 레벨에서 드릴 플로어(12)로 피딩할 수 있다.
이하에서, 엘리베이터부(130)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
시추작업 해제 모드에서는 캣워크 파킹구조물(132)의 제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)이 드릴 플로어(12)로부터 화물창(14)의 전방 바닥 부근에 설치된 지지대(133)까지 일직선으로 펼쳐진 상태를 유지한다. 이때, 후술할 캣워크 머신(140)은 제1프레임(132a) 상에 파킹된 상태를 유지하고, 승강부(131)의 동력 공급부(131a)는 오프(OFF) 상태를 유지하고, 제1회전부(132c) 및 제2회전부(132d)는 고정상태를 유지한다.
시추작업 해제 모드에서 시추작업 모드로 전환되며, 라이저(15)를 갠트리 크레인(110)을 이용하여 후술할 캣워크 머신(140)으로 이송 안착시킨다. 캣워크 머신(140)에 라이저(15)의 안착이 확인되면 승강부(131)의 동력 공급부(131a)가 온(ON) 상태가 되어 텔레스코픽 실린더(131b)가 작동되어 제1프레임(132a)의 틸팅/리프팅 동작을 수행하게 된다. 이때, 후술할 캣워크 머신(140)은 제1프레임(132a) 상에 파킹된 상태를 유지하고, 제1회전부(132c)는 회전상태가 되고, 제2회전부(132d)는 고정상태를 유지한다. 이로써, 제1프레임(132a)은 제1회전부(132c)을 중심으로 제2프레임(132b)을 고정축으로 하여 관절 운동을 하게 되며, 이러한 제1프레임(132a)의 틸팅/리프팅 동작 및 관절 운동은 제1프레임(132a)이 수평상태가 될 때까지 계속된다.
제1프레임(132a)이 수평상태가 되면, 제2회전부(132d)는 회전상태가 되어 드릴 플로어(12)를 고정축으로 하여 관절 운동을 하게 된다. 이때, 후술할 캣워크 머신(140)은 제1프레임(132a) 상에 여전히 파킹된 상태를 유지하고, 제1회전부(132c)는 회전상태를 유지한다. 이로써, 제2프레임(132b)은 제1프레임(132a)과 함께 틸팅/리프팅 동작 및 관절 운동을 하게되며, 이는 제2프레임(132b)이 제1프레임(132a)과 같이 수평상태가 될 때까지 계속된다. 즉, 제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)이 드릴 플로어(12)와 동일한 레벨에서 수평상태가 될 때까지 계속된다.
제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)이 드릴 플로어(12)와 동일한 레벨에서 수평상태가 되면, 제1회전부(132c) 및 제2회전부(132d)는 고정상태가 되어 후술할 캣워크 머신(140)의 이동 통로를 만들게 되며, 캣워크 머신(140)은 제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)을 통로 드릴 플로어(12)에 탑재된 데릭(13)까지 이동하게 된다.
이후, 라이저(15)의 이송을 완료한 캣워크 머신(140)이 제1프레임(132a) 상으로 이동하게 되면, 상기한 엘리베이터부(130)의 작동과 반대 작동이 이루어져 시추작업 해제 모드 시와 같은 상태로 된다.
이러한 엘리베이터부(130)의 작동 과정은 시추작업이 끝날 때까지 반복된다.
캣워크 머신(140)은, 엘리베이터부(130)의 캣워크 파킹구조물(132) 상에 파킹되도록 마련될 수 있으며, 갠트리 크레인(110)에 의해 이송되는 라이저(15)를 안착한 상태에서 라이저(15)를 드릴 플로어(12)에 탑재된 데릭(13)까지 이송시킬 수 있다.
이러한 캣워크 머신(140)은, 캣워크 파킹구조물(132)의 제1프레임(132a) 상에 파킹된 상태를 유지하다가, 시추작업 모드 시에 갠트리 크레인(110)으로부터 이송되는 라이저(15)가 안착되면 제1프레임(132a)에 의해 화물창(14)으로부터 드릴 플로어(12) 레벨까지 상승하고, 이후 제1프레임(132a) 및 제2프레임(132b)을 이동 통로로 하여 라이저(15)를 드릴 플로어(12)에 탑재된 데릭(13)까지 이송시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 라이저(15)를 승강시키는 엘리베이터부(130)를 화물창(14) 내부의 라이저 랙(14a) 사이에 틸팅/리프팅 동작이 가능하도록 설치하되, 엘리베이터부(130) 상에 캣워크 머신(140)을 파킹한 상태로 엘리베이터부(130)의 동작이 이루어지도록 구성함으로써, 기존의 라이저 엘리베이션 시스템과 기존의 파킹 포지션의 설치가 불필요하여, 시추선(1)의 공간 활용도를 증대시킬 수 있고, 설치 공수 및 제작 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 화물창(14)의 폭 방향에서 드릴링 센터(CL)에 대응되는 위치에 엘리베이터부(130)를 설치하되, 캣워크 머신(140)이 엘리베이터부(130) 상에 파킹되도록 마련함으로써, 화물창으로부터 드릴 플로어(12)에 탑재된 데릭(13)까지 라이저(15)의 전체 이송 과정을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 이송 작업 효율성 향상 및 안전 사고 위험성을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 시추선 11: 상갑판
12: 드릴 플로어 13: 데릭
14: 화물창 14a: 라이저 랙
14b: 커버 구조물 14c: 개구부
14d: 틸팅/리프팅 영역 15: 라이저
100: 라이저 핸들링 시스템 110: 갠트리 크레인
120: 지지 구조물 130: 엘리베이터부
131: 승강부 131a: 동력 공급부
131b: 텔레스코픽 실린더 132: 캣워크 파킹구조물
132a: 제1프레임 132b: 제2프레임
132c: 제1회전부 132d: 제2회전부
133: 지지대 140: 캣워크 머신
CL: 드릴링 센터

Claims (8)

  1. 화물창에 적재된 라이저를 이송하는 갠트리 크레인;
    상기 라이저를 드릴 플로어 상에 탑재된 데릭까지 이송하는 캣워크 머신; 및
    상기 화물창의 내부에 설치되며, 상기 캣워크 머신을 파킹한 상태로 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작을 수행하고, 상기 캣워크 머신의 이동 통로를 제공하는 엘리베이터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엘리베이터부는,
    상기 화물창의 바닥에 설치되는 텔레스코픽 실린더; 및
    상기 드릴 플로어로부터 상기 화물창의 먼 내측면까지 연장되며, 상기 텔레스코픽 실린더에 연결되어 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작을 수행하는 캣워크 파킹구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 캣워크 파킹구조물은,
    상기 드릴 플로어로부터 상기 화물창의 먼 내측면과 가까운 내측면 사이에서 상기 텔레스코픽 실린더에 연결되도록 설치되며, 상기 캣워크 머신을 파킹시키는 제1프레임;
    상기 드릴 플로어와 상기 제1프레임 사이에 설치되는 제2프레임;
    상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에 설치되는 제1회전부; 및
    상기 제2프레임과 상기 드릴 플로어의 연결부분에 설치되는 제2회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1프레임 및 상기 제2프레임은,
    상기 캣워크 머신의 이동 통로를 제공하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1회전부는, 상기 갠트리 크레인에 의해 이송되는 상기 라이저가 상기 캣워크 머신에 안착되기 전까지는 고정상태를 유지하고, 상기 텔레스코픽 실린더가 작동할 때 회전상태가 되어 상기 제1프레임이 상기 제2프레임을 고정축으로 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작이 이루어지도록 하고,
    상기 제2회전부는, 상기 제1프레임이 수평상태가 되기 전까지는 고정상태를 유지하고, 상기 제1프레임이 수평상태가 되면 회전상태가 되어 상기 제2프레임이 상기 드릴 플로어를 고정축으로 관절 운동 및 틸팅/리프팅 동작이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 화물창 내부의 라이저 랙 사이에 설치되며, 상기 캣워크 파킹구조물의 상승 또는 하강을 가이드 하는 지지 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 엘리베이터부는,
    상기 화물창의 폭 방향에서 드릴링 센터에 대응되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 라이저 핸들링 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 라이저 핸들링 시스템이 구비되는 것을 특징으로 하는 시추선.
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