KR20130138503A - 관부재 승강 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관부재 승강 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시추선에서 시추작업이 동시 또는 독립적으로 일어나는 동안 시추를 위한 각종 관의 조립/해체작업, BOP(blow-out preventer) 및 크리스마스 트리 설치/해체작업 등 시추관련 보조작업을 수행하되, 시추관련 작업에 의한 충격을 흡수할 수 있는 관부재 승강 고정장치에 대한 것이다.
본 발명에 따른 관부재 승강 고정장치는, 해저시추를 위하여 시추선에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 장치로서, 상기 시추선 상에서 시추장비를 적재하여 이송하는 트롤리(100); 상기 트롤리(100)에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 고정수단(400); 및 상기 트롤리(100) 및 고정수단(400)의 내부에 상하로 관통되도록 형성된 홀(150);을 포함하되, 상기 홀(150)을 통해 상기 관부재가 상하로 승강하는 것;을 특징으로 한다.

Description

관부재 승강 고정장치{Fixing Apparatus For Elevating Tubular}

본 발명은 관부재 승강 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시추선에서 시추작업이 동시 또는 독립적으로 일어나는 동안 시추를 위한 각종 관의 조립/해체작업, BOP(blow-out preventer) 및 크리스마스 트리 설치/해체작업 등 시추관련 보조작업을 수행하되, 시추관련 작업에 의한 충격을 흡수할 수 있는 관부재 승강 고정장치에 대한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 오일의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이러한 이유로 최근에는 육상 시추를 넘어 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전이나 심해유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.

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 사용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 시추선(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.

이러한 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선, 플랫폼, 또는 시추선(이하, 시추선)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 있다.

도 1은 해수면에서 시추작업을 수행하고 있는 종래의 시추선을 도시한 도면이다.

바다에서 석유 또는 가스 자원을 채굴하기 위한 시추선의 작업은 데크 바닥에 설치된 적치대로부터 시추용 파이프(드릴 파이프 또는 라이저 파이프 등)들을 라이저 핸들링 크레인(riser handling crane)으로 들어 올려 캣워크(catwalk)로 이동시키고 다시 서브스트럭춰(substructure) 상부의 드릴플로어(drillfloor)로 수평이동시킨 다음 데릭(derrick)을 사용하여 세워 시추선의 중앙에 형성된 문풀을 통해 하향 전진시킴으로써 해저 바닥(sea bed) 아래의 저유지(reservoir)에 위치하는 유정(well)에 저장되어 있는 해저자원을 시추한다.

라이저(4)는 드릴 파이프(5)를 상기 유정(13)까지 전진시키기 전에 미리 상기 해저 바닥(6)까지 전진되는 부재로서 머드가 되돌아오는 통로를 제공한다. 라이저(4)가 설치되면 라이저 내부로 드릴 파이프(5)가 해저 지층(11)을 통해 상기 유정(13)까지 하향 전진된다.

이와 같이 라이저(4)를 해저 바닥(6)까지 하향 전진시키거나, 드릴 파이프를 유정까지 전진시킬 경우, 길게 연결된 라이저나 드릴 파이프를 하향 전진시키는 것이 아니라, 짧은 길이의 라이저나 드릴 파이프를 서로 연결하여 하향 전진시킨다.

해저 바닥에는 이상 고압이 드릴 파이프를 타고 올라오는 것을 차단하기 위해 분출 방지용 스택(blowout preventer; BOP)(7)이 설치된다.

해저 지층에서는 시멘트에 의해 케이싱(8)을 고정한 후, 케이싱 내부로는 드릴비트(10)가 장착된 드릴 파이프를 삽입하여 해저자원을 시추한다. 드릴비트가 땅을 뚫을 때 발생되는 열에 의해 드릴비트가 과열되는 것을 방지하고 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해, 드릴 파이프 속으로는 머드(9)가 삽입된다. 이러한 머드는 드릴비트(10)를 통해 빠져나가 케이싱(8)과 라이저(4)를 통하여 다시 되돌아 오게 된다.

시추 작업이 종료되면, 드릴 파이프는 문풀(3)을 통해 드릴플로어(drill floor)로 운반되어 분리된 후 적재장소로 운반된다.

도 2는 종래의 데릭 구조를 도시한 도면이다.

종래의 시추선은 상부갑판(21)과, 상기 상부갑판(21)의 상부에 위치하는 드릴플로어(22)를 포함하고 있고, 상기 드릴 플로어(22)에는 데릭(20)이 설치된다. 파이프 적재공간에 가로로 적재된 드릴 파이프(5)는 세워져서 탑드라이브(23) 및 로터리 테이블(24)에 의해 지지된다. 2개 이상의 드릴 파이프(5)가 데릭에 의해 서로 결합된 후, 결합된 드릴 파이프는 파이프 보관구역(setback area)에 세로로 임시 적재된 후 시추 작업시 문풀(3)을 통해 하향 전진된다.

일반적으로, 데릭(20)은 스틸로 만들어진 트러스트형의 타워이며, 빔(beam)과 각종 시추장비로 구성되는 복잡한 형태의 대형 구조물이며, 상부갑판(deck)에 고정되어 있으며, 높이는 디자인에 따라 차이는 있지만 약 100m정도가 된다.

데릭은 드릴파이프 등의 시추장비를 승강시키기 위한 것이며, 시추장비에 연결된 와이어로프를 윈치의 운전에 의해 권선하거나 풀게 됨으로써, 시추장비를 원하는 위치로 승강시키게 된다.

이러한 오일 및 가스에 대한 시추(drilling)는 근해 및 육지 모두에서 점점 더 깊은 깊이에서 착수되고 있다. 깊이의 증가는 더 긴 시추 시간 및 비용의 증가 원인이 되고 있다(이러한 장비를 작동시키는 비용은 이미 상당하며, 일부 근해 장비에 대한 임대료는 하루에 U.S. $400,000 내지 $500,000를 넘는다)

따라서, 시추 과정에서 적은 시간이라도 절약하기 위해 시추 작업과 동시 또는 독립적으로 이루어질 수 있는 시추관련 작업이 경제적으로 중요한 부분이 되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래 시추선의 문제점인 시추작업의 시간을 단축할 수 있도록 시추작업과 동시 또는 독립적으로 시추를 위한 각종 관부재의 조립/해체작업, BOP(blow-out preventer) 및 크리스마스 트리 설치/해체작업 등의 시추관련 보조작업을 수행할 수 있는 관부재 승강 고정장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

또한, 상기 관부재 승강 고정장치의 내구성을 강화하기 위해 시추관련 보조작업으로 인한 충격을 흡수하는 장치를 추가설치한 관부재 승강 고정장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해저시추를 위하여 시추선에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 장치에 있어서, 상기 시추선 상에서 시추장비를 적재하여 이송하는 트롤리(100); 상기 트롤리(100)에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 고정수단(400); 및 상기 트롤리(100) 및 고정수단(400)의 내부에 상하로 관통되도록 형성된 홀(150);을 포함하되, 상기 홀(150)을 통해 상기 관부재가 상하로 승강하는 것;을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치를 제공한다.

상기 트롤리(100)는, 상기 시추선 상에 설치되는 레일 상을 이동하는 외부 프레임(200); 및 상기 외부 프레임(200)의 내부로 연장되도록 설치되거나, 상기 외부 프레임(200)의 상부에 설치되는 어댑터 프레임(300);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 트롤리(100)에 형성된 홀(150)은 외부로 개방되는 것;을 특징으로 한다.

상기 트롤리(100)는, 상기 트롤리(100)에 형성된 개방된 홀(150)을 개폐하는 홀 개폐장치(250);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정수단(400)은, 상기 어댑터 프레임(300)의 내부로 연장되도록 설치되거나, 상기 어댑터 프레임(300)의 상부에 설치되되, 2개의 프레임(411, 412)으로 분할될 수 있는 고정장치(410; 411, 412); 및 상기 2개의 프레임(411, 412)을 서로 결합하거나 분할하기 위한 동력을 제공하는 구동장치(420);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정장치(410)의 내부 면에는, 상기 승강하는 관부재를 고정하도록 파워 슬립(power slip), 스파이더(spider) 및 짐벌(gimbal) 중 어느 하나를 설치하되, 상기 파워 슬립, 스파이더 및 짐벌은 2개의 부재로 나뉘어질 수 있도록 형성되는 것;을 특징으로 한다.

상기 관부재는, 시추파이프, 케이싱, 라이저, 라이너 및 생산배관(production tubing) 중 어느 하나인 것;을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 해저시추를 위하여 시추선에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 장치에 있어서, 상기 시추장비를 해저로 승강시키기 위해 상기 시추선 상에서 시추장비를 이송하는 트롤리(100)의 내부에 상하로 관통하는 홀(150)을 형성하고, 상기 트롤리(100)에 형성된 홀(150)에는 분할되는 2개의 프레임이 이동할 수 있도록 장착되어, 상기 분할된 2개의 프레임의 협동으로 상기 승강하는 관부재의 움직임이 고정되는 것;을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 시추선의 데크 상을 이동하는 트롤리를 이용하여 데릭에서의 시추작업과 동시 또는 독립적으로 시추를 위한 각종 관의 조립/해체작업, BOP(blow-out preventer) 및 크리스마스 트리 설치/해체작업 등의 시추관련 보조작업을 수행할 수 있고, 이에 의해 유정완성(well completion)을 위해 소요되었던 시간을 단축할 수 있으며, 막대한 운전 비용을 절약할 수 있다.

또한, 시추관련 보조작업 중 트롤리에 가해지는 충격을 흡수할 수 있어 다양한 용도로 사용되는 트롤리의 수명을 연장할 수 있다.

도 1은 해수면에서 시추작업을 수행하고 있는 종래의 시추선을 도시한 도면.
도 2는 종래의 데릭 구조를 도시한 도면.
도 3는 본 발명에 따른 관부재 승강 고정장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 관부재 승강 고정장치의 일실시예를 개략적으로 도시한 정면도로서, 고정장치가 2개의 프레임으로 분할된 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 관부재 승강 고정장치의 일실시예를 개략적으로 도시한 정면도로서, 고정장치의 2개의 프레임이 관부재를 지지하면서 결합한 모습을 도시한 도면.
도 6는 본 발명에 따른 관부재 승강 고정장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 정면도로서, 고정장치가 2개의 프레임으로 분할된 모습을 도시한 도면.
도 7는 본 발명에 따른 관부재 승강 고정장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 정면도로서, 고정장치의 2개의 프레임이 관부재를 지지하면서 결합한 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

본 명세서에서 시추선이란, 시추를 위한 설비를 갖추고 있는 선박을 의미하므로, 반잠수정, 잠수정, 시추선(drill ship), 함재정(barge rigs), 플랫폼 시추 설비(platform rigs)와 같은 시추 설비를 모두 포함하는 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어 "관부재" 또는 "관"은 모든 형태의 시추 파이프, 케이싱, 시추 칼라(drill collars), 라이너, 시추공저 장비(bottom hole assemblies) 및 기술상 공지된 다른 유형의 관을 포함하는 의미이다.

일반적으로 시추 작업은 다수의 관 스탠드(tubular stand)가 시추 데크 상에서 연장될 때 빈번한 중단을 필요로 한다. 이는 시추를 위해 추가되는 관들이 보관 랙(storage rack)으로부터 이동되고 관 스탠드의 상단부와 연결되어야 하며, 이러한 작업들이 데릭의 내부에서 이루어지기 때문이며, 이로 인해 시추작업은 상당한 지연이 야기된다.

통상의 단일 시추 파이프 섹션의 길이는 30 피트(약 10 m)이다. 스탠드는 둘 또는 그보다 많은 관들의 단일한 섹션(single sections)을 함께 연결함으로서 생성된다. 과거에는 스탠드가 4개 또는 5개의 관들의 단일한 섹션으로 조립 또는 구성되었다.

이러한 관들의 조립은 데릭 내부에서 이루어지므로, 시추 과정과 독립적으로 관 스탠드를 조립 및 조종하는 것은 시간과 비용을 절약하는 중요한 방법이고, 관 또는 관 스탠드의 조립 및 조종에 있어 관과 접촉하는 부위의 충격 흡수 방안 역시 해당 장비의 내구성을 높게 하여 시간과 비용을 절약한다.

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로서, 도 3 내지 도 7에 도시된 본 발명의 일실시예는, 해저시추를 위하여 시추선에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 장치로서, 시추장비를 해저로 승강시키기 위해 시추선 상에서 시추장비를 이송하는 트롤리(100)의 내부에 상하로 관통하는 홀(150)을 형성하고, 트롤리(100)에 형성된 홀(150)에 분할되는 2개의 프레임이 이동할 수 있도록 장착하여 분할된 2개의 프레임의 협동으로 승강하는 관부재의 움직임을 고정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

트롤리(100)에 형성된 홀(150)에 분할되는 2개의 프레임이 이동할 수 있도록 장착하는 것은 홀(150)의 내부면 또는 홀(150) 인근의 트롤리(100) 상부측에 분할되는 2개의 프레임을 설치한다는 의미이다.

이를 위해 도 3에 도시된 본 발명의 일실시예는 트롤리(100), 고정수단(400), 홀(150)을 포함하여 구성하였다.

트롤리(100)는 시추선 상에서 시추장비를 적재하여 이송하는 장비이나, 본 발명에서는 관부재의 조립 또는 조정, 시추장비들의 승강을 위해 내부에 상하로 관통하는 홀(150)을 형성한다.

트롤리(100)는 시추장비 중 고하중의 장치(예를 들면, BOP, 크리스마스 트리 밸브 등)를 시추선 내부에서 이송되도록 하는데 사용할 뿐만 아니라, 이들 장치들을 작업구역으로 운반하여 후술할 홀(150) 및 고정수단(400)과 함께 호이스팅 장치(관부재를 상하로 승강시키는 장치)에 의해 관부재에 연결된 시추장비들을 해저로 안전하게 승강시키는데도 사용될 수 있다. 이러한 시추장비들은 시추선에 형성된 문풀을 통하여 해저로 승강된다.

트롤리(100)는 외부 프레임(outer frame : 200), 어댑터 프레임(adapter frame : 300)으로 구성될 수 있다.

외부 프레임(200)은 트롤리(100)의 외부 테두리를 형성하고, 외부 프레임(200)의 하부에 형성된 롤러(650)가 시추선 상에 형성되는 레일(600) 상을 이동하도록 구성되므로 트롤리(100)는 시추선 내부를 이동할 수 있게 된다.

외부 프레임(200)은 어댑터 프레임(300)과 함께 트롤리(100)에 가해지는 외부하중(각종 시추장비 및 관부재의 하중)을 지지한다.

어댑터 프레임(300)은 외부 프레임(200)의 내부로 연장되도록 설치되거나, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 외부 프레임(200)의 상부에 설치될 수 있다.

외부 프레임(200) 및 어댑터 프레임(300)의 내부에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 홀(150)을 형성하되 관부재가 내부의 홀(150)로 들어올 수 있도록 외부로 개방하는 것이 바람직한데, 도 3에는 ∩자 형태가 되도록 개방된 홀(150)을 형성하였다.

트롤리(100)에는 개방된 홀(150)을 개폐하는 홀 개폐장치(250)를 더 포함할 수 있는데, 트롤리(100) 내부에 위치하는 관부재가 트롤리(100)의 외부로 벗어나는 것을 방지하도록 한다.

홀 개폐장치(250)는 작업자가 직접 개폐 가능하도록 체결장치(미도시)를 부착하거나, 유압장치 또는 전기장치를 설치하여 자동을 개폐되도록 할 수 있다.

도 3에는 홀 개폐장치(250)를 그레이팅 구조로 형성하여 홀 개폐장치(250) 자체의 무게를 줄일 수 있는 구조로 형성한 것을 예시하였다.

고정수단(400)은 트롤리(100)에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 데, 트롤리(100)와 마찬가지로 관부재의 조립 및 조정을 위해 내부에 상하로 관통하는 홀(150)을 형성한다.

고정수단(400)은 어댑터 프레임(300)에 형성된 홀(150)의 내부면에 형성시킬 수 있으나, 구조적 안정성을 위해, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 어댑터 프레임(300)의 상부측에 형성하는 것이 바람직하다.

고정수단(400)은 홀(150) 내부에 안착되는 관부재를 고정하므로 관부재의 외경과 동일한 형태로 제작되는 것이 바람직하며, 관부재와의 사이에 후술할 별도의 보조장치(500 : 예를 들면, 슬립, 스파이더(510), 짐벌(520) 등)를 설치하는 경우에는 관부재의 외경과 동일한 형태를 형성할 필요가 없으며, 별도의 보조장치(500)를 관부재의 외경과 동일한 형태로 제작하는 것이 바람직할 것이다.

해저를 승강하는 시추장비들은 시추과정 중 문풀을 통과하여 해저로 수천미터를 내려가야 하므로 시추장비들을 해저로 내려보내기 위해 무수한 관 스탠드를 조립해야 하는데, 고정수단(400)은 관 스탠드의 조립을 위해 해저로 내려보낸 관 스탠드를 고정시키는 역할을 할 수 있다.

고정수단(400)은 해저로 내려보낸 관 스탠드를 고정시킨 후 고정시킨 관 스탠드의 상부에 새롭게 해저로 내려보낼 관 스탠드의 하부를 관 형성장치를 이용하여 조립한 후 시추장비들을 해저로 내려보내도록 하거나, 관 스탠드를 고정시킨 후 상술한 트롤리(100)를 이동시켜 시추장비의 위치이동을 가능하게 한다.

이 때, 고정수단(400) 및 트롤리(100)에 의해 지지되면서 관부재를 해저로 내려보낼 수 있는 깊이는 해저로 내려간 관 스탠드 및 시추장비들의 무게를 고정수단(400 및 트롤리(100)가 지탱할 수 있을 정도의 깊이까지이며, 데릭에 의한 시추관련 작업이 끝나는 동안 상기의 깊이에서 대기한 후, 트롤리(100)는 데릭 하부로 이동하고, 해저로 내려보낸 관 스탠드 및 시추장비들은 데릭의 내부 승강장치(traveling block)에 연결되며, 이 후의 관 스탠드 및 시추장비들의 승강작업은 데릭의 승강장치에 의해 이루어지게 된다.

고정수단(400)은 고정장치(410), 구동장치(420)로 구성될 수 있다.

고정장치(410 : 411, 412)는, 어댑터 프레임(300)의 내부로 연장되도록 설치되거나, 어댑터 프레임(300)의 상부에 설치하되, 2개의 프레임(411, 412)으로 분할될 수 있다.

구동장치(420)는 2개의 프레임(411, 412)을 서로 결합하거나 분할하기 위한 동력을 제공하며, 도 3 내지 7에는 실린더 및 실린더 로드의 구성을 취하도록 하여 실린더 로드의 왕복운동으로 2개의 프레임(411, 412)이 결합 또는 분할될 수 있도록 하였다.

고정장치(410)는 관부재가 해저를 승강하는 경우 관부재를 체결, 해체하거나 수중에 대기를 해야 하는 경우에 관부재를 고정하는 역할을 한다.

고정장치(410)의 내부에는 상술한 바와 같이 홀(150)을 형성할 수 있으며, 홀(150)은 다양한 크기 및 형태로 관부재(800)의 크기를 고려하여 적절하게 형성할 수 있으며, 어댑터 프레임(300)에 형성된 홀(150)과 동일한 크기로 형성하는 것이 바람직하다.

고정장치(410)에 형성되는 홀(150)의 중심은 어댑터 프레임(300) 및 외부 프레임(200)에 형성된 홀(150)의 중심과 일치하도록 제작하는 것이 바람직하다.

고정장치(410)의 내부 면(즉, 관부재와 접촉하는 홀(150)의 면)에는, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 관부재를 직접 고정하는 보조장치(500 : 예를 들면, 파워슬립(power slip), 스파이더(spider) 및 짐벌(gimbal) 등)를 설치할 수 있다.

또한, 도 4 도는 도 5에 도시된 바와 같이, 고정장치(410)의 상부에 관부재를 직접 고정하는 부재를 설치할 수도 있다.

파워슬립은 라이저와 같은 돌출부재(플랜지 등)가 없는 관을 해저로 승강시에 사용하며, 스파이더나 짐벌은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 플랜지와 같은 돌출부재가 있는 관부재를 해저로 승강시에 사용한다.

도 4 내지 도 7에서는 관부재(800)로 플랜지가 있는 라이저를 사용한 경우를 도시한 것으로서, 라이저가 해저를 승강하는 경우에 라이저에는 플랜지와 같은 돌출부재가 있으므로 스파이더, 짐벌 등과 같은 보조장치(500)가 라이저를 고정할 수 있도록 분리된 고정장치(410)를 결합시켜 플랜지가 보조장치(스파이더 도는 짐벌)에 걸리도록 하여 별도의 시추용 라이저 스탠드를 조립 또는 해체하거나, 데릭에서 시추작업을 하는 동안 관부재를 고정시켜 대기할 수 있도록 한다.

파워슬립이나 스파이더, 짐벌은 시추분야에서 일반적으로 사용되는 파워슬립이나 스파이더, 짐벌을 말하며, 특히 고정장치(410)가 2개의 부재로 분리가능하므로 파워슬립이나 스파이더, 짐벌 또한 수평으로 분리가능해야 한다(도 4 내지 도 7 참조).

관부재(800)의 내부에는 고압의 머드가 흐르므로 미세한 균열에도 파손의 우려가 높으므로 관부재(800)의 손상 방지를 위해 관부재(800)와 접하는 시추장비 승강 고정장치(10)의 각 장치들에는 완충부재(700)를 설치하는 것이 바람직하다.

관부재(800)는 시추파이프, 케이싱, 라이저, 라이너 및 생산배관(production tubing) 중 어느 하나일 수 있다.

이하 본 발명의 구성에 의한 작동에 대해 설명한다.

크리스마스트리 밸브 또는 BOP, 라이저 등을 해저로 이송하는 작업은 크리스마스트리 밸브나 BOP 장치, 라이저 등을 크레인 등에 의해 트롤리(100) 상에 안착시킨 후 문풀이 설치되어 있는 작업구역내로 이송한다.

그 후 호이스팅 장치를 이용하여 트롤리(100)에 의해 운반되어져 온 크리스마스트리 밸브나 BOP 장치, 라이저 스탠드의 상부에 관부재(관 스탠드나 또 다른 라이저 스탠드)를 연결한 후, 트롤리의 내부 홀을 통해 해저로 이송한다.

1개의 관부재(관 스탠드 또는 라이저 스탠드)의 길이만큼 해저로 크리스마스트리 밸브나 BOP, 라이저 스탠드가 내려갔다면, 또 다른 관 스탠드 또는 라이저 스탠드를 연결하여야 하므로 트롤리 내부의 고정장치(410)로 관 스탠드 또는 라이저 스탠드를 고정시킨 후 또 다른 스탠드를 해저로 내려가는 스탠드의 상부에 연결하여 크리스마스트리 밸브나 BOP, 라이저 스탠드를 계속 해저로 내려보낸다.

스탠드를 해체하는 작업 역시 트롤리 내부의 고정장치(410)를 이용하여 상기 작업의 역순으로 해체할 수 있다.

이러한 작업과정에서 크리스마스트리 밸브나 BOP 장치, 관부재등이 트롤리(100)에 가해지는 하중은 고정수단(400) 및 보조장치(500)가 지지 및 완충하므로 트롤리의 손상을 방지하게 된다.

즉, 상기와 같은 작업이 트롤리를 이용하여 이루어질 수 있으므로 데릭을 이용하여 크리스마스트리 밸브나 BOP 장치를 해저로 이송하지 않아도 되어 데릭에 의한 시추작업이 중단되는 것을 막을 수 있고, 시추작업의 시간을 절감하며, 보조장치(500)에 의해 트롤리에 가해지는 하중이 흡수되어 트롤리의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10: 시추장비 승강 고정장치 100: 트롤리
150: 홀 200: 외부 프레임
250: 홀 개폐장치 300: 어댑터 프레임
400: 고정수단 410: 고정장치(411, 412)
420: 구동장치 500: 보조장치
510: 스파이더 520: 짐벌
600: 레일 650: 롤러
700: 완충장치 800: 관부재

Claims (8)

1. 해저시추를 위하여 시추선에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 장치에 있어서,
   상기 시추선 상에서 시추장비를 적재하여 이송하는 트롤리(100);
   상기 트롤리(100)에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 고정수단(400); 및
   상기 트롤리(100) 및 고정수단(400)의 내부에 상하로 관통되도록 형성된 홀(150);을 포함하되,
   상기 홀(150)을 통해 상기 관부재가 상하로 승강하는 것;
   을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 트롤리(100)는,
   상기 시추선 상에 설치되는 레일 상을 이동하는 외부 프레임(200); 및
   상기 외부 프레임(200)의 내부로 연장되도록 설치되거나, 상기 외부 프레임(200)의 상부에 설치되는 어댑터 프레임(300);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 트롤리(100)에 형성된 홀(150)은 외부로 개방되는 것;
   을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 트롤리(100)는,
   상기 트롤리(100)에 형성된 개방된 홀(150)을 개폐하는 홀 개폐장치(250);
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치.
5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정수단(400)은,
   상기 어댑터 프레임(300)의 내부로 연장되도록 설치되거나, 상기 어댑터 프레임(300)의 상부에 설치되되, 2개의 프레임(411, 412)으로 분할될 수 있는 고정장치(410; 411, 412); 및
   상기 2개의 프레임(411, 412)을 서로 결합하거나 분할하기 위한 동력을 제공하는 구동장치(420);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 고정장치(410)의 내부 면에는, 상기 승강하는 관부재를 고정하도록 파워 슬립(power slip), 스파이더(spider) 및 짐벌(gimbal) 중 어느 하나를 설치하되, 상기 파워 슬립, 스파이더 및 짐벌은 2개의 부재로 나뉘어질 수 있도록 형성되는 것;
   을 특징으로 하는 시추장비 승강 고정장치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 관부재는,
   시추파이프, 케이싱, 라이저, 라이너 및 생산배관(production tubing) 중 어느 하나인 것;
   을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치.
8. 해저시추를 위하여 시추선에 설치되어 해저로 승강하는 관부재의 움직임을 고정하는 장치에 있어서,
   상기 시추장비를 해저로 승강시키기 위해 상기 시추선 상에서 시추장비를 이송하는 트롤리(100)의 내부에 상하로 관통하는 홀(150)을 형성하고,
   상기 트롤리(100)에 형성된 홀(150)에는 분할되는 2개의 프레임이 이동할 수 있도록 장착되어, 상기 분할된 2개의 프레임의 협동으로 상기 승강하는 관부재의 움직임이 고정되는 것;
   을 특징으로 하는 관부재 승강 고정장치.

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