KR20170097774A

KR20170097774A - 해양 시추 장치 상에서 중량물을 인양하기 위한 시스템

Info

Publication number: KR20170097774A
Application number: KR1020177020659A
Authority: KR
Inventors: 인그바르 뵈로이; 안데르스 에릭손; 토르 스트란드; 아니발 비. 테익세이라
Original assignee: 내쇼날 오일웰 파르코 노르웨이 에이에스
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2017-08-28
Also published as: BR112017011706A2; US10378290B2; US20170356251A1; EP3237718B1; CA2971126A1; WO2016105203A1; EP3237718A1

Abstract

해양 시추 장치 상에서 중량물을 인양하기 위한 시스템이 설명되며, 시스템(1)은: - 세장형 인양 부재(3) 및 세장형 인양 부재 구동 수단(5)을 포함하는 인양 수단; - 상기 세장형 인양 부재(3)의 단부에 매달리는 시추 스트링 회전 수단(7); - 제1 측면(91) 및 제2 측면(93)을 구비하는 지지 구조물(9)로서, 상기 시추 스트링 회전 수단의 중량의 적어도 일부분을 지지하도록 맞춰지는 것인, 지지 구조물; 및 - 상기 지지 구조물(9)에 연결되는 제1 세장형 인양 부재 안내 수단(11)으로서, 상기 세장형 인양 부재(3)는 상기 세장형 인양 부재 안내 수단(11) 위에서 지지 구조물(9)의 상기 제1 측면(91)으로부터 상기 제2 측면(93)으로 연장되는 것인, 제1 세장형 인양 부재 안내 수단을 포함하고, - 상기 시추 스트링 회전 수단(7)은, 지지 구조물(9)의 상기 제1 측면에서 상기 세장형 인양 부재(3)에 매달리며; 그리고 - 시스템은, 지지 구조물(9)의 상기 제2 측면(93)에서 상기 세장형 인양 부재(3)에 연결되는 균형추(15)를 더 포함한다.

Description

해양 시추 장치 상에서 중량물을 인양하기 위한 시스템

본 발명은, 해양 시추 장치 상에서 중량물을 인양하기 위한 시스템에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은, 뒤따르는 것을 포함하는 시스템에 관한 것이다:

- 세장형 인양 부재 및 세장형 인양 부재 구동 수단을 포함하는 인양 수단;

- 상기 세장형 인양 부재의 단부에 매달리는 시추 스트링 회전 수단(drill string rotation means);

- 제1 측면 및 제2 측면을 구비하는 지지 구조물로서, 상기 시추 스트링 회전 수단의 중량의 적어도 일부분을 지지하도록 맞춰지는 것인, 지지 구조물; 및

- 상기 지지 구조물에 연결되는 제1 세장형 인양 부재 안내 수단으로서, 상기 세장형 인양 부재는 상기 세장형 인양 부재 안내 수단 위에서 지지 구조물의 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면으로 연장되는 것인, 제1 세장형 인양 부재 안내 수단.

통상적인 해양 시추 작업들에서, 상부 구동기가 유정 시추 장치들에 의해 유정탑 내에서 수직으로 이동 가능하고, 유정 시추 장치들은, 유정탑의 상부의 고정 도르레 및 상부 구동기에 연결되어 상부 구동기와 함께 이동하는 움직 도르레를 갖는, 풀리를 포함한다. 움직 도르레와 상부 구동기는, 이동 조립체를 구성한다. 와이어로프가, 윈치로부터 풀리를 통해 연장되고, 풀리에서, 와이어로프는, 요구되는 기계적 이점을 생성하기 위해 고정 도르레 및 움직 도르레 둘레에, 전형적으로 16 바퀴의 범위에서, 여러 바퀴 감긴다.

이동 조립체는, 흔히 50톤 내지 150톤의 범위에서, 매우 무거우며, 그리고 시추 작업 도중에, 유정탑의 위아래로 반복적으로 승강될 필요가 있다. 이는 에너지를 소모하는 프로세스이다. 일반적으로, 대부분의 인양 에너지는, 이동 도중에, 즉 유정 밖으로 시추 스트링을 당긴 다음 시추 스트링을 다시 유정 내로 주행시키는 프로세스 도중에, 소모된다. 이동 도중에, 일반적으로, 흔히 500톤의 범위에서, 수백톤을, 즉 이동 조립체 및 파이프 스트링의 총 중량을, 상승시키도록 요구된다. 따라서, 본 발명의 목적은, 해양 시추 작업에서, 상부 구동기, 파이프들, 파이프 스트링 및 파이프 스탠드들과 같은, 인양 중량물에서의 에너지 소비를 감소시키는 것이다.

시추 장치들 상에서의 무거운 중량물의 인양은 전통적으로, 복층의 와이어로프를 수용하는 윈치에 의해 실행되어 왔다. 승강 도중에 그리고 특히 히브 보상(heave compensation)시, 와이어로프는, 하중 하에서 수많은 굽힘 사이클을 겪게 되며, 그리고 그에 따라 상당한 마모에 종속된다. 유정 시추 장치들에서의 도르레들의 개수에 의존하여, 윈치 측부 상의 와이어로프, 소위 고속 라인은, 중량물보다 더 긴 거리 이동하며, 따라서 윈치 상에 복수 층의 와이어로프를 요구한다. 와이어로프의 위쪽 층들은, 윈치 드럼 상에서 아래쪽 층들 상에 큰 힘으로 작용하며, 그에 따라 와이어로프의 마모를 더 증가시킨다. 유정 시추 장치들 내의 많은 수의 도드레들에서의 관성 손실이 또한, 중량물의 다소 느린 가속으로 이어지며, 따라서 작업 시간을 늦추게 된다. 시추 장치 상에서의 히브 보상 모드에서 복수 층 윈치와 함께 사용되는 와이어로프의 전형적인 수명은, 2주 정도여서, 와이어로프를 보충하기 위한 전통적인 절단 및 슬립을 실행하기 위해 작업의 빈번한 정지로 이어진다.

해양 시추 장치들 상의 종래기술의 인양 시스템들은 전형적으로, 고정 도르레를 통해 유정탑의 상부로 그리고 중량물이 그에 연결되는 아래의 움직 도르레로, 추가로 전형적으로 시추 장치 바닥 또는 유정탑에 고정되는 종단 고정 장치로 연장되는, 일단부가 윈치에 연결되는 단지 하나의 와이어를 사용한다. 단지 하나의 와이어를 사용할 때, 시추 장치 및 사람에게 심각한 손상을 야기할 수 있기 때문에, 와이어가 끊어지지 않는 것이 가장 중요하다. 와이어 피로에 대한 두려움은 또한, 와이어로프의 빈번한 보충에 기여한다. 무거운 인양 작업들을 위해 사용되는 와이어들은 매우 비싸다.

따라서, 본 발명의 다른 목적은, 해양 인양 작업에서 사용되는, 그리고 특히, 상부 구동기들, 시추 파이프들 및 능동적 히브 보상 장치 내의 스탠드들을 인양하기 위해, 그리고 전체 시추 스트링들을 인양하기 위해 사용되는, 와이어로프들의 수명을 증가시키는 것이다. 본 발명의 다른 목적들은, 해양 인양 작업에서의 안전성을 개선할 뿐만 아니라 작업 시간을 단축하는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 해양 시추 작업에서, 상부 구동기, 파이프들, 파이프 스트링 및 파이프 스탠드들과 같은, 인양 중량물에서의 에너지 소비를 감소시키는 것이다.

본 발명은, 종래기술의 단점들 중 적어도 하나를 치유하거나 또는 감소시키는, 또는 종래기술에 대한 유용한 대안을 제공하는, 일반적인 목적을 갖는다.

목적은, 아래의 설명 및 뒤따르는 청구항들에서 구체화되는 특징들을 통해 달성된다.

제1 양태에서, 본 발명은, 해양 시추 장치 상에서 중량물을 인양 및 회전시키기 위한 시스템으로서:

- 상기 세장형 인양 부재의 단부에 매달리는 시추 스트링 회전 수단;

- 상기 지지 구조물에 연결되는 제1 세장형 인양 부재 안내 수단으로서, 상기 세장형 인양 부재는 상기 세장형 인양 부재 안내 수단 위에서 지지 구조물의 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면으로 연장되는 것인, 제1 세장형 인양 부재 안내 수단

을 포함하는 것인, 시스템에 있어서:

- 상기 시추 스트링 회전 수단은, 지지 구조물의 상기 제1 측면에서 상기 세장형 인양 부재에 매달리며; 그리고

- 시스템은, 상기 지지 구조물의 상기 제2 측면에서 상기 세장형 인양 부재에 연결되는 균형추를 더 포함하는 것인, 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 시스템이 또한 육상 시추 장치들 상에서 사용될 수 있으며 그리고 따라서 본 발명은 해양 시추 장치들에 국한되지 않는다는 것을 또한 알아야 한다.

본 발명의 가장 일반적은 형태에서, 균형추가, 시추 스트링 회전 수단의 중량을 적어도 부분적으로 균형 잡게 하기 위해 제공된다. 균형추는, 시추 스트링 회전 수단으로부터 지지 구조물의 반대편 측면에 제공되며 그리고, 시추 스트링 회전 수단이 그에 매달리게 되는, 세장형 인양 부재에 연결된다.

특히 유용한 실시예에서, 상기 시추 스트링 회전 수단은, 상부 구동기일 수 있으며, 그리고 상기 균형추는, 움직 도르레일 수 있고, 이는, 이동 조립체가 매번 승강되어야만 하는 중량을 감소시키기 위해 분할될 수 있으며, 상부 구동기가, 지지 구조물의, 전형적으로 유정탑의, 위아래로 이동하게 될 수 있다는 것을 의미한다. 일 예에서, 이동 조립체의 중량은, 150톤의 범위일 수 있으며, 이동 조립체 중에서, 상부 구동기 자체는 대략 100톤 정도 기여하며 그리고 움직 도르레는 대략 50톤 정도 기여한다. 유정탑의 반대편 측면으로, 즉 세장형 인양 부재 구동 수단이 작동하고 있는 측면으로, 움직 도르레를 이동시킴에 의해,

상부 구동기의 유효 중량이 100톤 정도까지 감소하게 된다. 이동 시, 인양될 총 중량이 일반적으로 500톤 정도인 경우, 이는 20% 정도의 감소된 전력 소모를 수반한다. 이상의 예에서 설명된 바와 같이, 균형추는, 시추 스트링 회전 수단의 중량보다 더 작을 수 있지만, 대안적인 실시예에서, 균형추는, 시추 스트링 회전 수단의 중량보다 더 클 수도 있다. 이는, 시추 스트링 회전 수단이 이상의 실시예에서보다 덜 무거운 경우 및/또는 잠재적으로 부가물을 갖는 움직 도르레가 특히 무거운 경우일 수 있을 것이다. 시스템은 따라서, 중량물에 연결되지 않을 때 시추 스트링 회전 수단을 하강시키기 위한, 작은 윈치 또는 이와 유사한 것을 갖도록 제공될 수 있을 것이다.

일 실시예에서, 상기 세장형 인양 부재는, 상부 구동기와 움직 도르레를 직접적으로 연결하도록 상기 세장형 인양 부재 안내 수단 위에서 연장되는 제1 부분, 및 움직 도르레와 세장형 인양 부재 구동 수단을 연결하는 제2 부분인, 2개의 분리된 부분을 포함할 수 있을 것이다. 이는 특히, 이하에 설명될 것으로 세장형 인양 부재의 증가된 수명을 위한, 시스템의 다양한 구성요소들의 치수결정을 위해 특히 유용할 수 있을 것이다. 상부 구동기와 움직 도르레를 직접적으로 연결하는 세장형 인양 부재의 제1 부분은, 제1 두께 및 제1 품질을 갖도록 제공될 수 있는 반면, 세장형 인양 부재의 제2 부분은, 제2 두께 및 제2 품질을 갖도록 제공될 수 있을 것이다.

일 실시예에서, 세장형 인양 부재의 제2 부분은, 직접적으로 세장형 인양 부재 구동 수단으로부터, 움직 도르레 위로, 그리고 고정 장치로, 즉 2-파트 시스템으로서, 연장될 수 있을 것이다. 대안적으로, 세장형 인양 부재의 제2 부분은, 제2 세장형 인양 부재 안내 수단을 통해 세장형 인양 부재 구동 수단을 상기 움직 도르레에, 즉 3-파트 시스템으로서, 연결할 수 있을 것이다. 대안적인 실시예에서, 세장형 인양 부재의 제2 부분은, 흔히 제동 요건에 의해 치수 결정되는, 요구되는 기계적 이점에 의존하여, 다양한 복수-파트 시스템으로서, 구동 수단을 움직 도르레에 연결할 수 있을 것이다.

일 실시예에서, 상기 세장형 인양 부재 구동 수단은, 단지 단일 층의 세장형 인양 부재를 수용하도록 맞춰지는 윈치, 즉 소위 단일-층 윈치일 수 있을 것이다. 단일-층 윈치는, 단일-층 윈치들에 대한 더욱 철저한 설명을 위해 참조되는 출원인 자신의 PCT/NO2014/050113에 설명된 바와 같은, 복수 층 윈치를 넘는 여러 이점을 제공한다.

상기 윈치가 상기 윈치를 상기 시추 스트링 회전 수단에 연결하는 복수의 평행한 세장형 인양 부재를 수용하도록 맞춰지는 경우, 더욱 유리할 수 있을 것이다. 이 또한, PCT/NO2014/050113에 설명되었으며 그리고 해양 시추 작업들에서의 평행한 와이어로프들의 사용에 대한 더욱 철저한 설명을 위해 그에 대해 참조가 이루어진다. 특정 실시예에서, 단일-층 윈치는, 와이어로프들의 형태의 4개 또는 6개의 평행한 세장형 인양 부재를 수용할 수 있을 것이다.

일 실시예에서, 상기 윈치 상의 윈치 드럼의 직경 및 상기 세장형 인양 부재의 상기 제2 부분의 직경 사이의 비율이, 30 초과, 바람직하게 40 초과 그리고 더욱 더 바람직하게 60 이상일 수 있을 것이다. 이러한 비율은 종종 D/d 비로 지칭되며, 여기서 D는 윈치 드럼의 직경이며 그리고 d는 와이어로프의 직경이다. 동일한 D/d 비 요건들이, 상기 세장형 인양 부재의 제2 부분의 직경에 대한, 움직 도르레의, 뿐만 아니라 세장형 인양 부재의 제2 부분과 함께 사용되는 임의의 다른 도르레의, 직경의 비율에 대해 타당하다. 높은 D/d 비가, 해양 윈치 용도를 위해 특히 중요한 것으로 확인되었다. 전통적으로, 해양 시추 용도를 위해 사용되는 윈치들 및 와이어로프들은, 약 30의 D/d 비를 구비했었다. 본 발명에 따른 시스템에서, 30 내지 60의 증가된 D/d 비가, 와이어로프의 수명을 대략 5배 증가시키며, 그에 따라 증가된 와이어로프 수명에 기여한다. 큰 윈치 드럼을 갖는 단일-층 윈치의 사용은, 증가된 D/d 비에 상당히 기여한다. 바람직하게, 시스템 내의 도르레들이 또한, 큰 D/d 비를 구비해야 하며, 여기서 D는 윈치 드럼의 직경 대신에 도르레의 직경이다. 도르레 D/d 비는 또한, 60 또는 그보다 큰 범위일 수 있다. 당업자는, 와이어로프의 직경(d)이, 와이어로프가 사용되어야 하는 시스템의 용량, 평행한 와이어로프의 개수 및 요구되는 안전 계수에 의존할 것이라는 것을, 이해할 것이다. 와이어로프의 안전 계수는 바람직하게, 3 이상이어야 한다. 예로서, 1500 숏톤(short ton)의 안전 작업 하중을 갖는 시스템에서, 66 밀리미터의 직경을 갖는 6개의 평행한 와이어로프가, 유정탑 내의 2-파트 블록 위에서 연장될 수 있을 것이다. 도드레들 및 윈치 드럼은, 60 이상의 D/d 비를 구비할 수 있으며, 따라서 4 미터의 범위의 직경을 요구한다. 본 발명에 따른 인양 시스템의 다양한 실시예들이, 양호한 개입 적용들에서 200 내지 750 숏톤을 그리고 시추 작업들에서 2000 숏톤까지, 인양하도록 맞춰질 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 상기 제1 세장형 인양 부재 안내 수단의 직경 및 상기 세장형 인양 부재의 상기 제1 부분의 직경 사이의 비율이 또한, 30 초과, 바람직하게 40 초과 그리고 더욱 더 바람직하게 60 이상일 수 있을 것이다.

논의된 바와 같이, 2개의 상이한 부분을 갖는 세장형 인양 부재의 사용은, 시스템의 상이한 구성요소들의 크기에 대해 상이한 요건을 설정할 수 있을 것이다. 예를 들어, 세장형 인양 부재의 제1 부분은, D/d 비 요건을 충족시키기 위해 더 두꺼운 세장형 인양 부재 및 더 큰 세장형 인양 부재 안내 수단을 요구하는 가운데, 상부 구동기 및 움직 도르레에 직접적으로 연결될 수 있을 것이다. 예로서, 1500 숏톤을 인양하도록 맞춰지는 시스템에서, 세장형 인양 부재의 제1 부분은, 60의 D/d 비를 달성하기 위해 5.4 미터의 범위의 직경을 갖는 고정 도르레를 요구하는, 90 mm의 직경을 갖는, 와이어로프, 또는 6개의 평행한 와이어로프일 수 있을 것이다. 세장형 인양 부재의 제2 부분은, 60의 D/d 비를 유지하기 위해 3.9 미터 및 3.2 미터의, 윈치 드럼 및 움직 도르레 그리고 잠재적인 다른 도르레 직경들을 요구하는, 2-파트 시스템에서 65 밀리미터의 직경을 그리고, 3-파트 시스템에서 53 밀리미터의 직경을 갖는, 와이어로프, 또는 6개의 평행한 와이어로프일 수 있을 것이다.

일 실시예에서, 제1 세장형 인양 부재 안내 수단은, 지지 구조물의 상부에 제공되는 고정 도르레일 수 있으며, 지지 구조물은 유정탑이다.

상기 제1 세장형 인양 부재 안내 수단은, 움직임 보상 수단을 통해, 지지 구조물에 연결될 수 있을 것이다. 해양 시추 작업들에서의 잉여 요건(requirements for redundancy)을 충족시키기 위해, 시스템은, 세장형 인양 부재 구동 수단의 고장의 경우에서의, 백업 히브 보상 수단을 구비해야 한다. 지지 구조물에 대한, 세장형 인양 부재 안내 수단의 연결부 내에, 전형적으로 고정 도르레의 연결부 내에, 보상 수단을 제공함에 의해 달성되는 상당한 이점이, 보상 수단의 요구되는 스트로크 길이가 일반적인 상부 장착 히브 보상기와 비교하여 반감된다는 것이다. 예로서, 상부 장착 히브 보상기를 위해 7 미터 정도의 스트로크 길이를 구비하도록 요구되는 경우, 본 발명에 따른 시스템에서 상부 장착 히브 보상기가 단지, 3.5 미터 정도의 스트로크 길이를 구비해야 할 것이고, 이는 상당한 비용 감소를 의미한다. 히브 보상기는, 수동형 및/또는 능동형일 수 있으며 그리고 그 자체로 공지의 유형일 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 시스템을 포함하는 해양 시추 장치가 또한 설명된다.

제2 양태에서, 본 발명은, 시추 장치 상에 상부 구동기를 위한 균형추로서의 움직 도르레의 사용에 관련되며, 시추 장치는 해양 시추 장치 또는 육상 시추 장치이다.

이하에, 첨부 도면을 참조하여 예시되는 바람직한 실시예의 예들이 설명된다:
도 1은, 본 발명에 따른 시스템을 개략적 측면도로 도시하며;
도 2는, 본 발명에 따른 시스템에서 사용되는 것과 같은 윈치를 사시도로 도시하고;
도 3은, 본 발명에 따른 시스템을 제1 실시예를 개략적 측면도로 도시하며; 그리고
도 4는, 본 발명에 따른 시스템을 제2 실시예를 개략적 측면도로 도시한다.

이하에서, 참조 부호 '1'은 본 발명에 따른 시스템을 지시한다. 도면들은, 단순화된 그리고 개략적인 형태로 도시되며 그리고 도면들은 실척으로 작도될 필요는 없다. 동일한 참조 부호들이, 도면들에서 동일한 또는 유사한 특징적 구성들을 지시한다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템(1)을 도시한다. 와이어로프 형태의 세장형 인양 부재(3), 및 단일-층 윈치 형태의 세장형 인양 부재 구동 수단(5)을 포함하는 인양 수단이, 와이어로프(3)의 단부에서, 상부 구동기 형태의 시추 스트링 회전 수단(7)에 연결된다. 와이어로프(3)는, 유정탑 형태의 지지 구조물(9)에 매달린다. 유정탑(9)의 상부에, 고정 도르레 형태의 제1 세장형 인양 부재 안내 수단(11)이 제공된다. 고정 도르레(11)는, 윈치(5) 파손의 경우에 필요한 잉여를 제공하는 히브 보상기(13)를 통해, 유정탑(9)에 연결된다. 와이어로프(3)의 제1 부분(31)이, 유정탑의 제1 측면(91)에서 상부 구동기(7)로부터 직접적으로, 고정 도르레(11) 위로 그리고, 유정탑(9)의 제2 측면(93)에서 움직 도르레 형태의 균형추(15)로 연장되며, 고정 도르레(11)는, 도시된 실시예에서 유정탑(9)의 제1 측면(91)과 제2 측면(93) 사이의 경계를 구성한다. 와이어로프(3)의 제2 부분(33)이, 움직 도르레(15)로부터 그리고 단일-층 윈치(5)로 연장되고, 상부 구동기(7)를 위한 균형추로서 작용하는 움직 도르레(15) 및 단일-층 윈치(5) 양자 모두는, 유정탑의 제2 측면에 제공된다. 또한 이상에 논의된 바와 같이, 이동 조립체가 다른 것에 대해 균형추로서 작용하는 하나의 파트를 갖도록 분할되는 도시된 실시예는 또한, 상이한 품질 및 두께의 2개의 부분(31, 33)의 와이어로프(3)를 사용할 가능성을 수반한다. 움직 도르레(15)와 상부 구동기(7)를 직접적으로 연결하는 와이어로프의 제1 부분(31)은, 와이어로프(3)의 제2 부분(33)보다 더 무거운 중량을 지탱해야 할 것이고, 제2 부분(33)은, 도 3 및 도 4를 참조하여 이하에 설명될 것으로서, 움직 도르레(15)를 단일-층 윈치(5)에 연결하는 복수-파트 시스템을 통해 연장된다. 상부 구동기(7) 및 움직 도르레(15)는, 도시되지 않은 이음부재들(dollies)에 의해, 유정탑(9)에 연결된다.

도 2는, 본 발명에 따른 시스템(1)에 사용되는, 윈치 드럼(51)을 갖는 단일-층 윈치(5)의 더 상세한 도면을 도시한다. 도시된 단일-층 윈치(5)는, 단일-층 윈치(5)로부터 상부 구동기(7)로 연장되는, 4개의 평행한 와이어로프(3)를 수용하며, 상부 구동기는 도2에 도시되지 않는다. 평행한 와이어로프들(3) 및 단일-층 윈치(5)의 사용 자체는, PCT/NO2014/050113 에서 논의되었으며, 그리고 깊이 있는 설명을 위해 그에 대한 참조가 이루어진다.

도 3은, 와이어로프(3)의 제2 부분(33)이 2-파트 시스템으로 단일-층 윈치(5)를 움직 도르레에 연결하는, 시스템(1)을 도시한다. 와이어로프의 제2 부분(33)은, 직접적으로 단일-층 윈치(5)로부터, 움직 도르레(15) 위로, 그리고 고정 장치(17)로 연장된다. 이는, 단일-층 윈치(5)가 시스템의 용량의 중량 절반을 취급하도록 치수 결정되어야 한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 1500 톤 시스템에서, 단일-층 윈치(5)는, 750 톤을 인양하기 위해 치수 결정되어야 할 것이다. 이러한 2-파트 1500 톤 시스템에서, 6개의 평행한 강철 와이어로프(3)를 갖는 제1 부분(31)은, 대략 90 밀리미터의 두께를 갖도록 이루어져야만 하는 가운데, 6개의 평행한 와이어로프(3)의 제2 부분(33)은, 65 밀리미터의 두께를 갖도록 이루어져야만 한다.

도 4에, 와이어로프의 제2 부분(33)은, 3-파트 시스템으로, 단일-층 윈치(5)를 움직 도르레(15)에 연결하는 것으로 도시되며, 여기서 와이어로프의 제2 부분(33)은 또한, 도르레 형태의 제2 세장형 인양 부재 안내 수단(19) 위로 연장된다. 이러한 실시예에서, 단일-층 윈치(5)는 단지, 시스템(1)의 총 하중 능력의 1/3을 인양하도록 치수 결정되어야만 한다. 상이한 제동 요건이 전형적으로, 어떤 버전을 선택할 것인지 결정할 것이다. 6개의 평행한 와이어로프(3)를 갖는 3-파트 1500 톤 시스템에서, 제1 부분(31)의 평행한 와이어로프들(3)은, 대략 90 밀리미터의 두께를 갖도록 이루어져야 하는 가운데, 제2 부분(33)의 평행한 와이어로프들(3)은, 53 밀리미터의 두께를 갖도록 이루어져야 할 것이다.

본 발명에 따른 시스템(1)에서 와이어로프(3)의 제1 부분(31) 및 제2 부분(33) 양자 모두에 대해 60 정도의 D/d 비를 갖는 경우, 와이어로프(3)의 수명을 5년 정도까지 연장하는 것이 가능한 것으로 확인되었으며, 이는 현재의 2주로부터 상당한 개선이다.

이상에 언급된 실시예들은 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것이며, 그리고 당업자는 첨부 청구항들의 범위로부터 벗어남 없이 많은 대안적인 실시예들을 설계할 수 있을 것이라는 것을 알아야 한다. 청구항들에서, 괄호들 사이에 놓이는 임의의 참조 부호들은, 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 동사 "포함한다" 및 그의 활용형의 사용은, 청구항 내에 진술되는 것들과 다른 요소들 또는 단계들이 존재하는 것을 배제하지 않는다. 요소에 선행하는 부정관사는, 복수의 그러한 요소의 존재를 배제하지 않는다.

특정 측정값들이 서로 상이한 종속항들에서 인용된다는 단순한 사실이, 이러한 측정된 값들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다.

Claims

해양 시추 장치 상에서 중량물을 인양하기 위한 시스템(1)으로서, 시스템(1)은:
- 세장형 인양 부재(3) 및 세장형 인양 부재 구동 수단(5)을 포함하는 인양 수단;
- 상기 세장형 인양 부재(3)의 단부에 매달리는 시추 스트링 회전 수단(7);
- 제1 측면(91) 및 제2 측면(93)을 구비하는 지지 구조물(9)로서, 상기 시추 스트링 회전 수단의 중량의 적어도 일부분을 지지하도록 맞춰지는 것인, 지지 구조물; 및
- 상기 지지 구조물(9)에 연결되는 제1 세장형 인양 부재 안내 수단(11)으로서, 상기 세장형 인양 부재(3)는 상기 세장형 인양 부재 안내 수단(11) 위에서 지지 구조물(9)의 상기 제1 측면(91)으로부터 상기 제2 측면(93)으로 연장되는 것인, 제1 세장형 인양 부재 안내 수단(11)
을 포함하는 것인, 시스템에 있어서:
- 상기 시추 스트링 회전 수단(7)은, 지지 구조물(9)의 상기 제1 측면에서 상기 세장형 인양 부재(3)에 매달리며; 그리고
- 시스템은, 상기 지지 구조물(9)의 상기 제2 측면(93)에서 상기 세장형 인양 부재(3)에 연결되는 균형추(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 균형추(15)는, 상기 시추 스트링 회전 수단(7)의 중량보다 더 작은 것인, 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 균형추(15)는, 상기 시추 스트링 회전 수단(7)의 중량보다 더 큰 것인, 시스템.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 세장형 인양 부재(3)는, 상부 구동기(7)와 움직 도르레(15)를 직접적으로 연결하도록 상기 세장형 인양 부재 안내 수단(11) 위에서 연장되는 제1 부분(31), 및 움직 도르레(15)와 세장형 인양 부재 구동 수단(5)을 연결하는 제2 부분(33)인, 2개의 분리된 부분을 포함하는 것인, 시스템.
제 4항에 있어서,
세장형 인양 부재(3)의 제2 부분(33)은, 직접적으로 세장형 인양 부재 구동 수단(5)으로부터, 움직 도르레(15) 위로, 그리고 고정 장치(17)로 연장되는 것인, 시스템.
제 4항에 있어서,
세장형 인양 부재(3)의 상기 제2 부분(33)은, 제2 세장형 인양 부재 안내 수단(19)을 통해 상기 세장형 인양 부재 구동 수단(5)을 상기 움직 도르레(15)에 연결하는 것인, 시스템.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세장형 인양 부재 구동 수단은, 단지 단일 층의 세장형 인양 부재(3)를 수용하도록 맞춰지는 윈치(5)인 것인, 시스템.
제 7항에 있어서,
상기 윈치(5)는, 상기 윈치(5)를 상기 시추 스트링 회전 수단(7)에 연결하는 복수의 평행한 세장형 인양 부재(3)를 수용하도록 맞춰지는 것인, 시스템.
제 7항 또는 제 8항에 있어서,
상기 윈치(5)의 윈치 드럼(51)의 직경 및 상기 세장형 인양 부재(3)의 상기 제2 부분(33)의 직경 사이의 비율이, 30 초과, 바람직하게 40 초과 그리고 더욱 더 바람직하게 60 이상인 것인, 시스템.
제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 세장형 인양 부재 안내 수단(11)의 직경 및 상기 세장형 인양 부재(3)의 상기 제1 부분(31)의 직경 사이의 비율이, 30 초과, 바람직하게 40 초과 그리고 더욱 더 바람직하게 60 이상인 것인, 시스템.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 세장형 인양 부재 안내 수단(11)은, 지지 구조물(9)의 상부에 제공되는 고정 도르레이며, 지지 구조물(9)은 유정탑인 것인, 시스템.
제 11항에 있어서,
고정 도르레(11)는, 움직임 보상 수단(13)을 통해 유정탑(9)에 연결되는 것인, 시스템.
해양 시추 장치로서,
제 1항에 따른 시스템(1)을 포함하는 것인, 해양 시추 장치.
움직 도르레(15)의 용도로서,
시추 장치 상의 상부 구동기(7)를 위한 균형추로서의 움직 도르레의 용도.