KR20200023425A - 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물 - Google Patents

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Abstract

연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은 선체, 주 갑판, 주 갑판에 연결되는 상측 목부, 상측 절두 원추형 측면부, 중간 목부, 중간 목부로부터 연장되어 있는 하측 목부, 타원형 용골(keel), 및 타원형 용골의 외부의 하외측 부분에 고정되는 핀(fin)형 부속물을 갖는다. 상측 절두 원추형 측면부는 상측 목부 아래에 위치되고, 부양 구조물의 운송 깊이에 대한 수선(water line) 위쪽에 또한 부분적으로 부양 구조물의 작업 깊이에 대한 수선 아래쪽에 유지된다. 선체에 장착되는 자동화된 스탠드 구축 시스템이 제어기와 연통하고, 해양 라이저, 케이싱 및 시추 파이프를 구성하도록 구성되어 있다.

Description

연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물
본 출원은 "BUOYANT STRUCTURE"이라는 명칭으로 2015년 10월 26일에 출원된 PCT 출원 PCT/US2015/057397에 대한 우선권 및 그의 이익을 주장하고, 이 출원은 "BUOYANT STRUCTURE"이라는 명칭으로 2014년 10월 27일에 출원된 미국 특허 출원 14/524,992(현재 포기된 상태임)의 이익을 주장하고, 이 미국 특허 출원은 "BUOYANT STRUCTURE"이라는 명칭으로 2013년 12월 13일에 출원된 공포된 미국 특허 14/105,321의 일부 계속 출원이고, 이는 2014년 10월 28일에 미국 특허 8,869,727로 공포되었고, 이는 "STABLE OFFSHORE FLOATING DEPOT"라는 명칭으로 2012년 2월 9일에 출원된 공포된 미국 특허 출원 13/369,600의 일부 계속 출원이고, 이는 2014년 3월 4일에 미국 특허 8,662,000로 공포되었고, 이는 2010년 10월 28일에 출원된 공포된 미국 특허 출원 12/914,709의 일부 계속 출원이며, 이는 2012년 8월 28일에 미국 특허 8,251,003으로 공포되었고, 이는 2009년 11월 8일에 출원된 미극 가특허 출원 61/259,201 및 2009년 11월 18일에 출원된 미극 가특허 출원 61/262,533의 이익 및 2011년 8월 9일에 출원된 미극 가특허 출원 61/521,701의 이익을 주장하며, 둘다 만료되었다. 그래서 이들 참조 문헌은 전체적으로 관련되어 있다.
본 실시 형태는 일반적으로 근해 오일 및 가스 작업을 지원하기 위한 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물에 관한 것이다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물에 대한 필요성이 존재한다.
파도 감쇠를 제공하는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물에 대한 필요성이 더 존재한다.
본 실시 형태는 이들 필요성을 충족시켜 준다.
상세한 설명은 이하의 첨부 도면을 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 사시도이다.
도 2는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 선체의 수직 프로파일도이다.
도 3은 작업 깊이에서 떠 있는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 확대 사시도이다.
도 4는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 이중 스파이어 구성의 측면도이다.
도 5는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 상평면도이다.
도 6은 시추 파이프와 함께 사용되는 제 3 스파이어의 상세도이다.
도 7은 제어기에 연결되는 부양 구조물의 구성품의 도이다.
도 8은 일 실시 형태에 따른 제어기의 도이다.
도 9는 해저 전개 시스템을 갖는 동적 교차 지지 비임의 상세도이다.
도 10은 자동화된 랙킹 시스템의 상세도이다.
도 11은 원통형일 수 있는 중간 목부를 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 측면도이다.
도 12는 중간 목부를 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 상세도이다.
도 13은 운송 구성으로 있는 중간 목부를 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 부분 절단도이다.
도 14는 작업 구성으로 있는 중간 목부를 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 부분 절단도이다.
이하, 열거된 도를 참조하여 본 실시 형태를 상세히 설명한다.
본 장치를 상세히 설명하기 전에, 본 장치는 특정한 실시 형태에 한정되지 않고 다양한 방식으로 실시 또는 실행될 수 있음을 이해할 것이다.
본 실시 형태는 근해 오일 및 가스 작업을 지원하기 위한 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물에 관한 것이다.
본 실시 형태는, 거친 바다에 있을 때 갑판 구성 시간을 줄이기 위해 이미 구성된 해양 라이저, 케이싱 및 시추 파이프를 위한 선체내 해양 라이저 스탠드, 선체내 케이싱 스탠드 및 선체내 시추 파이프 스탠드를 제공하여 장비로 인한 작업자에 대한 부상을 방지한다.
본 실시 형태는 증가된 안정성을 제공하여 갑판에서 손을 거친 바다로부터 보호한다.
본 실시 형태는 근해 구조물이 근해 재난 장소로 예인될 수 있게 해주고 명령 센터로서 작용하여 재난 통제를 용이하게 해주고 또한 병원 또는 분류 센터로서 작용할 수 있다.
여기서 이하의 용어가 사용된다.
"도킹 시스템"이라는 용어는, 핑거보드와 같은 스파이어(spire)에 시추 장비를 고정시킬 수 있게 해주는 장치를 말한다.
"장비 이동 로봇"이라는 용어는, 장비를 픽업하여 부양 구조물 상의 한 위치로부터 다른 위치로 전달할 수 있는 자동화된 추적 가능한 장치를 말한다. 이 추적 가능한 장치는 레일 또는 비임을 따라 한 보관 위치로부터 최종 목적지로 이동할 수 있다. 로봇은 프로세서 및 부양 구조물 상의 장비의 영역 위치를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 매체를 갖는다. 장비 이동 로봇은 RFID 판독기를 내장할 수 있고, 이 판독기는 프로세서에 연결되어, 예컨대 2 인치와 같은 장비의 인치 내로 정확한 위치를 제공한다.
여기서 사용되는 "해양 대상물"이라는 용어는, 해양 관, 해양 화학 물질 및 해양 장비를 포함한다.
"재료 인식 시스템"이라는 용어는 얼굴 인식 시스템과 비슷한, 재료 인식을 수행하는 카메라 또는 테이타베이스를 말하는 것이다. 예컨대, 재료 인식 시스템은 3차원 파이프를 스캔하고 그 파이프를 유사한 파이프의 미리 존재하는 이미지 또는 데이타 포인트에 매칭시켜 그 이미지를 파이프로서 식별한다.
여기서 사용되는 "우선권 영역"이라는 용어는 시추 장치 바닥 또는 주 갑판 또는 주 갑판과 타원형 용골 상에 또는 그들 사이에 있는 위치의 맵을 말하는 것이며, 이는 장비 또는 재료의 위험한 구성품에 근거하여 코딩되고 부양 구조물 상의 특정한 지리적 위치를 갖는다. 예컨대, 한 영역은 "A" 우선권 영역일 수 있는데, "A" 영역은 휘발성 유기 화합물을 갖는 재료만 함유하기 때문이며, "Z" 우선권 영역은 폭발성이 없는 파이프만 포함한다.
여기서 사용되는 "토크 기계"라는 용어는 토크 렌치(wrench)와 같은 철 러프넥(roughneck)을 말한다.
"RFID 데이타베이스" 라는 용어는, 안전하고 계속적인 사용을 위해 부품 이름, 제조업자, 제조일, 일련 번호, 우선권 영역 및 부품 이름에 의한 설치 날짜, 부품 이름에 의한 수리 이력 및 설치 및 연결 순서를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체 내의 데이타베이스를 말한다. 예컨대, RFID 데이타베이스는, 2017년 3월 12일에 AAA Valve Company에 의해 만들어졌고 234,432의 일련 번호를 갖는 버터플라이 밸브와 같은 데이타를 포함할 수 있고, 이는 300 psi 진흙 흐름 도관과 결합하기 위한 C 우선권 영역(2017년 5월 11일의 설치 날짜를 가짐)을 갖는다.
본 발명은, 축선을 가지며 해양 대상물을 구성하고 분해하며 또한 설치하기 위한 연속적인 수직 관형 취급 및 인양 부력 구조물에 관한 것이다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인양 부력 구조물은 주 갑판을 갖는 선체를 갖는다.
선체는 주 갑판에 연결되는 상측 목부를 갖는다.
선체는 상측 목부에 연결되는 상측 절두 원추형 측면부, 및 상측 절두 원추형 측면부에 연결되는 중간 목부를 갖는다.
선체는 중간 목부로부터 연장되어 있는 하측 절두 원추형 측면부를 갖는다.
하측 절두 원추형 측면부에 장착되는 수평면을 갖는 타원형 용골(keel)이 사용된다.
핀(fin)형 부속물이 타원형 용골의 외측 부분 및 선체에 형성되어 있는 문 풀(moon pool)에 고정된다.
스파이어(spire)가 가로 바아로 선체에 장착된다.
선체는, 주 갑판과 타원형 용골 위쪽에서 상기 문 풀 주위에 장착되는 시추 바닥을 갖는다.
선체에서, 주 갑판과 타원형 용골 사이에는, 주 갑판에서 라이저 개구를 가지며, 구성된 해양 라이저를 수용하기 위해 축선에 평행하게 상기 타원형 용골 쪽으로 연장되어 있는 해양 라이저 스탠드가 형성된다.
선체에서, 주 갑판과 타원형 용골 사이에는, 주 갑판에서 케이싱 개구를 가지며, 구성된 케이싱을 수용하기 위해 축선에 평행하게 상기 타원형 용골 쪽으로 연장되어 있는 케이싱 스탠드가 형성된다.
선체에서, 주 갑판과 타원형 용골 사이에는, 주 갑판에서 시추 파이프 개구를 가지며, 구성된 시추 파이프를 수용하기 위해 축선에 평행하게 상기 타원형 용골 쪽으로 연장되어 있는 시추 파이프 스탠드가 형성된다.
각 스탠드는 상기 타원형 용골의 수평면에 대해 60도 내지 120도의 각도로 배향된다.
구성된 해양 라이저, 구성된 케이싱 또는 구성된 시추 파이프 각각은 50 피트 내지 270 피트의 길이를 갖는다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은, 프로세서와 비휘발성 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체를 갖는 제어기를 갖는다.
컴퓨터 판독 가능한 매체는 선체 내의 해양 대상물에 대한 우선권 영역을 갖는 선박 관리 시스템을 포함한다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은, 문 풀 가까이에서 상기 가로 바아에 장착되고 제어기와 연통하며 또한 바닥 구멍 어셈블리와 결합하기 위한 적어도 하나의 동적 교차 지지 부재를 포함하는 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기를 갖는다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은, 제어기와 연통하여 선체에 장착되는 자동화된 랙킹(racking) 시스템을 갖는다.
자동화된 랙킹 시스템은 구성된 해양 라이저를 상기 해앙 라이저 스탠드에 그리고 구성된 케이싱을 상기 케이싱 스탠드에 또는 구성된 시추 파이프를 시추 파이프 스탠드에 설치하도록 구성되어 있다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은, 제어기와 연통하고 자동화된 랙킹 시스템에 인접하여 선체에 장착되는 자동화된 스탠드 구축 시스템을 갖는다.
자동화된 스탠드 구축 시스템은 타원형 용골의 수평면에 대해 55도 내지 125도의 각도로 해양 라이저, 케이싱 및 시추 파이프를 구성하도록 구성되어 있다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 근해 탐사, 시추, 생산 및 저장 시설을 작업 지원하기 위한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연속적인 수직 관형 취급 및 인양(hoisting) 부양 구조물을 나타낸다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 선체(12)를 포함하고, 이 선체는 그 위에 상부 구조물을 지닐 수 있다. 상부 구조물(13)은 지원받는 근해 작업의 종류에 따라 생활 거주 구역, 승무원 숙박시설(58), 장비 보관부, 헬리포트(54), 및 많은 다른 구조물, 시스템 및 장비와 같은 다양한 장비와 구조물을 포함할 수 있다. 크레인(53)이 상부 구조물에 장착될 수 있다. 선체(12)는 다수의 카테나리 계류 라인(16)에 의해 해저에 계류될 수 있다. 상부 구조물은 항공기 행거(50)를 포함할 수 있다. 제어 탑(51)이 상부 구조물에 만들어질 수 있다. 제어 탑은 동적 위치 시스템(57)을 가질 수 있다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은 특유의 선체 형상을 가질 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)의 선체(12)는 주 갑판(12a)을 가질 수 있고, 이 주 갑판은 원형일 수 있고, 선체는 높이(H)를 갖는다. 상측 절두 원추형 부분(14)이 주 갑판(12a)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있다.
실시 형태에서, 상측 절두 원추형 부분(14)은 주 갑판(12a)으로부터 아래쪽으료 연장되어 있는 상측 목부(12b), 및 상측 목부(12b)의 아래쪽에 위치하고 중간의 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c)에 연결되는 내향 테이퍼형 상측 절두 원추형 측면부(12g)를 가질 수 있다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은, 중간의 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c)로부터 아래쪽으로 연장되어 있고 외측으로 벌어져 있는 하측 절두 원추형 측면부(12d)를 또한 가질 수 있다. 하측 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c) 및 하측 절두 원추형 측면부(12d) 둘다는 작업 깊이(71) 아래에 있을 수 있다.
하측 목부(12e)가 하측 절두 원추형 측면부(12d)로부터 타원형 용골(keel)(12f) 쪽으로 연장되어 있다.
중간의 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c)는 H2로 나타나 있는 하측 절두 원추형 측면부(12d) 보다 실질적으로 더 큰 수직 높이(H1)를 가질 수 있다. 상측 목부(12b)는 H4로 나타나 있는 하측 절두 원추형 측면부(12d)로부터 연장되어 있는 하측 목부(12e) 보다 약간 더 큰 수직 높이(H3)를 가질 수 있다.
나타나 있는 바와 같이, 상측 목부(12b)는 내향 테이퍼형 상측 절두 원추형 측면부(12g)에 연결되어, 하프 문(half moon)과 같은 상부 구조물(13)과 함께 선체 반경 보다 큰 반경을 갖는 주 갑판을 제공할 수 있고, 상부 구조물은 둥글거나 정사각형이거나 다른 형상일 수 있다. 내향 테이퍼형 상측 절두 원추형 측면부(12g)가 작업 깊이(71) 위쪽에 위치될 수 있다.
핀(fin)형 부속물(84)이 선체 외부의 하외측 부분에 부착될 수 있다.
선체(12)는 부양 구조물을 계류하여 계류 스프레드를 생성하기 위한 복수의 카테나리 계류 라인(16)을 갖는 것으로 나타나 있다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 선체의 수직 프로파일의 단순화된 도이다.
2개의 상이한 깊이, 즉 작업 깊이(71)와 운송 깊이(70)가 나타나 있다.
주 갑판(12a), 상측 목부(12b), 내향 테이퍼형 상측 절두 원추형 측면부 (12g), 중간 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c), 하측 절두 원추형 측면부 (12d), 하측 목부(12e), 및 매칭 타원형 용골(12f)은 모두 공통 수직 축선(100)과 동축이다. 실시 형태에서, 선체(12)는 임의의 높이에서 수직 축선(100)에 수직으로 취했을 때 타원형 단면을 특징으로 할 수 있다.
타원형 평면 형상으로 인해, 선체(12)의 동적 응답은 파도의 방향에 독립적이고(계류 시스템, 라이저, 및 수중 부속물의 비대칭성을 무시할 때), 그리하여 파도 유도 요(yaw) 힘을 최소화할 수 있다. 추가로, 선체(12)의 원추 형태는 구조적으로 효율적이고, 전통적인 선박형 근해 구조물과 비교하여 강 1톤 당 높은 페이로드(payload) 및 보관 용적을 제공한다. 선체(12)는 반경 방향 단면이 타원형인 타원형 벽을 가질 수 있고, 하지만, 그러한 형상은 판을 원하는 만곡으로 구부리지 않고 다수의 평평한 금속 판을 사용하여 근사화될 수 있다. 타원형 선체 평면 형상이 바람직하지만, 대안적인 실시 형태에 따르면 다각형 선체 평면 형상을 사용할 수 있다.
실시 형태에서, 선체(12)는 타원형 평면 형상을 형성하는 원형, 계란형, 또는 타원형일 수 있다.
부양 구조물을 다른 근해 플랫폼에 가까이 인접하게 계류하여 두 구조물 사이에 통로를 형성하고자 할 때는 타원 형상이 유리할 수 있다. 타원형 선체는 파도의 영향을 최소화하거나 없애줄 수 있다.
아래에서 설명하는 바와 같이, 중간 내향 테이퍼형 절두 원주형 측면부(12c) 및 하측 절두 원추형 측면부(12d)의 특정한 설계에 의해 상당한 양의 방사선 감쇠를 발생시켜 임의의 파도 주기에 대해 융기 증폭을 거의 야기하지 않는다.
중간 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c)가 파도 영역에 위치될 수 있다. 작업 높이(71)에서, 수선(waterline)이 상측 목부(12b)와의 교차부 바로 아래에서 중간 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c)에 위치될 수 있다. 중간 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c)는 수직 축선(100)에 대해 10도 내지 15도의 각도(α)로 경사져 있을 수 있다. 선체(12)의 하향 운동이 수면 영역을 증가시키기 때문에, 수선에 도달하기 전의 내향 벌어짐에 의해 하향 융기가 상당히 감쇠된다. 다시 말해, 수면을 깨는 수직 축선(100)에 수직인 선체 영역은 하향 선체 운동에 따라 증가할 것이며, 그러한 증가된 영역은 공기 및/또는 물 간섭의 반대되는 저항을 받게 된다. 10도 내지 15도의 벌어짐이 선박을 위한 너무 많은 보관 용적을 희생함이 없이 하향 융기를 바람직한 양으로 감쇠시키는 것으로 나타났다.
유사하게, 하측 절두 원추형 측면부(12d)는 상향 융기를 감쇠시킨다. 하측 절두 원추형 측면부(12d)는 파도 영역 아래에 위치될 수 있다(수선 아래 약 30 m). 전체 하측 절두 원추형 측면부(12d)가 수면 아래에 있을 수 있기 때문에, 상향 감쇠를 이루기 위해서는 더 큰 영역(수직 축선(100)에 수직임)이 요망된다. 따라서, 하측 선체 부분의 제 1 직경(D1)은 중간 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c)의 제 2 직경(D2) 보다 클 수 있다. 하측 절두 원추형 측면부(12d)는 수직 축선(100)에 대해 55도 내지 65도의 각도(γ)로 경사질 수 있다. 하측 부분은 55도 이상의 각도로 외측으로 벌어져 융기 롤 및 피치 운동에 대한 더 큰 관성을 제공할 수 있다. 증가된 질량은 예상 파도 에너지 보다 높은 융기 피치 및 롤에 대한 자연적인 주기에 기여한다. 65도의 상한은 설치시에 초기 밸러스팅 동안에 안정성의 급격한 변화를 피하는 것에 근거한다. 즉, 하측 절두 원추형 측면부(12d)는 수직 축선(100)에 수직일 수 있고, 원하는 양의 상향 융기 감쇠를 이룰 수 있지만, 그러한 선체 프로파일로 인해, 설치시에 초기 밸러스팅 동안에 안정성의 바람직하지 않은 단계적 변화를 야기할 것이다. 상측 절두 원추형 부분(14)과 하측 절두 원추형 측면부(12d) 사이의 연결부는 제 1 직경(D1)과 제 2 직경(D2) 보다 작은 제 3 직경(D3)을 가질 수 있다.
운송 깊이(70)는 선체(12)가 근해 작업 위치로 이동되는 중에 그 선체의 수선을 나타낸다. 운송 깊이는 물과 접촉하는 부양 구조물의 프로파일을 감소시켜 부양 선박을 물 위에서 거리를 가로질러 이동시키기 위해 요구되는 에너지의 양을 감소시키는 것으로 당업계에 알려져 있다. 운송 깊이는 대략 하측 절두 원추형 측면부(12d)와 하측 목부(12e)의 교차부이다. 그러나, 날씨와 바람 조건은 안전 가이드라인을 준수하기 위해 또는 물 위의 한 위치로부터 다른 위치로의 신속한 전개를 이루기 위해 다른 운송 깊이가 필요하게 할 수 있다.
실시 형태에서, 근해 선박의 무게 중심은 고유의 안정성을 제공하기 위해 부력 중심 아래에 위치될 수 있다. 선체(12)에 대한 밸러스트의 추가를 사용하여, 무게 중심을 낮게 한다. 선택적으로, 충분한 밸러스트를 추가하여, 어떤 상부 구조물의 구성과 페이로드가 선체(12)에 의해 지탱되는지 간에 무게 중심을 부력 중심 아래로 낮게 할 수 있다.
선체는 비교적 높은 경심(metacenter)을 특징으로 한다. 하지만, 무게 중심(CG)은 낮기 때문에, 경심 높이가 더 커져 큰 복원 모멘트를 야기한다. 추가적으로, 고정된 밸러스트의 주변 위치는 복원 모멘트를 더 증가시킨다.
부양 구조물은 롤과 피치에 공격적으로 저항하고 또한 "강성적(stiff)"이다라고 말해진다. 강성적인 선박은 일반적으로, 큰 복원 모멘트가 피치와 롤에 대항하기 때문에 갑작스런 저크 가속도를 특징으로 한다. 그러나, 특히 고정된 밸러스트에 의해 향상되는 부양 구조물의 높은 총 질량과 관련된 관성이 그러한 가속도를 완화시킨다. 특히, 고정된 밸러스트의 질량은 부양 구조물의 자연적인 주기를 가장 일반적인 파도의 주기 보다 높게 증가시켜, 모든 자유도의 파도 유도 가속도를 제한한다.
일 실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은 스러스터(thruster)(99a - 99d)를 가질 수 있다.
도 3은 주 갑판(12a) 및 주 갑판 위의 상부 구조물(13)을 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)을 나타낸다.
실시 형태에서, 크레인(53)이 상부 구조물(13)에 장착될 수 있고, 이 상부 구조물은 헬리포트(54)를 포함할 수 있다.
카테나리 계류 라인(16)이 상측 목부(12b)로부터 오는 것으로 나타나 있다.
내향 테이퍼형 상측 절두 원추형 측면부(12g)가 하측 내향 테이퍼형 절두 원추형 측면부(12c)와 상측 목부(12b)에 연결되어 있는 것으로 나타나 있다.
부양 구조물은 운송 깊이와 작업 깊이를 가질 수 있고, 작업 깊이는, 운송 깊이에서 구조물을 작업 위치로 이동시킨 후에 밸러스트 펌프를 사용하여 선체 내의 밸러스트 탱크를 물로 채움으로써 얻어진다.
운송 깊이는 약 7 미터 내지 약 15 미터이고, 작업 깊이는 약 45 미터 내지 약 65 미터일 수 있다.
도 4는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 이중 스파이어(spire) 구성의 측면도이다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)를 가지며, 이 인양기는 문 풀(300) 근처에서 가로 바아(433)에 장착되고 제어기와 연통한다. 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기는 적어도 하나의 동적 교차 지지 부재(432)를 갖는다.
수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)는 가로 바아(433)에 의해 연결되는 한쌍의 평행한 인양 스파이어(431a, 431b)로 만들어질 수 있다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은, 제 1 및 2 스파이어 사이에 형성되고 동적 교차 지지 부재(432)에 부착되는 구성 분해 영역(443)을 갖는다.
해양 라이저 스탠드(303)가, 구성된 해양 라이저(306)를 포함하기 위해 주 갑판을 관통해 축선(11)과 평행하게 타원형 용골 쪽으로 연장되어 있는 것으로 나타나 있다.
동적 교차 지지 부재(432)는 문 풀(300)을 통한 다음 하강을 위해 구성된 해양 라이저(306)을 픽업할 수 있다.
도 5는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물의 상평면도이다.
실시 형태에서, 제 1 및 제 2 스파이어(431a, 431b)가 나타나 있다.
다른 스파이어는 케이싱 스탠드(308)에서의 설치와 동시에 구성된 해양 라이저(306)를 해양 라이저 스탠드(303) 안으로 설치할 수 있다. 양 스파이어는 연결된 해양 관을 동시에 설치 및 제거할 수 있다. 양 스파이어는 구성된 케이싱(312)과 구성된 해양 라이저(306)를 각각 동시에 제거할 수 있다.
제 3 스파이어가 자동화된 스탠드 구축 시스템(560)으로서 작용한다.
도 6은 자동화된 스탠드 구축 시스템(560)으로 알려져 있고 시추 파이프(318)와 함께 사용되는 제 3 스파이어의 상세도이다.
자동화된 스탠드 구축 시스템은, 토크 기계(566)로 회전되는 시추 파이프(318)와의 연결을 위한 그래버(grabber)(562)를 갖는 스탠드 구축 인양기(564)와 함께 나타나 있는 프레임(561)을 갖는다.
자동화된 스탠드 구축 시스템(560)은, 시추 바닥(302)의 개구로부터 타원형 용골 쪽으로 연장되어 있는 시추 파이프 스탠드(314) 안으로 구성된 시추 파이프(318)를 설치하기 위해 문 풀(300)에 인접해 있다.
스탠드 구축 인양기(564)를 사용하여, 비구성 해양 라이저(306), 비구성 케이싱(312), 및 비구성 시추 파이프(318)를 상승시키고 비구성 해양 라이저, 비구성 케이싱(312), 및 비구성 시추 파이프(318)를 하강시키고, 구성된 해양 라이저(306), 구성된 케이싱(312), 및 구성된 시추 파이프(318)를 상승시키고 또한 구성된 해양 라이저(306), 구성된 시추 파이프(318) 및 구성된 케이싱(312)을 하강시켜 해양 라이저, 케이싱(312) 및 시추 파이프(318)를 구성하거나 분해할 수 있다.
실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)의 축선(100)이 나타나 있다.
훅크(52)가 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)에 연결되어 해양 대상물을 문 풀을 통해 해저에 전개한다.
도 7은 제어기(420)에 연결되는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)의 구성품의 도이다.
프로세서(422)와 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)를 갖는 제어기(420)가 나타나 있다.
자동화된 랙킹(racking) 시스템(440)은 제어기(420)와 연통하여 선체(12)에 장착된다. 자동화된 랙킹 시스템(440)은 구성된 해양 라이저(306)를 해양 라이저 스탠드(303)에 또한 구성된 케이싱(312)을 케이싱 스탠드(308)에 설치하고 제거하도록 구성되어 있다.
선체(12)에 장착되는 자동화된 스탠드 구축 시스템(442)이 제어기(420)와 연통하고 자동화된 랙킹 시스템(440)에 인접하여 장착된다.
자동화된 스탠드 구축 시스템(442)은, 타원형 용골의 수평면으로부터 55도 내지 125도로 해양 라이저(306), 케이싱(312) 및 시추 파이프(318)를 구성하도록 구성되어 있다.
문 풀 근처에서 가로 비임에 장착되는 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)는 제어기(420)와 연통한다.
윈치 시스템(470)을 갖는 해저 시험 트리가 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)에 고정되고 제어기(420)와 연통한다.
스파이어 중의 하나에 고정되는 도킹 시스템(444)이 제어기와 연통한다.
복수의 RFID 판독기(500a, 500b)가 선체에 장착되고 제어기(420)와 연통한다.
복수의 RFID 판독기는, 들어오고 나가는 해양 대상물(499)에 부착되는 RFID 코드(502)를 스캔하도록 구성된다.
각 RFID 코드(502)는 선체(12)에 있는 우선권 영역(428)을 나타낸다.
RFID 판독기(500a,b)는, 문 풀(300), 자동화된 랙킹 시스템(440), 시추 바닥(302), 주 갑판(12a) 및 주 갑판(12a)과 선체(12)의 타원형 용골(12f) 사이의 영역 중의 적어도 하나에 인접하여 설치된다.
실시 형태에서, 폐쇄 회로 텔레비젼(504)이 제어기(420)와 연통하여 선체에 장착된다. 폐쇄 회로 텔레비젼(504)은 폐쇄 회로 텔레비젼 공급물(506)을 제어기의 컴퓨터 판독 가능한 매체에 제공한다.
실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 제어기(420)에 연결되는 전파 생성기(530)를 갖는다.
전파 생성기(530)는 전파 센서(533) 및 시선 카메라(534)와 연통한다.
또한, 장비 이동 로봇(520)이 제어기(420)와 연통한다.
도 8은 일 실시 형태에 따른 제어기(420)의 도이다.
제어기(420)는 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)와 추가적으로 연통하는, 컴퓨터와 같은 프로세서(422)를 가지며, 그 컴퓨터 판독 가능한 매체는 선체(12) 내의 해양 대상물에 대한 우선권 영역(428)을 갖는 선박 관리 시스템(426)을 포함한다.
컴퓨터 판독 가능한 매체(424)는 CCTV 공급물(506) 및 RFID 데이타베이스(508)를 저장한다.
RFID 데이타베이스(508)는 RFID 코드를 선체(12)에 있는 해양 대상물(499) 중의 하나에 연결한다.
실시 형태에서, 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)는 재료 인식 시스템(510)을 저장한다.
컴퓨터 판독 가능한 매체는, 프로세서(422)에 지시하여 재료 인식 시스템(510)과 함께 폐쇄 회로 텔레비젼 공급물(506)을 사용하여 RFID 데이타베이스(508)를 사용해 RFID 코드(502)로 해양 대상물(499)을 인증하기 위해 지시(512)를 갖는다.
컴퓨터 판독 가능한 매체는 저장되는 경보(536)를 갖는다.
컴퓨터 판독 가능한 매체는, 프로세서(422)에 지시하여 저장되는 경보(536)를 자동적으로 제공하여, 장비 이동 로봇(520)이 해양 대상물(499)을 운송할 때 그 장비 이동 로봇(520)이 충돌하는 것을 방지하기 위해 지시(538)를 갖는다.
도 9는 해저 전개 시스템(446)을 갖는 동적 교차 지지 비임(432)의 상세도이다.
해저 전개 시스템(446)은 동적 교차 지지 부재(432)에 장착되는 복수의 쉬브(sheave)(448) 및 자동적으로 조절 가능한 융기 보상기를 가지며, 이 보상기는 복수의 쉬브(448)에 장착되는 인양 시스템(450)을 갖는다.
도 10은 자동화된 랙킹 시스템(440)의 상세도이다.
스파이어(431c)와 결합하기 위한 랫칭 기구(462)를 갖는 스파이어(431c)가 사용된다.
랙 및 피니언(464)이 적어도 하나의 스파이어(431c)에 장착되어, 동적 교차 지지 부재(432)를 작동시켜 구성된 해양 관의 높이 및 바닥 구멍 어셈블리의 높이를 조절한다.
복수의 유압 피스톤(466a)이 사용된다.
각 유압 피스톤(466a)은 한 단부에서 스파이어(431c)에 부착되고 다른 단부에서는 동적 교차 지지 부재(432)에 부착된다.
복수의 유압 피스톤(466a)은 동적 교차 지지 부재(432)를 타원형 용골의 수평면에 평행한 수평면 쪽으로 또한 그로부터 각지게 하도록 구성되어 있다.
도 11은 중간 목부(8)를 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)의 측면도이다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 주 갑판(12a)을 갖는 선체(12)를 갖는 것으로 나타나 있다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은, 주 갑판(12a)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있는 상측 목부(12b) 및 상측 목부(12b)로부터 연장되어 있는 상측 절두 원추형 측면부(12g)를 가지고 있다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 상측 절두 원추형 측면부(12g)에 연결되는 중간 목부(8)를 갖는다.
하측 절두 원추형 측면부(12d)가 중간 목부(8)로부터 연장되어 있다.
하측 목부(12e)가 하측 절두 원추형 측면부(12d)에 연결되어 있다.
타원형 용골(12f)이 하측 목부(12e)의 바닥에 형성되어 있다.
핀(fin)형 부속물(84)이 타원형 용골(12f)의 외부의 하외측 부분에 고정되어 있다.
도 12는 중간 목부(8)를 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)의 상세도이다.
연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 중간 목부(8)를 갖는 것으로 나타나 있다.
핀형 부속물(84)이 타원형 용골(12f)의 외부의 하외측 부분에 고정되어 있는 것으로 나타나 있고 타원형 용골(12f)로부터 물속으로 연장된다.
도 13은 운송 구성으로 있는 중간 목부(8)를 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)의 부분 절단도이다.
부양 구조물(10)은 중간 목부(8)를 갖는 것으로 나타나 있다.
실시 형태에서, 부양 구조물(10)은 추(116)를 가질 수 있고, 이 추는 움직일 수 있다. 실시 형태에서, 추는 선택적인 것이고 선체(12) 안에 부분적으로 포함되어 전체 선체 성능에 대한 선택적인 조절을 제공할 수 있다.
이 도에서, 추(116)는 운송 깊이에 있는 것으로 나타나 있다.
실시 형태에서, 가동 추는 운송 깊이와 작업 깊이 사이에서 움직이도록 구성될 수 있고, 추는 선박이 물에서 옆으로 이동할 때 그 선박의 움직임을 감쇠시키도록 구성될 수 있다.
도 14는 작업 구성으로 있는 중간 목부(8)를 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)의 부분 절단도이다.
이 도에서, 추(116)는 부양 구조물(10)로부터 연장되어 있는 작업 깊이에 있는 것으로 나타나 있다.
실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)에 고정되는 윈치 시스템(470)을 갖는 해저 시험 트리를 갖는다.
실시 형태에서, 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)는 가로 바아(433)에 의해 연결되는 한쌍의 평행한 인양 스파이어(431a, 431b)를 갖는다.
실시 형태에서, 주 갑판(12a)은 상부 구조물(13)을 가지며, 이 상부 구조물은, 승무원 숙박시설(58), 헬리포트(54), 크레인(53), 제어 탑(51), 제어 탑(51)에 있는 동적 위치 시스템(99a - 99d) 및 항공기 행거(50)로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 부재를 갖는다.
실시 형태에서, 문 풀(300)은, 선체(12)의 수평에서, 면타원형, 직사각형, 오각형 및 다각형 중에서 선택되는 형상을 갖는다.
실시 형태에서, 문 풀(300)은 축선에 평행하게 연장되는 절두 원추형 형상을 갖는다.
실시 형태에서, 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)는 H 형상을 갖는다.
실시 형태에서, 동적 교차 지지 부재(432)는, 제 1 및 2 스파이어 사이에 형성되고 동적 교차 지지 부재(432)에 부착되는 구성 분해 영역(443)을 갖는다.
실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 스파이어(431a, 431b) 중의 하나에 고정되는 도킹 시스템(444)을 갖는다.
실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 해저 전개 시스템(446)을 갖는다.
해저 전개 시스템은 동적 교차 지지 부재(432)에 장착되는 복수의 쉬브(448); 복수의 쉬브(448)에 장착되는 인양 시스템(450)을 갖는 자동적으로 조절 가능한 융기 보상기; 및 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)에 연결되어 해양 대상물(499)을 문 풀(300)을 통해 해저에 전개하는 훅크(52)를 갖는다.
실시 형태에서, 자동화된 랙킹 시스템(440)은 스파이어와 결합하기 위한 랫칭 기구; 적어도 하나의 스파이어(431a, 431b)에 장착되어 동적 교차 지지 부재(432)를 작동시켜 구성된 해양 관(117)의 높이 및 바닥 구멍 어셈블리의 높이를 조절하는 랙 및 피니언(464); 및 복수의 유압 피스톤(466a)을 갖는다.
각 유압 피스톤(466a)은 한 단부에서 스파이어(431a, 431b)에 부착되며 다른 단부에서는 동적 교차 지지 부재(432)에 부착되며, 복수의 유압 피스톤(466a)은, 동적 교차 지지 부재(432)를 타원형 용골(12f)의 수평면에 평행한 수평면 쪽으로 또한 그로부터 각지게 하도록 구성되어 있다.
실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은, 제어기(420)와 연통하여 선체(12)에 장착되는 복수의 RFID 판독기(500a, 500b)(복수의 RFID 판독기(500a, 500b)는, 들어오고 나가는 해양 대상물(499)에 부착되는 RFID 코드(502)를 스캔하도록 구성되어 있고, 각 RFID 코드(502)는 선박 관리 시스템(426)의 선체(12)에 있는 우선권 영역(428)을 나타내고, RFID 판독기(500a,b)는, 문 풀(300), 자동화된 랙킹 시스템, 시추 바닥(302), 주 갑판(12a) 및 주 갑판(12a)과 선체(12)의 타원형 용골(12f) 사이의 영역 중의 적어도 하나에 인접하여 설치됨); 제어기(420)와 연통하여 선체(12)에 장착되고, 폐쇄 회로 텔레비젼 공급물(506)을 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)에 제공하는 폐쇄 회로 텔레비젼(504); 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)에 있는 RFID 데이타베이스(508)(RFID 데이타베이스(508)는 RFID 코드(502)를 선체(12)에 있는 해양 대상물(499) 중의 하나에 연결함); 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)에 있는 재료 인식 시스템(510); 프로세서(422)에 지시하여 재료 인식 시스템(510)과 함께 폐쇄 회로 텔레비젼 공급물(506)을 사용하여 RFID 데이타베이스(508)를 사용해 RFID 코드(502)로 해양 대상물(499)을 인증하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)에 있는 지시; 및 제어기(420)와 연통하고, RFID 스캔된 그리고 시각적으로 인증된 해양 대상물(499)을 우선권 영역(428)으로 이동시키는 복수의 장비 이동 로봇(520)을 포함한다.
실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 전파 센서(533)를 갖는 전파 생성기(530) 및 제어기(420)와 연통하는 시선 카메라(534) 중의 적어도 하나를 가지며, 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)는 저장되는 경보(536), 및 프로세서에 지시하여 저장되는 경보를 자동적으로 제공하여, 장비 이동 로봇이 해양 대상물을 운송할 때 그 장비 이동 로봇이 충돌하는 것을 방지하기 위한 지시(538)를 갖는다.
실시 형태에서, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은, 주 갑판(12a)으로부터 아래쪽으로 연장되어 있는 상측 목부(12b), 및 상측 목부(12b) 아래에 위치되고 운송 깊이에 대한 수선 위쪽에 그리고 부분적으로 작업 깊이에 대한 수선 아래쪽에 유지되는 상측 절두 원추형 측면부(12g)를 가지며, 상측 절두 원추형 측면부(12g)는 상측 목부(12b)로부터 점진적으로 감소하는 직경을 갖는다.
실시 형태에서, 자동화되 스탠드 구축 시스템(442)은 주 갑판(12a) 위쪽에 연장되어 있는 하중 지지 프레임(561); 비구성 해양 라이저(306), 비구성 케이싱(312), 및 비구성 시추 파이프(318)를 상승시키고 구성된 해양 라이저(306), 구성된 케이싱(312), 및 구성된 시추 파이프(318)를 하강시키며 또한 비구성 해양 라이저(306), 비구성 시추 파이프(318) 및 비구성 케이싱(312)으로의 분해를 위해 구성된 해양 라이저(306), 구성된 케이싱(312), 및 구성된 시추 파이프(318)를 상승시키는 스탠드 구축 인양기(564); 이 스탠드 구축 인양기(564)에 부착되는 그래버(grabber)(562); 및 하중 지지 프레임(561)에 부착되어 구성된 해양 라이저(306), 구성된 케이싱(312), 및 구성된 시추 파이프(318)에 인장을 가하거나 인장을 해제하는 토크 기계(566)를 갖는다.
실시 형태에서, 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)는 "＋"형상, "T" 형상 또는 "#" 형상을 가질 수 있다.
일 예로, 본 발명에서, 파이프 또는 밸브를 스캔하는 폐쇄 회로 텔레비젼(506)이 프로세서(422)에 연결되고, 이 프로세서는 재료 인식을 수행하는 재료 인식 시스템(510)을 갖는 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)를 갖는다. RFID 판독기(500a, 500b)가 또한 프로세서(422)에 연결되어 파이프 또는 밸브 상의 RFID 코드(502)를 판독한다. 그리고 프로세서(422)는 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)에 있는 지시를 사용하여, 판독된 RFID 코드(502)를 RFID 데이타베이스(508) 내의 RFID 코드의 리스트와 비교하여, 그 확인된 대상물에 속하고 또한 부양 구조물 상에 속하는 RFID 코드(502)를 확인하게 된다. 이렇게 해서, 프로세서는 동시에 그 RFID 코드(502)와 함께 재료 인식을 사용하여 스캔된 해양 대상물(499)을 인증하여, 해양 대상물(499)이 구조물에 실리게 된다는 것을 확인하고 또한 대상물이 부양 선박에서 어느 우선권 영역(428)에 있게 될 것인지를 확인한다.
보다 구체적으로, 폐쇄 회로 TV(504) 및 RFID 판독기(500a, 500b) 모두는 밸브를 스캔한다. 프로세서(422)는 부양 구조물을 위해 저장되어 있는 RFID 코드(502)와 스캐닝을 통한 식별을 비교하고, 스캔된 밸브가 정확한 밸브일 뿐만 아니라 부양 구조물 상에 있게 될 것이라는 알림을 프로세서(422)에 연결되어 있는 오퍼레이터에게 제공한다.
예시적인 부양 구조물 - 시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM)
75 미터의 높이 및 100 미터의 직경을 갖는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물(10)은 문 풀(300)을 통과하는 수직 축선(100)을 가지며, 해양 대상물(499)을 구성하고, 분해하고 또한 설치하기 위해 사용될 수 있다.
"시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM)"이라고 하는 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물은 여러 개의 수직 구성품을 갖는 선체(12)를 가질 수 있다.
"시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM)"의 선체는 복수의 레벨을 갖는 주 갑판(12a)을 갖는다. 시추 바닥(302)은 주 갑판(12a) 위쪽 15 미터에 만들어진다.
선체는 주 갑판(12a)에 연결되어 그로부터 5 미터 연장되어 있는 상측 목부(12b)를 갖는다.
"시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM)"는, 상측 목부에 연결되어 그로부터 40 미터 연장되어 있는 상측 절두 원추형 측면부(12g)를 갖는다.
"시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM)"의 선체(12)는, 상측 절두 원추형 측면부(12g)에 연결되어 있고 또한 그 상측 절두 원추형 측면부(12g)로부터 5 미터 연장되어 있는 중간 목부(8)를 갖는다.
하측 절두 원추형 측면부(12d)는 중간 목부(8)에 연결되어 있고 그로부터 20 미터 연장되어 있다.
하측 목부(12e)가 하측 절두 원추형 측면부(12d)로부터 5 미터 연장되어 있다.
수평면을 가지고 보강되는 다각형 용골(12f)이 하측 목부(12e)에 장착된다.
삼각형 단면의 핀형 부속물(84)이 타원형 용골(12f)의 외측 부분에 고정되어 있고 그 용골로부터 7 미터 연장되어 있다.
직경과 형상이 변하는 다단면적을 갖는 문 풀(300)이 선체(12)에 형성되어 있다.
해양 라이저 스탠드(303)가 선체의 축선(100)과 정렬되어 선체(12) 안으로 150 피트 연장될 수 있다.
해양 라이저 스탠드(303)는 주 갑판(12a)에서 개구를 가지며, 100개의 구성된 해양 라이저(306)인 적어도 14,000 피트의 해양 라이저(306)를 포함하기 위해 사용된다.
이 예에서는 상이한 길이를 갖는(하지만, 다른 예에서는 해양 라이저 스탠드(303)와 동일한 길이를 가질 수 있음) 케이싱 스탠드(308)가 형성된다. 케이싱(312)의 경우, 이 케이싱 스탠드(308)는 180 피트의 길이를 가질 수 있고, 해양 라이저 스탠드(303)와 비슷하게, 구성된 케이싱(312)을 수용하기 위해 주 갑판(12a)을 관통한 개구로부터 통과하여 축선과 평행하게 타원형 용골(12f) 쪽으로 연장되어 있다. 이 시추기 SSP에서, 20,000 피트의 케이싱(312)이 140개의 구성된 케이싱 조인트인 케이싱 스탠드(308)에 수용될 수 있다.
이 예에서는 시추 파이프 스탠드(314)가 케이싱 스탠드(308)와 동일하게 형성되고, 구성된 시추 파이프(318)를 수용하기 위해 주 갑판(12a)을 통과하여 축선과 평행하게 타원형 용골(12f) 쪽으로 연장되어 있다.
이 예에서, 시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM), 각 스탠드는 타원형 용골(12f)의 수평면에 대해 90도의 각도로 배향된다.
이 예에서, 시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM)는 컴퓨터와 같은 프로세서(422) 및 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)를 갖는 제어기(420)를 갖는다. 컴퓨터 판독 가능한 매체(424)는 선체(12) 내부의 해양 대상물(499)에 대한 우선권 영역(428)을 갖는 선박 관리 시스템(426)을 포함한다.
시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM)은 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기(430)를 가지며, 이 인양기는 문 풀(300) 근처에서 가로 바아(433)에 장착되고 제어기(420)와 연통한다. 그 인양기는 적어도 하나의 동적 교차 지지 부재(432)를 가지며 2000 톤 미만을 들어 올릴 수 있다.
시간 당 36개의 시추 파이프 스탠드(314)를 취급할 수 있는 자동화된 랙킹 시스템(440)이 선체에 장착된다.
자동화된 랙킹 시스템(440)은 제어기(420)와 연통하고, 개별적인 시추 파이프(318)를 자동적으로 잡아 들어 올려 제 2 파이프에 연결할 수 있으며 시추 파이프(318)를 회전시켜 파이프를 함께 꿰고 그런 다음에 구성된 시추 파이프(318)를 하강시킬 수 있다. 자동화된 랙킹 시스템(440)은, 구성된 해양 라이저(306)를 해양 라이저 스탠드(303)에 설치 및 제거하고 또한 구성된 케이싱(312)을 케이싱 스탠드(308)에 설치 및 제거하도록 구성되어 있다.
제어기(420)에 자동화된 스탠드 구축 시스템(560)이 연결되어 복수의 해양 라이저(306)를 만든다. 자동화된 스탠드 구축 시스템(560)은 시간 당 15개의 조인트를 만들 수 있고, 자동화된 랙킹 시스템(440)에 인접하여 장착된다.
시추기 SSP - Ultimate Drilling Machine(UDM)은, 해양 라이저(306), 케이싱(312) 및 시추 파이프(318)를 타원형 용골(12f)의 수평면으로부터 95도의 각도로 만들도록 구성된 자동화된 스탠드 구축 시스템(560)을 갖는다.
이들 실시 형태를 실시 형태에 대한 강조로 설명했지만, 첨부된 청구 범위의 범위 내에서 실시 형태를 구체적으로 설명된 것과는 다르게 실시할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 축선을 가지며 해양 대상물을 구성하고 분해하고 또한 설치하기 위한 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물로서,
    a. 선체(hull) - 상기 선체는,
    (ⅰ) 주 갑판;
    (ⅱ) 상기 주 갑판에 연결되는 상측 목부;
    (ⅲ) 상기 상측 목부에 연결되는 상측 절두 원추형 측면부;
    (ⅳ) 상기 상측 절두 원추형 측면부에 연결되는 중간 목부;
    (ⅴ) 상기 중간 목부로부터 연장되어 있는 하측 절두 원추형 측면부;
    (ⅵ) 상기 하측 절두 원추형 측면부로부터 연장되어 있는 하측 목부;
    (ⅶ) 상기 하측 목부에 장착되는 수평면을 갖는 타원형 용골(keel);
    (ⅷ) 상기 타원형 용골의 외측 부분 및 선체에 형성되어 있는 문 풀(moon pool)에 고정되는 핀(fin)형 부속물;
    (ⅸ) 상기 주 갑판과 타원형 용골 위쪽에서 상기 문 풀 주위에 장착되는 시추 바닥;
    (ⅹ) 구성된 해양 라이저를 수용하기 위해 상기 주 갑판을 통과하여 상기 축선에 평행하게 상기 타원형 용골 쪽으로 연장되어 있는 해양 라이저 스탠드;
    (ⅹⅰ) 구성된 케이싱을 수용하기 위해 상기 주 갑판을 통과하여 상기 축선에 평행하게 상기 타원형 용골 쪽으로 연장되어 있는 케이싱 스탠드;
    (ⅹⅱ) 구성된 시추 파이프를 수용하기 위해 상기 주 갑판을 통과하여 상기 축선에 평행하게 상기 타원형 용골 쪽으로 연장되어 있는 시추 파이프 스탠드; 및
    (ⅹⅲ) 가로 바아로 선체에 장착되는 스파이어(spire)를 포함하고,
    각 스탠드는 상기 타원형 용골의 수평면에 대해 60도 내지 120도의 각도로 배향되며, 구성된 해양 라이저, 구성된 케이싱 또는 구성된 시추 파이프 각각은 50 피트 내지 270 피트의 길이를 가짐 -;
    b. 프로세서와 컴퓨터 판독 가능한 매체를 갖는 제어기 - 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체는 선체 내의 해양 대상물에 대한 우선권 영역을 갖는 선박 관리 시스템을 포함함 -;
    c. 상기 문 풀 가까이에서 상기 가로 바아에 장착되고 제어기와 연통하며 또한 적어도 하나의 동적 교차 지지 부재를 포함하는 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기;
    d. 상기 제어기와 연통하여 상기 선체에 장착되고, 구성된 해양 라이저를 상기 해앙 라이저 스탠드에 그리고 구성된 케이싱을 상기 케이싱 스탠드에 설치하고 제거하도록 구성되어 있는 자동화된 랙킹(racking) 시스템; 및
    e. 상기 제어기와 연통하고 상기 자동화된 랙킹 시스템에 인접하여 선체에 장착되고, 상기 타원형 용골의 수평면에 대해 55도 내지 125도의 각도로 해양 라이저, 케이싱 및 시추 파이프를 구성하도록 구성되어 있는 자동화된 스탠드 구축 시스템을 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기에 고정되고 상기 제어기와 연통하는 윈치(winch) 시스템을 갖는 해저 시험 트리를 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기는 제 1 및 제 2의 추가적인 평행한 인양 스파이어를 포함하고, 상기 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기는 상기 한쌍의 스파이어 사이를 연결하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 갑판은 상부 구조물을 가지며, 이 상부 구조물은 승무원 숙박시설, 헬리포트, 크레인, 제어 탑, 제어 탑에 있는 동적 위치 시스템 및 항공기 행거로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 부재를 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 문 풀은, 선체의 수평면에서, 타원형, 직사각형, 오각형 및 다각형 중에서 선택되는 형상을 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 문 풀은 상기 축선에 평행하게 연장되어 있는 절두 원추 형상을 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기는 "H" 형상을 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 동적 교차 지지 부재는, 상기 제 1 스파이어와 제 2 스파이어 사이에 형성되고 동적 교차 지지 부재에 부착되는 구성 분해 영역을 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    적어도 하나의 스파이어에 고정되고 상기 제어기와 연통하는 도킹 시스템을 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    해저 전개 시스템을 포함하고, 이 해저 전개 시스템은,
    a. 상기 동적 교차 지지 부재에 장착되는 복수의 쉬브(sheave);
    b. 상기 복수의 쉬브에 장착되는 인양 시스템을 갖는 자동적으로 조절 가능한 융기(heave) 보상기; 및
    c. 상기 해양 대상물을 상기 문 풀을 통해 해저에 전개하기 위해 상기 수직 방향으로 조절 가능한 비임 교차 인양기에 연결되어 있는 훅크를 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동화된 랙킹 시스템은,
    a. 스파이어와 결합하기 위한 랫칭 기구;
    b. 적어도 하나의 스파이어에 장착되어, 상기 동적 교차 지지 부재를 작동시켜, 구성된 해양 관의 높이 및 바닥 구멍 어셈블리의 높이를 조절하는 랙 및 피니언; 및
    c. 복수의 유압 피스톤을 포함하고,
    각 유압 피스톤은 한 단부에서 적어도 하나의 스파이어에 부착되고 다른 단부에서는 상기 동적 교차 지지 부재에 부착되며, 상기 복수의 유압 피스톤은 동적 교차 지지 부재를 타원형 용골의 수평면에 평행한 수평면 쪽으로 또한 그로부터 각지게 하도록 구성되어 있는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    a. 상기 제어기와 연통하여 상기 선체 장착되고, 들어오고 나가는 해양 대상물에 부착되어 있는 RFID 코드를 스캔하도록 구성되어 있는 복수의 RFID 판독기 - 각 RFID 코드는 선체에 있는 우선권 영역을 나타내고, RFID 판독기는, 상기 문 풀, 자동화된 랙킹 시스템, 시추 바닥, 주 갑판 및 주 갑판과 선체의 타원형 용골 사이의 영역 중의 적어도 하나에 인접하여 설치됨 -;
    b. 상기 제어기와 연통하여 상기 선체에 장착되며, 폐쇄 회로 텔레비젼 공급물을 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체에 제공하는 폐쇄 회로 텔레비젼;
    c. 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체에 있고 RFID 코드를 선체 내의 해양 대상물 중의 하나에 연결하는 RFID 데이타베이스;
    d. 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체에 있는 재료 인식 시스템;
    e. 상기 프로세서에 지시하여 재료 인식 시스템과 함께 상기 폐쇄 회로 텔레비젼 공급물을 사용하여 상기 RFID 데이타베이스를 사용해 RFID 코드로 해양 대상물을 인증하기 위해 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체에 있는 지시; 및
    f. 상기 제어기와 연통하고, RFID 스캔된 그리고 시각적으로 인증된 해양 대상물을 우선권 영역으로 이동시키는 복수의 장비 이동 로봇을 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    전파 센서를 갖는 전파 생성기 및 상기 제어기와 연통하는 시선 카메라 중의 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체는 저장되는 경보, 및 상기 프로세서에 지시하여 상기 저장되는 경보를 자동적으로 제공하여, 장비 이동 로봇이 해양 대상물을 운송할 때 그 장비 이동 로봇이 충돌하는 것을 방지하는 지시를 갖는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    (ⅰ) 상기 상측 목부는 상기 주 갑판으로부터 아래쪽으로 연장되어 있고,
    (ⅱ) 상기 상측 절두 원추형 측면부는 상기 중간 목부 위쪽에 위치되고, 운송 깊이에 대한 수선(water line) 위쪽에 또한 부분적으로 작업 깊이에 대한 수선 아래쪽에 유지되며, 상기 상측 절두 원추형 측면부는 상기 상측 목부의 직경으로부터 점진적으로 감소하는 직경을 갖는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동화된 스탠드 구축 시스템은,
    a. 상기 주 갑판 위쪽에 연장되어 있는 하중 지지 프레임;
    b. (ⅰ) 비구성 해양 라이저, 비구성 케이싱, 및 비구성 시추 파이프를 상승시키고, (ⅱ) 비구성 해양 라이저, 비구성 케이싱, 및 비구성 시추 파이프를 하강시키며, (ⅲ) 구성된 해양 라이저, 구성된 케이싱, 및 구성된 시추 파이프를 상승시키고, 또한 (ⅳ) 구성된 해양 라이저, 구성된 시추 파이프 및 구성된 케이싱을 하강시켜 해양 라이저, 케이싱 및 시추 파이프를 구성하거나 분해하는 스탠드 구축 인양기;
    c. 상기 하중 지지 프레임에 부착되는 그래버(grabber); 및
    d. 상기 하중 지지 프레임에 부착되어, 구성된 또는 비구성 해양 라이저, 케이싱 또는 시추 파이프에 인장을 가하거나 인장을 해제하는 토크 기계를 포함하는, 연속적인 수직 관형 취급 및 인상 부양 구조물.
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