머드 시스템{Mud System}
본 발명은 머드 시스템에 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 쓰러스터(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 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, 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. 그런데, 드릴십의 머드의 회수과정을 보면, 드릴링 작업을 할 수 있도록 적절히 믹싱된 액체 머드가 머드 펌프에 의해 고압 머드로 생성되어 드릴 파이프로 유입되고, 드릴 파이프로 유입된 머드는 드릴비트의 회전에 의해 발생한 각종 커팅즈(cuttings), 예를 들어 암석 조각, 자갈, 샌드(sand), 실트(silt), 가스(gas), 각종 불순물 등과 함께 되돌아오게 된다. 각종 커팅즈를 포함한 머드는 쉐일 쉐이커(shale shaker), 샌드 트랩(sand trap)을 거치면서 각종 커팅즈를 제거함으로써, 재생된다. 재생된 머드는 머드 리턴라인을 통해 머드 피트(mud pit) 또는 머드 탱크로 들어가서 저장되었다가, 머드 펌프에 의해 가압되어 다시 드릴 파이프 속으로 공급된다. 이때, 머드 피트에서 배출시키는 펌프에 갑자기 고압이 걸리는 경우 긴급 상황이 발생하여 펌프가 고장나거나 머드를 외부로 배출시켜야 함에 따라, 시추작업이 지연될 우려가 있어 이를 개선할 필요가 있다.
본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 머드 피트로부터 머드를 배출시키는 펌프 상에 갑자기 이상고압이 발생하는 경우에도 머드를 외부로 배출시켜 버릴 필요없이 재순환시켜 사용할 수 있는 머드 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 머드 시스템은, 시추장비로 머드를 공급하는 머드라인; 상기 머드라인으로 공급되는 오일베이스머드를 저장하는 오일베이스피트; 상기 머드라인으로 공급되는 워터베이스머드를 저장하는 워터베이스피트; 상기 머드라인 상에서 상기 오일베이스피트로부터 오일베이스머드를 배출시키는 제1 펌프; 상기 머드라인 상에서 상기 워터베이스피트로부터 워터베이스머드를 배출시키는 제2 펌프; 상기 머드라인 상에 마련되어 상기 제1 펌프나 상기 제2 펌프가 일정이상 압력인 경우, 개방되어 머드를 회수하는 압력안전밸브; 및 상기 압력안전밸브의 개방에 의해 상기 머드라인 상의 머드가 회수되어 상기 오일베이스피트와 상기 워터베이스피트로 각각 회수하는 버퍼탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 오일베이스피트와 상기 워터베이스피트는 비 동시적으로 오일베이스머드와 워터베이스머드를 상기 머드라인에 공급하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 압력안전밸브는, 상기 제1 펌프에 마련되는 제1 안전밸브; 및 상기 제2 펌프에 마련되는 제2 안전밸브를 포함하고, 상기 압력안전밸브에 의해 상기 제1 펌프와 상기 제2 펌프로부터 머드를 상기 버퍼탱크로 회수하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제1 안전밸브가 개방되는 경우 상기 버퍼탱크로 회수되는 머드는 상기 오일베이스피트로 공급되고, 상기 제2 안전밸브가 개방되는 경우 상기 버퍼탱크로 회수되는 머드는 상기 워터베이스피트로 공급되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제1 안전밸브 및 상기 제2 안전밸브로부터 배출되는 머드의 이동경로를 이루어 상기 버퍼탱크까지 연결되는 배출머드회수라인; 상기 버퍼탱크로부터 연결되되, 분기되어 상기 오일베이스피트와 상기 워터베이스피트까지 연결되는 공급머드회수라인; 및 상기 공급머드회수라인 상에서 상기 버퍼탱크로부터 머드를 배출시키는 차지펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 배출머드회수라인은, 상기 제1 안전밸브 및 상기 제2 안전밸브에 연결되되, 합류되어 상기 버퍼탱크까지 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 머드 시스템은, 제1 펌프나 제2 펌프에 갑자기 고압이 걸리는 등 위급상황이 발생하여도 머드를 외부로 유출시켜 버릴 필요없이 버퍼탱크에 임시 저장한 후 오일베이스머드와 워터베이스머드를 각각의 저장탱크인 오일베이스피트나 워터베이스피트로 회수할 수 있어 값비싼 머드의 낭비를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은, 위급 상황에서도 시스템을 정지할 필요없이 머드를 버퍼탱크로 유출시켜 지속적인 드릴링 작업을 가능하게 하고, 회수라인의 일부를 공용으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 버퍼탱크 하나로 오일베이스머드와 워터베이스머드의 임시보관 탱크로 사용함으로써 구성을 단순화하고 한정된 공간을 이루는 선체내의 필요공간을 줄일 수 있어 드릴십이나 세미리그의 운용을 효율적으로 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 머드 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 머드 시스템의 오일베이스머드가 경로하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 머드 시스템의 워터베이스머드가 경로하는 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 머드 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 머드 시스템을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 머드 시스템의 오일베이스머드가 경로하는 모습을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 머드 시스템의 워터베이스머드가 경로하는 모습을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 머드 시스템(100)은, 머드라인(110), 오일베이스피트(120), 워터베이스피트(130), 제1 펌프(140), 제2 펌프(150), 압력안전밸브(160), 버퍼탱크(170) 및 차지펌프(180)를 포함한다.
머드라인(110)은 머드의 이동통로로서, 드릴 파이프(10), 라이저 파이프(도시하지 않음)와 같은 시추장비로 머드를 공급한다. 여기서 머드는, 드릴 비트(11)가 과열되는 것을 방지하고, 이상 고압이 드릴 파이프(10)를 타고 올라오는 것을 방지하는데, 드릴링 작업 중에는 후술되는 제1 펌프(140), 제2 펌프(150)에 의해 지속적으로 공급되고, 이러한 머드는 드릴 파이프(10) 내부로 공급되어 드릴 비트(11)에 있는 구멍을 통해 드릴 파이프(10)와 라이저 파이프를 통하여 다시 되돌아오게 된다. 머드라인(110)을 경유하여 공급되는 머드는 시추장비를 경로하여 해저에 마련되는 웰 헤드(well head) 영역으로 공급되고, 드릴 비트(11)에 의해 발생된 암석부스러기와 함께 드릴십(도시하지 않음) 또는 세미리그(semi-rig, 도시하지 않음)로 다시 올라와 순환하게 된다. 여기서, 드릴 비트(11)는 시추를 진행하는 동안 다량의 열과 암석 부스러기를 발생시키는데, 이렇게 과열된 드릴 비트(11)를 냉각시키고 암석 부스러기들을 효율적으로 제거하기 위해 진흙(Mud) 순환 방식이 이용된다. 진흙 순환 방식(Mud Circulation System; 이하 머드 순환 방식으로 칭한다.)은 드릴 파이프(10) 내로 지질특성에 맞게 제작된 머드를 고압으로 주입하고, 끝단에 있는 드릴 비트(11)를 거쳐 다시 라이저 파이프 내부를 통해 회수 및 순환시키는 방식이다. 머드 순환 방식에서 드릴 비트(11) 말단부에 도달한 머드는, 노즐에서 강한 압력으로 분사되고, 분사 후에는 유정(Oil Well)의 벽과 드릴 파이프(10) 사이 틈을 통해 다시 위로 밀려 상승하게 된다. 이때, 단순한 상승이 아닌 굴착한 흙과 암석 부스러기등 잔류물을 함께 운반한다. 노즐의 압력으로 분사되는 힘을 통해 바닥에 구멍을 뚫고 머드의 점착성을 이용해 절삭된 잔류물들을 드릴십(또는 세미리그)으로 가져 올라오게 함으로써, 시추 작업이 순조롭게 진행되도록 한다. 이 과정에서 머드는 과열된 드릴 비트(11)를 냉각 및 윤활시키며 고압으로 암석 부스러기를 밀어 올려 라이저 파이프를 통해 드릴십(또는 세미리그)으로 보내진다. 회수된 머드는, 특수한 처리 과정을 통해 암석 부스러기와 분리되어 재활용 되어진다. 즉, 머드는 드릴 비트(11)의 회전에 의해 발생한 각종 커팅즈(cuttings), 예를 들어 암석 조각, 자갈, 샌드(sand), 실트(silt), 가스(gas), 각종 불순물 등과 함께 되돌아오게 된다. 각종 커팅즈를 포함한 머드는 쉐일 쉐이커(shale shaker, 도시하지 않음), 샌드 트랩(sand trap, 도시하지 않음)을 거치면서 각종 커팅즈를 제거함으로써, 재생된다. 재생된 머드는 후술되는 오일베이스피트(120) 또는 워터베이스피트로 회수되어 제1 펌프(140) 또는 제2 펌프(150)에 의해 가압되어 다시 드릴 파이프(10) 속으로 공급된다.
오일베이스피트(120)는 탱크 형태를 이루어 머드라인(110)으로 공급되는 오일베이스머드를 저장한다. 여기서, 오일베이스머드는 오일과 머드가 혼합된 혼합물로서, 드릴 비트(11)에 공급되는 머드의 일종이고, 워터베이스머드와 개별로 공급(비동시적으로 공급)되며 예를 들어 워터베이스머드가 공급되는 경우에는 오일베이스머드의 공급은 멈추고, 오일베이스머드가 공급되는 경우에는 워터베이스머드의 공급이 멈추어 각각 개별로 공급되어 이용될 수 있다.
워터베이스피트(130)는 탱크 형태를 이루어 머드라인(110)으로 공급되는 워터베이스머드를 저장하여 오일베이스피트(120)와 개별로 공급한다. 여기서 워터베이스머드는 물성분(해수 등)과 머드가 혼합된 혼합물로서, 드릴 비트(11)에 공급되는 머드의 일종이다. 이와 같이, 오일베이스피트(120)와 워터베이스피트(130)는 분리된 독립공간을 이루어 오일베이스머드와 워터베이스머드가 분리되어 저장되도록 하고, 드릴 비트(11)가 요구하는 머드의 스펙 사항에 따라 개별로 오일베이스피트(120)와 워터베이스피트(130) 중 어느 하나로부터 선택적으로 머드가 공급된다. 여기서, 오일베이스피트(120)와 워터베이스피트(130)로부터 시추장비로 머드가 이동하기 위해 시추장비에서 연결되는 머드라인(110)은 오일베이스피트(120)와 워터베이스피트(130)로 분기되어 각각에 연결될 수 있다. 이때, 분기되는 지점 상에는 밸브(부호도시하지 않음), 일례로 삼방밸브가 마련되어 머드의 이동경로를 조정할 수 있다.
제1 펌프(140)와 제2 펌프(150)는 머드라인(110)상에 마련되어 시추장비로 머드를 공급하기 위한 펌프로서, 제1 펌프(140)는 오일베이스피트(120)로부터 오일베이스머드를 배출시킬 수 있고, 제2 펌프(150)는 워터베이스피트(130)로부터 워터베이스머드를 배출시킬 수 있다. 여기서, 오일베이스피트(120)와 제1 펌프(140) 사이의 머드라인(110)상에는 밸브(부호 도시하지 않음)가 마련되어, 밸브의 개도조절로 오일베이스피트(120)로부터 공급되는 머드의 유량을 조절할 수 있다. 또한, 워터베이스피트(130)와 제2 펌프(150) 사이의 머드라인(110)상에도 밸브(부호 도시하지 않음)가 마련되어, 밸브의 개도조절로 워터베이스피트(130)로부터 공급되는 머드의 유량을 조절할 수 있다.
압력안전밸브(160)(Pressure safety valve)는 머드라인(110) 상에서 제1 펌프(140)와 제2 펌프(150)에 마련되어 머드라인(110)에 일정이상 압력이 발생하는 경우, 즉, 머드 순환에 문제가 생긴 경우로서, 제1 펌프(140)와 제2 펌프(150)의 파손이 우려되는 상황이 발생하여 제1 펌프(140)와 제2 펌프(150)에서 머드를 배출하도록, 머드를 회수한다. 여기서, 압력안전밸브(160)는 편의상 제1 안전밸브(161) 및 제2 안전밸브(162)로 구분될 수 있다. 제1 안전밸브(161)는 제1 펌프(140)에 이상 고압이 발생시 작동하는 구성으로서 제1 펌프(140)에 마련되고, 제2 안전밸브(162)는 제2 펌프(150)에 이상 고압이 발생시 작동하는 구성으로서 제2 펌프(150)에 마련될 수 있다. 여기서, 압력안전밸브(160)의 개방에 의해 제1 펌프(140)와 제2 펌프(150)로부터 배출되는 머드를 버퍼탱크(170)로 회수할 수 있다. 그리고 후술되는 구성에 의해, 제1 안전밸브(161)가 개방되는 경우 버퍼탱크(170)로 회수되는 머드(오일베이스머드)는 오일베이스피트(120)로 공급되고, 제2 안전밸브(162)가 개방되는 경우 버퍼탱크(170)로 회수되는 머드(워터베이스머드)는 워터베이스피트(130)로 공급될 수 있다.
버퍼탱크(170)에는 압력안전밸브(160)의 개방에 의해 머드라인(110) 상의 머드나 제1 펌프(140), 제2 펌프(150) 상의 머드가 회수된다. 본 실시예의 버퍼탱크(170)는 하나를 이루고, 오일베이스머드와 워터베이스머드가 각각 별도로 유출입된다. 이는, 제1 안전밸브(161)와 제2 안전밸브(162)의 개별 개방에 의해 오일베이스머드와 워터베이스머드가 개별로 유출되고 버퍼탱크(170)로 개별로 회수됨에 따라 이루어질 수 있다. 이러한, 버퍼탱크(170)는 오일베이스피트(120) 또는 워터베이스피트(130)로부터 배출시 제1 펌프(140) 또는 제2 펌프(150)에 의해 가압되어 높아진 압력상태의 머드가 그대로 회수되지 않도록 하기 위하여 머드의 압력을 저하시키고 임시로 저장할 수 있다. 도 2에 도시한 바와 같이(점선은 오일베이스머드로 이루어진 머드의 이동경로), 오일베이스머드를 이용하기 위해 제1 펌프(140)를 작동시켜 오일베이스피트(120)로부터 머드를 공급받는 경우, 제1 펌프(140) 상에 이상고압이 발생할 수 있다. 이때, 제1 안전밸브(161)가 개방되어 오일베이스머드가 배출머드회수라인(171)을 경로하여 버퍼탱크(170)로 회수되고, 버퍼탱크(170)로 회수된 오일베이스머드는 공급머드회수라인(180A,181A)을 경로하여 오일베이스피트(120)로 회수되어 재사용될 수 있다. 여기서, 배출머드회수라인(171)과 공급머드회수라인(180A,181A)에대하여 후술하기로 한다. 한편, 도 3에 도시한 바와 같이(점선은 워터베이스머드로 이루어진 머드의 이동경로), 워터베이스머드를 이용하기 위해 제2 펌프(150)를 작동시켜 워터베이스피트(130)로부터 머드를 공급받는 경우, 제2 펌프(150) 상에 이상 고압이 발생할 수 있다. 이때, 제2 안전밸브(162)가 개방되어 워터베이스머드가 배출머드회수라인(171)을 경로하여 버퍼탱크(170)로 회수되고, 버퍼탱크(170)로 회수된 워터베이스머드는 공급머드회수라인(180A, 182A)을 경로하여 워터베이스피트(130)로 회수되어 재사용될 수 있다. 여기서, 배출머드회수라인(171)은 안전밸브(160) 즉, 제1 안전밸브(161) 및 제2 안전밸브(162)로부터 배출되는 머드의 이동경로를 이루어 버퍼탱크(170)까지 연결되는데, 제1 안전밸브(161) 및 제2 안전밸브(162)로부터 연결되는 배출머드회수라인(171)이 합류되어 버퍼탱크(170)까지 연결될 수 있다. 게다가, 공급머드회수라인(180A, 181A, 182A)은 버퍼탱크(170)로부터 연결되되, 분기되어 오일베이스피트(120)와 워터베이스피트(130)까지 연결된다.
차지펌프(180)는 공급머드회수라인(180A,181A,182A) 상에 마련되어, 버퍼탱크(170)로부터 머드를 배출시켜 오일베이스피트(120)나 워터베이스피트(130)로 머드를 공급한다. 즉, 차지펌프(180)는 머드를 가압하여 버퍼탱크(170)로부터 머드가 배출되도록 하는데, 공급머드회수라인(180A, 181A, 182A)상에는 게이트밸브(180B, 181B, 182B)(gatevalve)가 마련되고, 게이트밸브(180B, 181B, 182B)의 개도조절에 의해 오일베이스피트(120)와 워터베이스피트(130) 중 어느 하나로 머드가 회수될 수 있다. 여기서, 게이트밸브(180B, 181B, 182B)는 제1 안전밸브(161)나 제2 안전밸브(162)에 연동하여 동작될 수 있다. 일례로, 회수되는 머드를 오일베이스피트(120)나 워터베이스피트(130)로 공급하기 위해 버퍼탱크(170)와 차지펌프(180) 사이의 게이트밸브(180B)가 개방된다. 또한, 제1 안전밸브(161)가 개방되어 버퍼탱크(170)로 오일베이스머드가 공급되면 오일베이스피트(120)로 머드를 회수시키기 위하여, 차지펌프(180)에서 오일베이스피트(120) 사이의 게이트밸브(181B)를 개방시킨다. 한편, 제2 안전밸브(162)가 개방되어 버퍼탱크(170)로 워터베이스머드가 공급되면 워터베이스피트(130)로 머드를 회수시키기 위하여, 차지펌프(180)에서 워터베이스피트(130) 사이의 게이트밸브(182B)를 개방시킨다.
이와 같이 본 실시예는, 제1 펌프(140)나 제2 펌프(150)에 갑자기 고압이 걸리는 경우 머드를 버퍼탱크(170)에 임시 저장한 후 오일베이스피트(120)나 워터베이스피트(130)로 회수할 수 있어 값비싼 머드의 낭비를 방지할 수 있다. 또한, 위급 상황에서 시스템을 정지할 필요없이 머드를 버퍼탱크(170)로 유출시켜 지속적인 드릴링 작업을 가능하게 할 수 있으며, 배출머드회수라인(171)의 일부와 버퍼탱크(170)를 공용으로 사용함으로써 구성을 단순화하고 한정된 공간을 이루는 선체내의 필요공간을 줄일 수 있어 드릴십이나 세미리그를 효율적으로 운용할 수 있다..
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 머드 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다. 앞서 설명한 일 실시예와 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 머드 시스템(200)은, 머드라인(110), 오일베이스피트(120), 워터베이스피트(130), 제1 펌프(140), 제2 펌프(150), 압력안전밸브(160), 버퍼탱크(170) 및 차지펌프(180)를 포함한다. 여기서, 본 실시예는 일 실시예의 배출머드회수라인(171)이 달리 이루어진다. 본 실시예의 배출머드회수라인(271A,272A)은 앞서 설명한 실시예와 달리, 개별로 이루어질 수 있으며, 편의상 제1 배출머드회수라인(271A)과 제2 배출머드회수라인(272A)으로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 배출머드회수라인(271A)은 제1 펌프(140)에서 버퍼탱크(170)까지 연결되고, 제2 배출머드회수라인(272A)은 제2 펌프(150)에서 버퍼탱크(170)까지 연결될 수 있다. 즉, 오일베이스머드를 이용하기 위해 제1 펌프(140)를 작동시켜 오일베이스피트(120)로부터 머드를 공급받는 경우, 제1 펌프(140) 상에 이상고압이 발생할 수 있다. 이때, 본 실시예에서는 제1 안전밸브(161)가 개방되어 오일베이스머드가 제1 배출머드회수라인(271A)을 경로하여 버퍼탱크(170)로 회수된다. 한편, 워터베이스머드를 이용하기 위해 제2 펌프(150)를 작동시켜 워터베이스피트(130)로부터 머드를 공급받는 경우, 제2 펌프(150) 상에 이상 고압이 발생할 수 있다. 이때, 제2 안전밸브(162)가 개방되어 워터베이스머드가 제2 배출머드회수라인(272A)을 경로하여 버퍼탱크(170)로 회수된다.
이와 같이 본실시예는, 갑자기 고압이 걸린 경우에도 고가의 머드를 유출시켜 낭비할 필요없이 재사용이 가능하며, 머드의 순환이 원활히 이루어져 머드를 효율적으로 이용할 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.
10: 드릴 파이프 11: 드릴 비트
100,200: 머드 시스템 110: 머드라인
120: 오일베이스피트 130: 워터베이스피트
140: 제1 펌프 150: 제2 펌프
160: 압력안전밸브 161: 제1 안전밸브
162: 제2 안전밸브 170: 버퍼탱크
171: 배출머드회수라인 180: 차지펌프
180A,181A,182A : 공급머드회수라인 180B,181B,182B: 게이트밸브
271A: 제1 배출머드회수라인 272A: 제2 배출머드회수라인 |
