시추선 중심의 해양플랜트 기술현황

January 16, 2015

Table of Contents

2

Oil and Gas Industry Overview

Drilling System

Rig Types

Sub-category of Offshore Drilling System

Derrick and Hoisting System

Rotating System

Mud Circulation System

Well Control System

Motion Compensation and Tension System

Pipe Handling System

연구개발 현황

맺음말

Exploration

Production

Gas

Oil

Oil and Gas Industry Overview

3

Upstream Midstream Downstream

Distribution

Refining Distribution

Processing

Transportation

Transportation

Concession Right

Seismic Research

Exploration Drilling

Appraisal Drilling

Concept Development

Development Drilling Production

Workovers / Additional

Wells

Plug & Abandon

* http://www.quintiq.com/industries/oil-and-gas-planning.html ** http://www.maerskdrilling.com/AboutUs/The-Drilling-Industry/Pages/the-drilling-industry.aspx

*, **

Oil and Gas Industry Overview

4

Drilling

Drilling service

Contract drilling

Drilling Equip.

Development Exploration

Subsea EPCI

Feed Surface

EPCI

• 지질학적 데이터의 분석 및 관리를 통한 해저 유전 탐사 사업

• 탐사가 끝난 지역에서 시추공 및 생산공 굴착

• 관련 기자재 및 서비스

• 유정에서 생산설비를 설치하고 생산 platform/ FPSO와 연결

• 관련 기자재 및 서비스

• 해저 탐사 및 유전 정보 확인을 위한 탐사 역량

• 지질학적, 물리적 정보를 바탕으로 유전을 분석/관리하는 역량

• MODU의 개발 및 보유 • 유전의 특성에 맞는 drilling 기법 적용 및 HSEQ 준수 역량

• 유전 특성에 맞는 기자재 design 및 설치 역량

• Construction vessel의 개발 및 보유

주요 활동

특징

O&M

(Source : Bain & Company analysis)

• 설치된 유전에서 실제 생산을 수행/관리하고 유지/보수

• 육상/해상을 연결하는 원활한 logistics

• 유전에 설치된 다양한 기기의 유지/보수/관리 역량

Offshore 산업은 석유/가스의 탐사에서 시추, 개발, 운영까지의 제조, 엔지니어링 및 특화 서비스업으로 구성되어 있음

Oil and Gas Industry Overview

5

(Source : Douglas Westwood, Bain & Company analysis)

Global offshore market by segment (2010-2020)

($ Billion)

44

18

9

60

88

62

28

117

21 31

11

15

9%

4%

2%

12%

17%

12%

6%

23%

4% 6%

2%

3%

CAGR

(‘10-’20)

Development

(subsea+ surface)

8.5%

Drilling

Exploration

O&M

Oil and Gas Industry Overview

6

Oilfield Service Company

Upstream

Concession Right

Seismic Research

Exploration Drilling

Appraisal Drilling

Concept Development

Development Drilling Production

Workovers / Additional

Wells

Plug & Abandon

Oil and Gas Industry Overview

7

Upstream

Drilling System

Rig Types

8

Land Rig

Well Intervention Vessel

Jackup Rig

Drillship

Fixed Platform Semi-submersible Rig

* http://explore.nov.com

*

Drilling System

9 BOP

XMT

Riser System

Drill Pipe and Casing

Drilling System

10

Derrick & Hoisting System *

Deadline anchor

Drillstring load & Weight On Bit

DW PLC Control

AC-Drive

Motor Speed & Torque

Speed Command

Pulse Encoder Disc Brakes

Gear

M

M

Drawworks

Drum & Brake

Deadline anchor

Crown Block

Traveling Block

Derrick

Top drive

Hoisting System

Drill Pipes, Risers, Casing등을 Handling 하기 위해 Derrick(시추탑)을 이용하여 Drawwork, Crown Block, Traveling Block, top drive 등을 이용하여 Lifting/Hoisting 작업을 수행 한다.

Derrick Tower 형 철구조물로 Moon Pool 상부 Drillfloor에 위치하며 상단에는 Crown Block 이 설치되고 Inside 에는 Drawwork wire를 통하여 Top Drive를 상하로 이동시켜가며 Drilling 작업을 수행한다.

Drilling System

11

Derrick & Hoisting System *

Deadline anchor

Drillstring load & Weight On Bit

DW PLC Control

AC-Drive

Motor Speed & Torque

Speed Command

Pulse Encoder Disc Brakes

Gear

M

M

Drawworks

Drum & Brake

Deadline anchor

Crown Block

Traveling Block

Derrick

Top drive

Hoisting System

Drill Pipes, Risers, Casing등을 Handling 하기 위해 Derrick(시추탑)을 이용하여 Drawwork, Crown Block, Traveling Block, top drive 등을 이용하여 Lifting/Hoisting 작업을 수행 한다.

Derrick Tower 형 철구조물로 Moon Pool 상부 Drillfloor에 위치하며 상단에는 Crown Block 이 설치되고 Inside 에는 Drawwork wire를 통하여 Top Drive를 상하로 이동시켜가며 Drilling 작업을 수행한다.

Drilling System

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Rotating System *

Top Drive 회전 운동을 drill pipe에 전달하는 수단 으로 사용되며, 이 장비의 개발 이전엔 Rotary Table 이 주로 사용되었다. Elec. or Hydraulic 으로 작동되는 구동장치가 탑재됨

Drill Bit 에 회전력을 공급하기 위함이며 주요 장비로는 Topdrive, Rotary table이 있다

Rotary Table

Drilling System

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Pipe Handling System *

Marine Riser

(In hull/Top of deck) Pipe handling module

Drill pipe/casing storage

Tubular(Drill pipe/casing) catwalk machine Riser catwalk machine

Drill Pipe, Casing Pipe 등을 tubular 라 부르며, Storage Area 로부터 Handling Crane을 이용 Catwalk machine을 통해 Derrick area로 운반한 후 racking system을 이용 drilling 작업을 하기 위해 운반 해주는 System으로 가장 빈번하게 작업함으로 최적의 배치가 요망됨

Drilling System

Mud Circulation System

14 * http://http://danielsitompul.blogspot.kr/

*

•MUD 의 역할

1.Cuttings 순환 2.지층유입 방지 3.유정 안정화 4.드릴링 작업시 윤활 및 냉각 효과

•MUD 의 종류 1.Barite : Mud 의 중량 조절 (유정 안정화, 지층유입 방지) 2.Bentonite(GEL) : Mud 의 점도 조절 (Cuttings 순환)

•MUD 의 형태

1.Water based Mud : 청수, 해수와 혼합 사용, 가장 일반적인 Mud 형태 2.Oil based Mud : Mud를 매끄럽게, 모래와 섞이지 않게 하고자 할 때 사용

Tele

scop

ic J

oint

Drilling System

Well Control System

15

Flex

Joi

nt

Bar

e Jo

int

Ris

er J

oint

w.

Buo

yanc

y Fl

ex J

oint

Tension Ring

*

* Deep water CLIP Riser™ for marine drilling operation, Aker Solutions

Lower BOP Stack

LMRP

POD

Riser

Surface BOP control

Subsea BOP Package

Riser Package

Diverter Package

Motion Compensation and Tension Systems

Drilling System

16

• Compensate for the vertical motion of the rig(Heave) from the Drill String • CMC(Crown Mounted

Compensator) • DSC(Drill String Compensator) • AHD(Active Heave Drilling

Drawwork)

*

* http://www.youtube.com/watch?v=9SO3JGlXwTU

Motion Compensator

Riser Tensioner

• Apply a nearly constant tension on the Riser • WLT(Wireline Tensioner) • N-Line Tensioner • DAT(Direct Acting Tensioner)

연구개발 현황

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심해 드릴링 장비의 Bulk 및 LP Mud Handling System *

주요 장비 개발 실험 시설 구축

Bulk & LP Mud Handling System 구축 연구기간 : 2013.06 ~ 2016.05

개발내용

- 수송율 향상 장치 개발 및 성능 시험

- Bulk system 성능 시험

- 시스템 Integration 성능 시험

- 분체 이송 실험 기술 확보

- LP Mud system 성능 검증

- Test 설비 구축

연구개발 현황

해양 시추시스템용 기자재 해저 시험 기반구축 *

연구기간 : 2013.09 ~ 2016.12

개발내용

- 폐 시추공 활용성 검증

- Mud 저장/처리 시스템 구축 검토

- 재처리 시스템 개발 지원

- Mud 저장/처리시스템 시운전

맺음말

시추선 경쟁력 확보 노력

해외 업체의 독점 공급으로 인한 문제점 상존

보수적인 시장의 원활한 진입을 위한 Track Records 확보

저유가로 인한 신규 Oil & Gas 프로젝트의 지연이 예상되며 Capex를

줄이려는 Oil Company 요구에 대비

중소기자재업체 육성을 통한 장비 부가가치의 국내 잔류

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Q&A