BR112017005731B1

BR112017005731B1 - MOUNT COLUMN SECTION EQUIPPED WITH AN INTERNAL LOCKING RING AND A MEANS FOR ADJUSTING THE CLEARANCE BETWEEN THE AUXILIARY TUBE ELEMENTS AND THE MAIN TUBE ELEMENTS

Info

Publication number: BR112017005731B1
Application number: BR112017005731-0A
Authority: BR
Inventors: Emmanuel Persent; Navid Saeedi; Gerard Papon
Original assignee: IFP Energies Nouvelles
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2023-08-29

Abstract

SEÇÃO DE COLUNA MONTANTE EQUIPADA COM UM ANEL DE BLOQUEIO INTERNO E DE UM MEIO DE REGULAGEM DE FOLGA ENTRE OS ELEMENTOS DE TUBO AUXILIAR E OS ELEMENTOS DE TUBO PRINCIPAL. A presente invenção refere-se a uma seção (4) de coluna montante, equipada com um anel de bloqueio interno (11), de acordo com a invenção, os elementos de tubos auxiliares (7) são solidários a uma extremidade do tubo principal (6) e são móveis em relação à outra extremidade do tubo principal (6) por meio de uma ligação pivô deslizante, cujo movimento relativo de translação é limitado por um meio de regulagem de folga (15). A invenção se refere também a uma coluna montante constituída de várias seções (4) e se refere à utilização da coluna montante para efetuar uma operação de perfuração no mar.MOUNT COLUMN SECTION EQUIPPED WITH AN INTERNAL LOCKING RING AND A MEANS FOR ADJUSTING THE CLEARANCE BETWEEN THE AUXILIARY TUBE ELEMENTS AND THE MAIN TUBE ELEMENTS. The present invention relates to a riser column section (4), equipped with an internal locking ring (11), according to the invention, the auxiliary tube elements (7) are integral with one end of the main tube ( 6) and are movable in relation to the other end of the main tube (6) by means of a sliding pivot connection, whose relative translational movement is limited by a clearance adjustment means (15). The invention also relates to an upstream column consisting of several sections (4) and relates to the use of the upstream column to carry out a drilling operation at sea.

Description

[001] A presente invenção refere-se ao domínio da perfuração e da exploração petrolífera de jazida no mar muito profundo. Ela se refere a uma seção de coluna montante.[001] The present invention relates to the field of drilling and exploration of oil deposits in the very deep sea. It refers to a riser column section.

[002] Uma coluna montante (ou riser) de perfuração é constituída por um conjunto de elementos tubulares de comprimento compreendido entre 15 e 27 m (50 e 90 pés), ligados por conectores. Os elementos tubulares são geralmente constituídos de um tubo principal munido de conectores em cada extremidade. Condutos auxiliares tubulares ditos também condutos periféricos comumente denominados “linha de ataque”, “linha de controle”, “linha de reforço” e “linha hidráulica”, permitindo a circulação de fluidos técnicos são previstos paralelamente ao tubo principal. Os elementos tubulares são ligados sobre o local de perfuração, a partir de um suporte flutuante. A coluna desce na parte da água, à medida que ocorre a ligação dos elementos tubulares, até atingir a cabeça de poço situada sobre o fundo do mar.[002] A drilling riser (or riser) consists of a set of tubular elements with a length of between 15 and 27 m (50 and 90 feet), connected by connectors. Tubular elements generally consist of a main tube provided with connectors at each end. Auxiliary tubular conduits also known as peripheral conduits commonly called “attack line”, “control line”, “reinforcement line” and “hydraulic line”, allowing the circulation of technical fluids, are provided parallel to the main tube. The tubular elements are connected over the drilling site, using a floating support. The column descends in the water, as the tubular elements are connected, until it reaches the wellhead located on the seabed.

[003] Na óptica de perfuração a profundidades de água que pode atingir 3500 m ou mais, o peso da coluna montante se torna muito pe- nalizante. Esse fenômeno é agravado pelo fato de, para uma mesma pressão máxima de serviço, o comprimento da coluna impõe um diâmetro interno dos condutos auxiliares maior, considerando-se a necessidade de limitar as perdas de carga.[003] From the perspective of drilling at water depths that can reach 3500 m or more, the weight of the upstream column becomes very penalizing. This phenomenon is aggravated by the fact that, for the same maximum service pressure, the length of the column imposes a larger internal diameter of the auxiliary conduits, considering the need to limit pressure losses.

[004] Por outro lado, a necessidade de diminuir o tempo de ligação das colunas montantes é tanto mais crítica do que a profundidade da água e, portanto, o comprimento da coluna, são importantes.[004] On the other hand, the need to reduce the connection time of the upstream columns is even more critical than the depth of the water and, therefore, the length of the column, are important.

[005] Os documentos FR 2925105, FR 2956693 e FR 2956694 descrevem diferentes soluções, propondo notadamente fazer participar os condutos auxiliares, conjuntamente com o tubo principal, na retomada dos esforços longitudinais aplicados à coluna montante. Todavia para os sistemas descritos nessas patentes, a fixação das linhas auxiliares em relação ao tubo principal acarreta esforços elevados de tração em linhas auxiliares. A fim de resistir a esses esforços de tração, as espessuras das linhas auxiliares são importantes, o que gera um aumento da massa, do tamanho dos flutuadores e, por conseguinte, do custo da coluna montante.[005] Documents FR 2925105, FR 2956693 and FR 2956694 describe different solutions, notably proposing to involve the auxiliary conduits, together with the main tube, in resuming the longitudinal efforts applied to the upstream column. However, for the systems described in these patents, the fixation of the auxiliary lines in relation to the main tube causes high tensile efforts in auxiliary lines. In order to resist these traction efforts, the thicknesses of the auxiliary lines are important, which generates an increase in the mass, the size of the floats and, consequently, the cost of the upstream column.

[006] A presente invenção descreve uma solução que propõe uma concepção compacta dos conectores por meio de um anel de bloqueio interno. De acordo com a invenção, as linhas auxiliares são móveis por meio de uma ligação pivô deslizante, cujo movimento relativo é limitado por um meio de regulagem de folga. Os conectores, de acordo com a invenção, são bem adaptados para as colunas montantes instaladas no mar profundo, isto é, a uma profundidade superior a 2000 metros. Assim, as espessuras das linhas auxiliares podem ser reduzidas, o que permite ganhos sobre a massa dos flutuadores, sobre a massa total da coluna montante, sobre o custo da coluna montante.[006] The present invention describes a solution that proposes a compact design of connectors by means of an internal locking ring. According to the invention, the auxiliary lines are movable by means of a sliding pivot connection, the relative movement of which is limited by a clearance adjustment means. The connectors according to the invention are well adapted for uprights installed in the deep sea, i.e. at a depth of more than 2000 meters. Thus, the thicknesses of the auxiliary lines can be reduced, which allows gains on the mass of the floats, on the total mass of the riser column, on the cost of the riser column.

The device according to the invention

[007] A invenção se refere a uma seção de coluna montante, comportando um elemento de tubo principal prolongado por um elemento conector macho e por um elemento conector fêmea, compreendendo uma primeira série de pinos sobre sua face interna, no qual um anel de bloqueio é montado sobre esse elemento conector macho, a superfície externa desse anel de bloqueio compreendendo pelo menos uma segunda série de pinos, essa seção de coluna montante compreendendo, além disso, pelo menos uma segunda série de pinos, essa seção de coluna montante compreendendo, além disso, pelo menos um elemento de tubo auxiliar. Esse elemento de tubo auxiliar é solidá- rio a uma extremidade desse elemento de tubo principal e é conectado por uma ligação pivô deslizante com a outra extremidade desse elemento de tubo principal, essa ligação pivô deslizante autorizando um movimento de translação relativo entre esse elemento de tubo principal e esse elemento de tubo auxiliar sobre uma distância limitada por um meio de regulagem de folga colocado sobre esse elemento de tubo auxiliar.[007] The invention relates to an upright column section, comprising a main tube element extended by a male connector element and a female connector element, comprising a first series of pins on its internal face, in which a locking ring is mounted on said male connector element, the outer surface of that locking ring comprising at least a second series of pins, said riser section further comprising at least one second set of pins, said riser section further comprising In addition, at least one auxiliary tube element. This auxiliary pipe element is integral with one end of this main pipe element and is connected by a sliding pivot connection with the other end of this main pipe element, this sliding pivot connection authorizing a relative translational movement between this pipe element main and this auxiliary tube element over a distance limited by a clearance adjusting means placed on this auxiliary tube element.

[008] De acordo com a invenção, esse meio de regulagem de folga é formado por uma porca ou uma peça filetada.[008] According to the invention, this clearance adjustment means is formed by a nut or a threaded part.

[009] De acordo com uma variante de realização, esse elemento de tubo auxiliar é prolongado, por um lado, por uma ponteira fêmea e, por outro lado, por uma ponteira macho equipada com uma porca.[009] According to a variant of embodiment, this auxiliary tube element is extended, on the one hand, by a female ferrule and, on the other hand, by a male ferrule equipped with a nut.

[0010] De acordo com uma segunda variante de realização, esse elemento de tubo auxiliar é prolongado, por um lado, por uma ponteira fêmea e, por outro lado, por um receptáculo, no qual é inserida uma cavilha macho equipada com um batente.[0010] According to a second variant of embodiment, this auxiliary tube element is extended, on the one hand, by a female ferrule and, on the other hand, by a receptacle, into which a male pin equipped with a stop is inserted.

[0011] Alternativamente, esse elemento de tubo auxiliar é prolongado, por um lado, por um receptáculo, no qual é inserida uma cavilha fêmea e, por outro lado, por um receptáculo, no qual é parafusada uma cavilha filetada macho, essa cavilha filetada macho compreendendo um rebordo.[0011] Alternatively, this auxiliary tube element is extended, on the one hand, by a receptacle, into which a female bolt is inserted and, on the other hand, by a receptacle, into which a male threaded bolt is screwed, this threaded bolt male comprising a rim.

[0012] De acordo com um aspecto da invenção, a distância é limitada por esse meio de regulagem de folga e está compreendida entre 0 e 38,1 mm, de preferência, entre 2,54 mm e 25,4 mm.[0012] According to one aspect of the invention, the distance is limited by this clearance adjustment means and is between 0 and 38.1 mm, preferably between 2.54 mm and 25.4 mm.

[0013] Vantajosamente, esse elemento conector macho compreende uma luva sobre a qual é montado esse anel de bloqueio.[0013] Advantageously, this male connector element comprises a sleeve on which this locking ring is mounted.

[0014] De preferência, esse elemento conector macho compreende uma terceira série de pinos sobre sua face interna, e a superfície externa desse anel de bloqueio comporta uma quarta série de pinos aptos a cooperarem com essa terceira série de pinos.[0014] Preferably, this male connector element comprises a third series of pins on its internal face, and the external surface of this locking ring comprises a fourth series of pins capable of cooperating with this third series of pins.

[0015] De maneira vantajosa, cada série de pinos é composta de pelo menos duas fileiras de pelo menos quatro pinos.[0015] Advantageously, each series of pins is composed of at least two rows of at least four pins.

[0016] Além disso, esse elemento de tubo auxiliar pode ser um tubo em aço guarnecido com aros por fios de reforço, tais como fibras de vidro, de carbono ou em aramida revestidas em uma matriz polímero.[0016] Furthermore, this auxiliary tube element may be a steel tube lined with reinforcing threads, such as glass, carbon or aramid fibers coated in a polymer matrix.

[0017] De acordo com um modo de realização, esses elementos conectores macho e fêmea prolongam o elemento de tubo principal, aumentando a seção e a espessura desse elemento de tubo principal para formar flanges para a passagem desse elemento de tubo auxiliar.[0017] According to one embodiment, these male and female connector elements extend the main pipe element, increasing the section and thickness of this main pipe element to form flanges for the passage of this auxiliary pipe element.

[0018] Vantajosamente, essa ligação pivô deslizante é realizada em um flange desse elemento conector macho.[0018] Advantageously, this sliding pivot connection is made on a flange of this male connector element.

[0019] De acordo com um aspecto da invenção, essa seção de coluna montante compreende um anel de bloqueio que coopera com as superfícies periféricas desses flanges para ligar esses flanges.[0019] According to one aspect of the invention, this upright column section comprises a locking ring that cooperates with the peripheral surfaces of these flanges to connect these flanges.

[0020] De preferência, a face interna desse anel de bloqueio é munida de uma primeira série de pinos e a superfície periférica do flange desse elemento conector fêmea compreende uma segunda série de pinos.[0020] Preferably, the inner face of this locking ring is provided with a first series of pins and the peripheral surface of the flange of this female connector element comprises a second series of pins.

[0021] De maneira vantajosa, a face interna desse anel de bloqueio é munida de uma terceira série de pinos e a superfície periférica do flange desse elemento conector macho compreende uma quarta série de pinos apta a cooperar com essa terceira série de pinos.[0021] Advantageously, the inner face of this locking ring is provided with a third series of pins and the peripheral surface of the flange of this male connector element comprises a fourth series of pins capable of cooperating with this third series of pins.

[0022] Além disso, esse anel de bloqueio pode ser tornado solidário em rotação desse anel de bloqueio.[0022] Furthermore, this locking ring can be made integral in rotation with this locking ring.

[0023] Além disso, a invenção se refere a uma coluna montante que comporta pelo menos duas seções de coluna montante, de acordo com a invenção, para as quais a conexão entre duas seções consecutivas é realizada pelo menos por meio desses elementos conectores macho e fêmea e desse anel de bloqueio.[0023] Furthermore, the invention relates to a riser column comprising at least two riser column sections, according to the invention, for which the connection between two consecutive sections is carried out at least by means of these male and female connector elements. female and this locking ring.

[0024] Vantajosamente, essa distância do movimento de translação relativo dessa ligação pivô deslizante é regulada de tal modo a ser positiva, quando da conexão de pelo menos duas seções dessa coluna montante, e a ser nula, quando da utilização dessa coluna montante.[0024] Advantageously, this distance of the relative translational movement of this sliding pivot connection is regulated in such a way as to be positive, when connecting at least two sections of this riser column, and to be zero, when using this riser column.

[0025] A invenção se refere também à utilização de uma coluna montante, de acordo com a invenção, para efetuar uma operação de perfuração de poço no mar.[0025] The invention also relates to the use of an upstream column, according to the invention, to carry out a well drilling operation at sea.

Brief description of the figures

[0026] Outras características e vantagens do processo, de acordo com a invenção, aparecerão com a leitura da descrição a seguir de exemplos não limitativos de realizações, referindo-se às figuras anexadas e descritas a seguir.[0026] Other characteristics and advantages of the process, according to the invention, will appear upon reading the following description of non-limiting examples of embodiments, referring to the figures attached and described below.

[0027] A figura 1 esquematiza uma coluna montante, de acordo com a invenção.[0027] Figure 1 schematizes a riser column, according to the invention.

[0028] A figura 2 ilustra uma seção de coluna montante, de acordo com um modo de realização da invenção.[0028] Figure 2 illustrates an upright column section, according to an embodiment of the invention.

[0029] A figura 3 ilustra a conexão de duas seções de coluna montante, de acordo com um primeiro modo de realização da invenção.[0029] Figure 3 illustrates the connection of two riser column sections, according to a first embodiment of the invention.

[0030] A figura 4 ilustra uma vista explodida, antes da conexão do anel de bloqueio e o elemento conector fêmea, de acordo com o modo de realização da figura 3.[0030] Figure 4 illustrates an exploded view, before connecting the locking ring and the female connector element, according to the embodiment of figure 3.

[0031] A figura 5 ilustra um anel de bloqueio, conforme o modo de realização da figura 3.[0031] Figure 5 illustrates a locking ring, according to the embodiment of figure 3.

[0032] A figura 6 ilustra a conexão de duas seções de coluna montante, de acordo com um segundo modo de realização da invenção.[0032] Figure 6 illustrates the connection of two riser column sections, according to a second embodiment of the invention.

[0033] A figura 7 ilustra um anel de bloqueio para o segundo modo de realização da invenção.[0033] Figure 7 illustrates a locking ring for the second embodiment of the invention.

[0034] As figuras 8 a 10 representam três variantes de realização, de acordo com a invenção, de uma linha auxiliar.[0034] Figures 8 to 10 represent three embodiments, according to the invention, of an auxiliary line.

[0035] A figura 11 representa uma curva que simboliza a massa da coluna montante, em função da folga para um exemplo, de acordo com a invenção.[0035] Figure 11 represents a curve that symbolizes the mass of the upright column, as a function of the clearance for an example, according to the invention.

Detailed Description of the Invention

[0036] A figura 1 esquematiza uma coluna montante 1 instalada no mar. A coluna montante 1 prolonga o poço P e se estende a partir da cabeça de poço 2 até um suporte flutuante 3, por exemplo, uma plataforma ou um navio. A cabeça de poço 2 é munida de um obturador comumente denominado “B.O.P.” ou “Blow Out Preventer”. A coluna montante 1 é constituída pela ligação de várias seções 4 ligadas extremidade com extremidade por conectores 5. Cada seção é composta de um elemento de tubo principal 6 munido de pelo menos um elemento de conduto auxiliar 7, também denominado conduto periférico. Os condutos auxiliares denominados “linha de ataque” ou “linha de controle” são utilizados para garantir a segurança do poço durante o desenrolar dos procedimentos de controle das vindas de fluidos sob pressão no poço. A linha “choke” é uma linha de segurança veiculando fluidos (óleo, água, gás) proveniente do poço quando de uma vinda e dirigindo-os para o MANIFOLD de dutos e o tampão. A linha “kill” é uma linha de segurança que permite injetar no poço fluidos pesados e cimentos que permitem parar uma erupção incontrolável em outros termos. O conduto “linha de reforço” permite injetar lama no poço, a fim de aumentar sua velocidade de subida e evitar a sedimentação dos dejetos; ela serve também para substituir a lama contida no riser pela água, antes de uma desconexão. O conduto denominado “linha hidráulica” permite comandar o obturador da cabeça de poço. As linhas hidráulicas permitem alimentar os elementos de segurança dos BOP (válvulas e acumuladores), com fluido hidráulico (água destilada carregada em glicol) sob pressão.[0036] Figure 1 schematizes a riser column 1 installed at sea. The upstream column 1 extends the well P and extends from the wellhead 2 to a floating support 3, for example a platform or a ship. Wellhead 2 is equipped with an obturator commonly called “B.O.P.” or “Blow Out Preventer”. The riser column 1 is constituted by the connection of several sections 4 connected end to end by connectors 5. Each section is composed of a main tube element 6 provided with at least one auxiliary conduit element 7, also called peripheral conduit. Auxiliary conduits called “attack line” or “control line” are used to guarantee the safety of the well during the procedures to control the arrival of fluids under pressure in the well. The “choke” line is a safety line transporting fluids (oil, water, gas) from the well when coming and directing them to the pipeline MANIFOLD and the plug. The “kill” line is a safety line that allows heavy fluids and cements to be injected into the well that allow an otherwise uncontrollable eruption to be stopped. The “reinforcement line” conduit allows mud to be injected into the well, in order to increase its ascent speed and prevent waste sedimentation; it also serves to replace the mud contained in the riser with water, before disconnection. The conduit called “hydraulic line” allows you to control the wellhead shutter. The hydraulic lines allow the BOP safety elements (valves and accumulators) to be supplied with hydraulic fluid (distilled water loaded with glycol) under pressure.

[0037] A figura 2 representa esquematicamente uma seção 4 da coluna montante segundo um modo de realização da invenção. A seção 4 comporta um elemento de tubo principal 6, cujo eixo constitui o eixo da coluna montante. Os tubos auxiliares 7 constituem linhas ou condutos auxiliares dispostos paralelamente ao eixo do tubo principal. Os elementos de tubo auxiliar 7 têm comprimentos sensivelmente iguais ao comprimento do elemento de tubo principal 6, em geral com-preendidos entre 10 e 30 metros. Há pelo menos uma linha 7 disposta na periferia do tubo principal. Na figura 2, duas linhas 7 são esquematizadas.[0037] Figure 2 schematically represents a section 4 of the riser column according to an embodiment of the invention. Section 4 comprises a main tube element 6, the axis of which constitutes the axis of the riser column. The auxiliary tubes 7 constitute auxiliary lines or conduits arranged parallel to the axis of the main tube. The auxiliary tube elements 7 have lengths approximately equal to the length of the main tube element 6, generally between 10 and 30 meters. There is at least one line 7 arranged on the periphery of the main tube. In figure 2, two lines 7 are schematized.

[0038] Um conector 5 representado na figura 1 é constituído de dois elementos designados com referência à figura 2, pelo elemento conector fêmea 8 e pelo elemento conector macho 9. Os elementos conectores 8 e 9 são montados nas extremidades do elemento de tubo principal 6. O elemento conector fêmea 8 é solidário ao tubo 6, por exemplo, por meio de uma soldagem, de uma parafusação, de um engaste ou de uma ligação por fixação com cunha. O elemento conector macho é solidário ao tubo 6, por exemplo, por meio de uma soldagem, de uma parafusação, de um engaste ou de uma ligação por fixação com cunha. A ligação do elemento conector macho 9 com um elemento conector fêmea 8 de uma outra seção forma o conector 5 que transmite esforços de uma seção de coluna montante à seção seguinte, notadamente os esforços longitudinais aos quais é submetida a coluna montante[0038] A connector 5 represented in figure 1 is made up of two elements designated with reference to figure 2, the female connector element 8 and the male connector element 9. The connector elements 8 and 9 are mounted at the ends of the main tube element 6 The female connector element 8 is secured to the tube 6, for example, by means of welding, screwing, crimping or a wedge-fixed connection. The male connector element is attached to the tube 6, for example by means of welding, screwing, crimping or a wedge connection. The connection of the male connector element 9 with a female connector element 8 of another section forms the connector 5 that transmits forces from one upstream column section to the next section, notably the longitudinal efforts to which the upstream column is subjected.

[0039] O conector 5 pode ser concebido e dimensionado para satisfazer as especificações mencionadas pelas normas APl 16 R e APl 2RD editadas pelo Américan Petroleum Institute (Institut Américan du Pétrole).[0039] Connector 5 can be designed and sized to satisfy the specifications mentioned by the APl 16 R and APl 2RD standards published by the Américan Petroleum Institute (Institut Américan du Pétrole).

[0040] A figura 3 representa um elemento conector macho 9 que é encaixado em um elemento conector fêmea 8. Uma parte do elemento conector macho 9 penetra no elemento conector fêmea 8. Esse encai- xe é limitado por um batente axial: a extremidade do elemento conector macho 9 se escora contra o rebordo axial feito sobre a superfície interna do elemento conector fêmea 8: o rebordo axial feito sobre a superfície externa do elemento conector macho 9 se escora em batente contra o rebordo axial feito sobre a superfície interna do elemento conector fêmea 8. Tal como representado nas figuras 2 e 3, o elemento conector macho 9 pode compreender uma luva 10 fixada no elemento conector macho. A luva 10 tem um papel de centragem e de estanqueidade dos elementos conectores macho 9 e fêmea 8. A fixação da luva 10 pode ser realizada por soldagem, filetagem, colagem, guarnição com aros ou qualquer outro meio análogo. No lugar da luva 10, variantes de realização não representadas podem ser consideradas, tal como um prolongamento do elemento do tubo principal 6.[0040] Figure 3 represents a male connector element 9 that is fitted into a female connector element 8. A part of the male connector element 9 penetrates the female connector element 8. This fitting is limited by an axial stop: the end of the male connector element 9 abuts against the axial edge made on the inner surface of the female connector element 8: the axial edge made on the outer surface of the male connector element 9 abuts against the axial edge made on the inner surface of the connector element female 8. As shown in figures 2 and 3, the male connector element 9 may comprise a sleeve 10 fixed to the male connector element. The sleeve 10 plays the role of centering and sealing the male 9 and female 8 connector elements. The sleeve 10 can be fixed by welding, filleting, gluing, trimming with rings or any other similar means. In place of the sleeve 10, embodiment variants not shown can be considered, such as an extension of the main tube element 6.

[0041] O conector 5 comporta um anel de bloqueio 11 que é posicionado entre o elemento conector macho 9 e o elemento conector fêmea 8, o anel de bloqueio é, então, um anel interno, colocado no meio do elemento conector fêmea. Quando o elemento conector macho 9 é encaixado em um elemento conector fêmea 8, uma parte do anel 11 penetra no elemento fêmea 8, de maneira que uma série de pinos 12 situada sobre a superfície externa do anel 11 cooperam com uma série de pinos situada sobre a face interna do elemento fêmea 9. O bloqueio e o desbloqueio do conector 5 são realizados por rotação do anel (bloqueio do tipo com baioneta). O anel 11 pode ser munido de um meio de manobra, por exemplo, uma barra de manobra que pode ser desmontável. A barra de manobra permite fazer girar um anel 11 em um alojamento praticado no elemento conector fêmea 8, em torno do eixo do tubo principal. Os esforços longitudinais, isto é, que são dirigidos segundo o eixo do tubo principal, são transmitidos de uma seção 4 à seção adjacente 4 por intermédio da conexão de tipo baioneta entre o anel 11 e o anel conector fêmea 8. Mais precisamente, os es- forços longitudinais são transmitidos dos pinos 12 do anel 11 aos pinos do elemento conector fêmea 8.[0041] The connector 5 comprises a locking ring 11 which is positioned between the male connector element 9 and the female connector element 8, the locking ring is then an internal ring, placed in the middle of the female connector element. When the male connector element 9 is fitted to a female connector element 8, a part of the ring 11 penetrates the female element 8, so that a series of pins 12 located on the outer surface of the ring 11 cooperate with a series of pins located on the inner face of the female element 9. Locking and unlocking of the connector 5 is carried out by rotating the ring (bayonet type locking). The ring 11 can be provided with a maneuvering means, for example, a maneuvering bar that can be detachable. The maneuver bar makes it possible to rotate a ring 11 in a housing in the female connector element 8, around the axis of the main tube. The longitudinal forces, i.e., those directed along the axis of the main tube, are transmitted from a section 4 to the adjacent section 4 through the bayonet-type connection between the ring 11 and the female connector ring 8. More precisely, the structures - longitudinal forces are transmitted from the pins 12 of the ring 11 to the pins of the female connector element 8.

[0042] O anel de bloqueio 11 é montado sobre o elemento conector macho 9. De acordo com o modo de realização ilustrado na figura 3, o anel de bloqueio 11 compreende sobre sua face externa uma outra série de pinos 16 que cooperam com uma série de pinos situada sobre a face interna do elemento conector macho 9. Assim, o anel de bloqueio 11 é fixado no elemento conector macho, quando seções de coluna montante são conectadas. Em situação não bloqueada, o anel é solidário ao elemento macho por meio de peões (não representados na figura 3). Além disso, essa reação do anel de bloqueio 11 permite realizar um conector inteiramente desmontável para facilitar a inspe-ção e a manutenção do conector. Esse modo de realização permite também realizar um anel 11 e elementos conector macho 9 e fêmea 8 quase simétricos, o que facilita sua fabricação.[0042] The locking ring 11 is mounted on the male connector element 9. According to the embodiment illustrated in figure 3, the locking ring 11 comprises on its external face another series of pins 16 that cooperate with a series of pins located on the inner face of the male connector element 9. Thus, the locking ring 11 is fixed to the male connector element when riser sections are connected. In a non-blocked situation, the ring is supported by the male element through pawns (not represented in figure 3). Furthermore, this reaction of the locking ring 11 makes it possible to create a completely detachable connector to facilitate inspection and maintenance of the connector. This embodiment also allows the creation of a ring 11 and almost symmetrical male 9 and female 8 connector elements, which facilitates their manufacture.

[0043] Com referência à figura 3, o anel 11 é montado sobre a superfície externa da luva 10. Ele é mantido por meio das séries de pinos do anel e dos elementos conectores macho 9 e fêmea 8. Assim, os esforços axiais passam do elemento conector macho ao elemento conector fêmea 8 via os conjuntos dentados sem transitar pela luva 10.[0043] With reference to figure 3, the ring 11 is mounted on the external surface of the sleeve 10. It is maintained by means of the series of ring pins and the male 9 and female connector elements 8. Thus, the axial forces pass from the male connector element to the female connector element 8 via the toothed sets without passing through the sleeve 10.

[0044] Alternativamente da ligação com baioneta, o anel de bloqueio 11 não é provido de uma série de pinos do lado do conector macho 9; ele é montado móvel em rotação sobre o elemento macho 9, sendo bloqueado em translação, em particular segundo a direção do eixo do tubo principal. O anel de bloqueio 11 é, então, mantido em um alojamento definido por rebordos.[0044] As an alternative to the bayonet connection, the locking ring 11 is not provided with a series of pins on the side of the male connector 9; it is movably mounted in rotation on the male element 9, being locked in translation, in particular according to the direction of the axis of the main tube. The locking ring 11 is then held in a housing defined by lugs.

[0045] Com referência às figuras 3 e 4, o elemento conector fêmea 8 e o anel 11 comportam, respectivamente, uma série de pinos constituídas de duas coroas (ou fileiras) de pinos ou apêndices, permitindo assegurar o bloqueio axial do conector 5. Os pinos se estendem prefe- rencialmente segundo direções radiais. De acordo com um modo de realização preferencial, cada coroa (fileira) de pinos comporta quatro pinos. Na figura 4, o elemento conector fêmea 8 comporta uma primeira coroa 8A de quatro pinos e uma segunda coroa 8B de quatro pinos. O anel 11 comporta também uma primeira coroa 12A de quatro pinos e uma segunda coroa 12B de quatro pinos. A figura 4 representa unicamente a parte inferior do anel 11, isto é, somente a parte em conexão com o elemento conector fêmea 8.[0045] With reference to figures 3 and 4, the female connector element 8 and the ring 11 contain, respectively, a series of pins consisting of two crowns (or rows) of pins or appendages, allowing the axial locking of the connector 5 to be ensured. The pins preferably extend in radial directions. According to a preferred embodiment, each crown (row) of pins comprises four pins. In Figure 4, the female connector element 8 comprises a first four-pin crown 8A and a second four-pin crown 8B. The ring 11 also comprises a first four-pin crown 12A and a second four-pin crown 12B. Figure 4 represents only the lower part of the ring 11, that is, only the part in connection with the female connector element 8.

[0046] Os pinos são defasados angularmente de uma coroa à outra e inscritos em superfícies cilíndricas de raios diferentes. Por exemplo, a primeira e a segunda coroa do elemento conector fêmea 8 são respectivamente inscritas em superfícies cilíndricas de raio r e R (com r<R). A primeira e a segunda coroa do anel 11 são respectivamente inscritas em superfícies cilíndricas de raio r' e R' (com r'<R'). O raio r é ligeiramente superior ao raio R', de maneira que os pinos da segunda coroa do anel 11 possam deslizar e girar livremente no interior do cilindro formado pela superfície interna dos pinos da primeira coroa do elemento conector fêmea.[0046] The pins are angularly offset from one crown to the other and embedded in cylindrical surfaces of different radii. For example, the first and second crowns of the female connector element 8 are respectively inscribed on cylindrical surfaces of radius r and R (with r<R). The first and second crowns of ring 11 are respectively inscribed on cylindrical surfaces of radius r' and R' (with r'<R'). The radius r is slightly greater than the radius R', so that the pins of the second crown of the ring 11 can slide and rotate freely within the cylinder formed by the inner surface of the pins of the first crown of the female connector element.

[0047] Os pinos 12A da primeira coroa do anel 11 cooperam com os pinos 8A da primeira coroa do elemento conector fêmea 8 para formar uma ligação com baioneta. Os pinos 12B da segunda coroa do anel 11 cooperam com os pinos 8B da segunda coroa do elemento conector fêmea 8.[0047] The pins 12A of the first crown of the ring 11 cooperate with the pins 8A of the first crown of the female connector element 8 to form a bayonet connection. The pins 12B of the second crown of the ring 11 cooperate with the pins 8B of the second crown of the female connector element 8.

[0048] Mais precisamente, quando do encaixe do anel 11 no elemento conector fêmea 8, o anel 11 segue um movimento de translação na direção do eixo principal, de acordo com as seguintes etapas: • a segunda coroa 12B do anel 11 passa no interior da primeira coroa 8A do elemento conector fêmea 8, depois, • os pinos 12B os pinos 12B da segunda coroa do anel 11 se encaixam entre os pinos 8B da segunda coroa do elemento conec- tor fêmea 8 e simultaneamente os pinos 12A da primeira coroa do anel 11 se encaixam entre os pinos 8A da primeira coroa do elemento conector fêmea 8, depois • quando o anel 11 chega em batente, os pinos 12A da primeira coroa do anel 11 se alojam em uma ranhura (esquematizada nas figuras 3 e 4) aberta no elemento conector fêmea 8 entre primeira coroa 8A e a segunda coroa 8B do elemento conector fêmea 8 e os pinos 12B da segunda coroa do anel 11 se alojam em uma ranhura (esquematizada nas figuras 3 e 4) aberta no elemento conector fêmea 8 sob a segunda coroa 8B do elemento conector fêmea 8 sob a segunda coroa 8B do elemento conector fêmea 8.[0048] More precisely, when fitting the ring 11 to the female connector element 8, the ring 11 follows a translational movement in the direction of the main axis, according to the following steps: • the second crown 12B of the ring 11 passes inside of the first crown 8A of the female connector element 8, then • the pins 12B pins 12B of the second crown of the ring 11 fit between the pins 8B of the second crown of the female connector element 8 and simultaneously the pins 12A of the first crown of the ring 11 fits between the pins 8A of the first crown of the female connector element 8, then • when the ring 11 reaches the stop, the pins 12A of the first crown of the ring 11 are housed in an open groove (schematically shown in figures 3 and 4). in the female connector element 8 between the first crown 8A and the second crown 8B of the female connector element 8 and the pins 12B of the second crown of the ring 11 are housed in a groove (diagrammed in figures 3 and 4) open in the female connector element 8 under the second crown 8B of the female connector element 8 under the second crown 8B of the female connector element 8.

[0049] Depois, quando o anel 11 está em batente contra o elemento conector fêmea 8, faz-se girar o anel 11, de maneira que os pinos do anel sejam posicionados face aos pinos do elemento conector fêmea. Os pinos 12A da primeira coroa do anel 11 são posicionados face aos pinos da primeira coroa do elemento conector fêmea 8 e os pinos 12B da segunda coroa do anel 11 são posicionados face aos pinos 8B da segunda coroa do elemento conector fêmea 8. Assim, os pinos do anel 11 estão em batentes axiais em relação aos pinos do elemento conector fêmea 8 e bloqueiam em translação o elemento conector fêmea 8 em relação ao elemento conector macho 9.[0049] Then, when the ring 11 is in stop against the female connector element 8, the ring 11 is rotated, so that the pins of the ring are positioned facing the pins of the female connector element. The pins 12A of the first crown of the ring 11 are positioned facing the pins of the first crown of the female connector element 8 and the pins 12B of the second crown of the ring 11 are positioned facing the pins 8B of the second crown of the female connector element 8. Thus, the pins of the ring 11 are in axial stops with respect to the pins of the female connector element 8 and block the female connector element 8 in translation with respect to the male connector element 9.

[0050] Cada um dos dois sistemas de ligação com baioneta pode permitir assegurar entre os pinos do elemento fêmea 8 e os pinos do anel 11 um contato sobre uma faixa angular total que pode atingir 175°. De preferência, os dois sistemas de ligação sendo angularmente defasados em torno do eixo do conector, o conector, de acordo com a invenção, permite repartir as cargas axiais sobre aproximadamente 350° em torno do eixo.[0050] Each of the two bayonet connection systems can ensure contact between the pins of the female element 8 and the pins of the ring 11 over a total angular range that can reach 175°. Preferably, the two connection systems being angularly offset around the axis of the connector, the connector, according to the invention, makes it possible to distribute the axial loads approximately 350° around the axis.

[0051] Alternativamente, de acordo com a invenção, o anel 11 e o elemento conector fêmea 8 podem comportar apenas, cada um, uma única coroa: os pinos da única coroa do anel 11 cooperam com os pinos da única coroa do elemento conector fêmea 8.[0051] Alternatively, according to the invention, the ring 11 and the female connector element 8 can each only have a single crown: the pins of the single crown of the ring 11 cooperate with the pins of the single crown of the female connector element 8.

[0052] O número de pinos por coroa pode variar, notadamente em função dos diâmetros do tubo interno e dos esforços a serem transmitidos pelo conector.[0052] The number of pins per crown may vary, notably depending on the diameters of the internal tube and the efforts to be transmitted by the connector.

[0053] De acordo com o modo de realização representado na figura 3, o sistema de bloqueio por baioneta do anel 11 no elemento conector macho 9 aos meios da série de pinos 16 é similar ao sistema de bloqueio por baioneta do anel 11 no elemento conector fêmea 8: • o elemento conector macho 9 e o anel 11 comportam res-pectivamente duas coroas (ou fileiras) de pinos ou apêndices, permitindo assegurar o bloqueio axial do conector 5, • os pinos se estendem preferencialmente segundo direções radiais, • as relações entre os raios r, r', R, R' são também verificadas, a fim de poder inserir o anel 11 no elemento conector macho 9, • de acordo com um modo de realização preferencial, cada coroa (fileira) de pinos comporta quatro pinos...[0053] According to the embodiment represented in figure 3, the bayonet locking system of the ring 11 on the male connector element 9 to the means of the series of pins 16 is similar to the bayonet locking system of the ring 11 on the connector element female 8: • the male connector element 9 and the ring 11 respectively contain two crowns (or rows) of pins or appendages, allowing the axial locking of the connector 5 to be ensured, • the pins preferably extend in radial directions, • the relationships between the radii r, r', R, R' are also checked, in order to be able to insert the ring 11 into the male connector element 9, • according to a preferred embodiment, each crown (row) of pins comprises four pins ...

[0054] A figura 5 representa um anel 11, segundo esse modo de realização. O anel de bloqueio 11 comporta uma série de pinos 12 apta a cooperar com um elemento conector fêmea 8 para formar uma liga com baioneta e uma série de pinos 16 apta a cooperar com um elemento conector macho 9 para formar uma ligação com baioneta. Cada série de pinos pode ser composta de duas coroas comportando quatro pinos. Tal como descrita com referência à figura 4, a série de pinos 12 compreende uma primeira coroa 12A e uma segunda coroa 12B cooperando com duas coroas do elemento conector fêmea. A série de pinos 16 compreende uma primeira coroa 16A de pinos e uma segunda coroa 16B de pinos. Vantajosamente, a série de pinos 16 é similar à série de pinos 12, e a conexão da série de pinos 16 no meio do elemento conector macho 9 é idêntica à conexão da série de pinos 12 no meio do elemento conector fêmea 8. Assim, o anel de bloqueio 11 é sensivelmente simétrico. Graças a essa ligação, os esforços axiais passam do elemento conector macho 9 ao elemento conector fêmea 8 via os condutos dentados, sem transitar pela luva 10.[0054] Figure 5 represents a ring 11, according to this embodiment. The locking ring 11 comprises a series of pins 12 capable of cooperating with a female connector element 8 to form a bayonet connection and a series of pins 16 capable of cooperating with a male connector element 9 to form a bayonet connection. Each series of pins can be composed of two crowns holding four pins. As described with reference to Figure 4, the pin array 12 comprises a first crown 12A and a second crown 12B cooperating with two crowns of the female connector element. The series of pins 16 comprises a first pin crown 16A and a second pin crown 16B. Advantageously, the series of pins 16 is similar to the series of pins 12, and the connection of the series of pins 16 in the middle of the male connector element 9 is identical to the connection of the series of pins 12 in the middle of the female connector element 8. Thus, the locking ring 11 is substantially symmetrical. Thanks to this connection, the axial forces pass from the male connector element 9 to the female connector element 8 via the toothed conduits, without passing through the sleeve 10.

[0055] Na ligação anel 11 em relação ao elemento conector macho 9, podem ser previstos peões que suportam o peso do anel, quando a conexão está desbloqueada.[0055] In the connection ring 11 in relation to the male connector element 9, pawns can be provided that support the weight of the ring, when the connection is unlocked.

[0056] Um sistema de bloqueio permite bloquear em rotação o anel 11.[0056] A locking system allows ring 11 to be locked in rotation.

[0057] De acordo com a invenção, o elemento de conduto auxiliar 7 é solidariamente ligado com uma ligação de encaixe (sem movimento relativo entre as peças) em uma única extremidade do tubo principal 6 e é conectado por uma ligação pivô deslizante com a outra extremidade do tubo principal. No presente pedido, uma ligação pivô deslizante designa uma ligação que liga um primeiro sólido a um segundo sólido, o primeiro sólido podendo transladar em relação ao segundo sólido na direção de um eixo e o primeiro sólido podendo girar em relação ao segundo sólido em torno desse mesmo eixo. Assim, o elemento de conduto auxiliar 7 pode deslizar e girar segundo sua direção axial em relação ao tubo principal 6, o elemento de conduto auxiliar 7 não está livre de movimento nas direções radial e tangencial, isto é, nas direções de um plano perpendicular à figura 3.[0057] According to the invention, the auxiliary conduit element 7 is solidarily connected with a plug-in connection (without relative movement between the parts) at a single end of the main tube 6 and is connected by a sliding pivot connection with the other end of the main tube. In the present application, a sliding pivot connection means a connection that connects a first solid to a second solid, the first solid being able to translate relative to the second solid in the direction of an axis and the first solid being able to rotate relative to the second solid about that axis. same axis. Thus, the auxiliary conduit element 7 can slide and rotate in its axial direction with respect to the main tube 6, the auxiliary conduit element 7 is not free from movement in the radial and tangential directions, that is, in the directions of a plane perpendicular to the figure 3.

[0058] Em outros termos, a seção de coluna montante 4 comporta em cada uma de suas extremidades meios de ligação, esquematizados na figura 3, que permitem de um lado ligar axialmente um elemento de conduto auxiliar 7 ao tubo principal 6 e do outro lado formar a ligação pivô deslizante entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o tubo principal 6.[0058] In other words, the upstream column section 4 comprises connection means at each of its ends, schematized in figure 3, which allow on one side to axially connect an auxiliary conduit element 7 to the main tube 6 and on the other side form the sliding pivot connection between the auxiliary conduit element 7 and the main tube 6.

[0059] De acordo com um modo de realização da invenção, ilus- trado na figura 3, a ligação de encaixe entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o elemento de conduto principal 6 é realizada no nível do elemento conector fêmea 8 e a ligação pivô deslizando entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o elemento de conduto principal 6 é realizada no nível do elemento conector macho 9. Alternativamente, a ligação encaixe entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o elemento de conduto principal 6 é realizada no nível do elemento conector macho 9 e a ligação pivô que desliza entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o elemento de conduto principal 6 é realizada no nível do elemento conector fêmea 8. Só a primeira variante é descrita na sequência da descrição, a segunda variante deduzindo-se por simetria.[0059] According to an embodiment of the invention, illustrated in figure 3, the plug-in connection between the auxiliary conduit element 7 and the main conduit element 6 is made at the level of the female connector element 8 and the connection pivot sliding between the auxiliary conduit element 7 and the main conduit element 6 is carried out at the level of the male connector element 9. Alternatively, the plug-in connection between the auxiliary conduit element 7 and the main conduit element 6 is carried out at the level of the male connector element 9 and the pivot connection that slides between the auxiliary conduit element 7 and the main conduit element 6 is made at the level of the female connector element 8. Only the first variant is described in the following description, the second variant deducting it if by symmetry.

[0060] No nível da extremidade da coluna munida do elemento conector fêmea 8, o tubo principal 6 é prolongado por um rebordo ou flange 23 que comporta uma passagem cilíndrica, na qual o elemento de conduto auxiliar 7 pode deslizar. O elemento de conduto auxiliar 7 comporta um batente, por exemplo, uma porca ou um rebordo para posicionar axialmente o elemento 7 em relação ao flange 23. Quando da montagem do elemento de conduto auxiliar 7 sobre o tubo principal 6, um batente do elemento 7 se apoia sobre o flange 23, por exemplo, contra o rebordo axial praticado na passagem cilíndrica, de modo a formar uma ligação de encaixe sem movimento relativo entre as peças.[0060] At the end of the column provided with the female connector element 8, the main tube 6 is extended by a lip or flange 23 that includes a cylindrical passage, in which the auxiliary conduit element 7 can slide. The auxiliary conduit element 7 comprises a stop, for example a nut or a lip for axially positioning the element 7 with respect to the flange 23. When mounting the auxiliary conduit element 7 on the main pipe 6, a stop of the element 7 rests on the flange 23, for example, against the axial edge formed in the cylindrical passage, in order to form a fitting connection without relative movement between the parts.

[0061] No nível da extremidade da coluna munida do elemento conector macho 9, o tubo principal 6 é prolongado por um rebordo ou flange 24 que comporta uma passagem cilíndrica, na qual o elemento de conduto auxiliar 7 pode deslizar e girar. O elemento de conduto auxiliar 7 comporta um meio de regulagem de folga 15 (ou batente regulável), permitindo limitar a distância do movimento de translação relativo entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o flange 24. O meio de re- gulagem de folga 15 forma um batente disposto a uma distância ajus- tável J do flange 24. O meio de regulagem de folga 15 forma um batente disposto a uma distância ajustável J do flange 24. Assim, quando da montagem, uma folga J é regulada pelo meio de regulagem de folga 15. Depois, quando a coluna montante é colocada sob tensão, o movimento relativo ou a deformação do elemento de conduto auxiliar 7 ou do elemento de tubo principal 6 é limitada de uma distância J, além de uma certa tensão, a folga se torna nula e o elemento de conduto auxiliar 7 está em batente no flange 24.[0061] At the end of the column provided with the male connector element 9, the main tube 6 is extended by a lip or flange 24 that includes a cylindrical passage, in which the auxiliary conduit element 7 can slide and rotate. The auxiliary conduit element 7 comprises a clearance adjustment means 15 (or adjustable stop), allowing to limit the distance of relative translational movement between the auxiliary conduit element 7 and the flange 24. The clearance adjustment means 15 forms a stop arranged at an adjustable distance J from the flange 24. The clearance adjusting means 15 forms a stop disposed at an adjustable distance J from the flange 24. Thus, when assembling, a clearance J is regulated by the adjusting means clearance 15. Then, when the riser is placed under tension, the relative movement or deformation of the auxiliary conduit element 7 or the main pipe element 6 is limited by a distance J, beyond a certain tension, the clearance becomes becomes null and the auxiliary conduit element 7 is against the flange 24.

[0062] Os elementos conectores fêmea 8 e macho 9 têm formas de revolução em torno do eixo do elemento tubular principal. De acordo com uma variante de realização da invenção, os flanges 23 e 24 podem comportar reforços posicionados na vertical de certas linhas auxiliares, (por exemplo, “linha de controle” e ‘linha de ataque”). De acordo com a invenção, os elementos conetores 8 e 9 prolongam o elemento de tubo principal 6, aumentando a espessura da seção externa do tubo, para formar respectivamente os rebordos ou flanges 23 e 24. De preferência, a seção externa dos elementos conectores 8 e 9 varia progressivamente ao longo do eixo 8, de maneira a evitar uma variação brusca de seção entre o tubo 6 e os rebordos 23 e 24 que fragilizaria a manutenção mecânica do conector 5. Por exemplo, com referência à figura 2, os flanges 23 e 24 formam molduras.[0062] The female 8 and male 9 connector elements have revolution shapes around the axis of the main tubular element. According to a variant of embodiment of the invention, the flanges 23 and 24 may include reinforcements positioned vertically of certain auxiliary lines (for example, “control line” and “attack line”). According to the invention, the connecting elements 8 and 9 extend the main tube element 6, increasing the thickness of the outer section of the tube, to form respectively the beads or flanges 23 and 24. Preferably, the outer section of the connecting elements 8 and 9 varies progressively along axis 8, in order to avoid a sudden variation in section between the tube 6 and the edges 23 and 24, which would weaken the mechanical maintenance of the connector 5. For example, with reference to figure 2, the flanges 23 and 24 form frames.

[0063] Os tubos auxiliares 7 são submetidos a esforços de compressão axial gerados pela diferença de pressão interna / externa que gera um “efeito de fundo” que se aplica sobre as extremidades de tubos (por exemplo, as linhas auxiliares podem ser submetidas a pressões da ordem de 1034 bárias, seja 15 000 psi). Sob essas pressões, os elementos do tubo principal se alongam e os elementos dos tubos auxiliares diminuem de tamanho até que a folga J seja nula. Quando a folga J se torna nula, todas as linhas se alongam, de maneira idêntica. Os elementos do tubo principal 6 são capazes de se alongarem, pois eles devem suportar na totalidade ou parcialmente, por um lado, o peso da coluna montante e o peso da lama de perfuração, e, por outro lado, os esforços de tensão impostos à coluna montante para mantê-la sensivelmente vertical. Em geral, os elementos de tubo principal na cabeça da coluna montante, isto é, próximos da superfície do mar, sofrem os esforços de tensão máxima, portanto, o alongamento máximo. Os elementos dos tubos auxiliares 7 são capazes de se encurtarem sob o efeito da diferença entre a pressão interna e a pressão externa, devido ao fluido que eles contêm. Com efeito, o fluido aplica uma pressão sobre as extremidades dos elementos de tubo auxiliar 7, impondo esforços de compressão aos elementos de tubo auxiliar 7. Além disso, a deformação radial do tubo, devido à diferença entre a pressão interna e a pressão externa acarreta uma diminuição do tubo. Em geral, os elementos 4 na base da coluna montante, isto é, nas proximidades do fundo do mar, sofrem a diferença de pressão interna / externa máxima, portanto a diminuição máxima.[0063] The auxiliary tubes 7 are subjected to axial compression efforts generated by the internal/external pressure difference that generates a “background effect” that applies to the tube ends (for example, the auxiliary lines can be subjected to pressure of the order of 1034 baria, or 15,000 psi). Under these pressures, the main tube elements elongate and the auxiliary tube elements decrease in size until the clearance J is zero. When the gap J becomes zero, all lines lengthen in the same way. The elements of the main tube 6 are capable of stretching, as they must fully or partially support, on the one hand, the weight of the upstream column and the weight of the drilling mud, and, on the other hand, the tension efforts imposed on the upright column to keep it substantially vertical. In general, the main tube elements at the head of the riser, i.e. close to the sea surface, experience the maximum tension stresses and therefore the maximum elongation. The elements of the auxiliary tubes 7 are capable of shortening under the effect of the difference between internal pressure and external pressure, due to the fluid they contain. In effect, the fluid applies pressure to the ends of the auxiliary tube elements 7, imposing compression forces on the auxiliary tube elements 7. Furthermore, the radial deformation of the tube, due to the difference between the internal pressure and the external pressure, causes a decrease in the tube. In general, the 4 elements at the base of the upstream column, i.e. in the vicinity of the seabed, experience the maximum internal/external pressure difference, therefore the maximum decrease.

[0064] Tanto quanto a folga J é positiva, o elemento de tubo auxiliar 7 e o elemento de tubo principal 6 situados na mesma altura podem variar de comprimento independentemente uns em relação aos outros. Ao contrário, quando a folga J se torna nula, isto é, quando o meio de regulagem de folga 15 está em contato com o flange 24, o elemento de tubo auxiliar 7 e o elemento de tubo principal 6 correspondente formam um conjunto hiperestático: o elemento de tubo auxiliar 7 é solidário ao elemento de tubo principal 6, por um lado, no nível de meio de fixação, e, por outro lado, no nível do batente que está em contato com o flange 24. Por conseguinte, o elemento de tubo principal 6 induz esforços de tensão no elemento de tubo auxiliar 7 e reciprocamente.[0064] As long as the clearance J is positive, the auxiliary tube element 7 and the main tube element 6 located at the same height can vary in length independently with respect to each other. On the contrary, when the clearance J becomes zero, that is, when the clearance adjusting means 15 is in contact with the flange 24, the auxiliary tube element 7 and the corresponding main tube element 6 form a hyperstatic assembly: the auxiliary tube element 7 is integral with the main tube element 6, on the one hand, at the level of the fastening means, and, on the other hand, at the level of the stop which is in contact with the flange 24. main tube 6 induces tension forces in the auxiliary tube element 7 and vice versa.

[0065] Assim, essas ligações permitem repartir os esforços de tensão, aplicando-se sobre cada uma das seções da coluna montante, entre o tubo principal 6 e os elementos de conduto auxiliar 7, evitando o chamuscamento dos elementos de conduto auxiliar 7. A integração, de acordo com a invenção, via a colocação da folga J permite aumentar a contribuição do tubo principal e, por conseguinte, reduzir os esforços axiais nas linhas periféricas. A redução dos esforços axiais nas linhas periféricas, graças a essa integração, apresenta benefício sobre o dimensionamento das ponteiras e sobre o dimensionamento das espessuras dos tubos auxiliares.[0065] Thus, these connections allow the tension efforts to be distributed, applied to each of the sections of the upstream column, between the main tube 6 and the auxiliary conduit elements 7, avoiding singeing of the auxiliary conduit elements 7. Integration, according to the invention, via the placement of the gap J makes it possible to increase the contribution of the main tube and, therefore, reduce the axial forces in the peripheral lines. The reduction of axial forces in the peripheral lines, thanks to this integration, presents benefits in the dimensioning of the tips and in the dimensioning of the thicknesses of the auxiliary tubes.

[0066] Vantajosamente, a folga J é escolhido em função do comprimento da seção, com efeito, as deformações das diferentes linhas depende do comprimento destas. Para uma seção de coluna montante clássica de 75 ou 90 ft (22,86 m e 27,43 m), a folga J é regulada entre 0 e 1,5 polegadas (0 e aproximadamente 38,1 mm). De preferência, a folga J é escolhida entre 0,1 e 1 polegadas, (2,54 e 25,4 mm) para uma repartição ótima dos esforços nas linhas, permitindo gerar uma diminuição da massa da coluna montante. Alternativamente, a folga J é escolhida entre 0,1 e 0,25 polegada (2,54 e 6,35 mm). De acordo com uma alternativa, a folga J é escolhida entre 0,25 e 1 polegada (6,35 mm e 25,4 mm). Uma solução preferencial que apresenta um bom compromisso é uma folga de aproximadamente 0,5 polegada (12,7 mm) ou uma polegada (25,4 mm).[0066] Advantageously, the gap J is chosen depending on the length of the section, in effect, the deformations of the different lines depend on their length. For a classic 75 or 90 ft (22.86 m and 27.43 m) riser section, the J gap is set between 0 and 1.5 inches (0 and approximately 38.1 mm). Preferably, the clearance J is chosen between 0.1 and 1 inch (2.54 and 25.4 mm) for an optimal distribution of the forces in the lines, allowing a reduction in the mass of the upright column. Alternatively, the J gap is chosen between 0.1 and 0.25 inches (2.54 and 6.35 mm). According to one alternative, the gap J is chosen between 0.25 and 1 inch (6.35 mm and 25.4 mm). A preferred solution that presents a good compromise is a gap of approximately 0.5 inch (12.7 mm) or one inch (25.4 mm).

[0067] De acordo com a invenção, o meio de regulagem de folga 15 é realizado por uma porca ou por um elemento filetado. A folga é regulada (antes da conexão das seções) em função dos esforços e das pressões aplicados sobre os elementos de tubo principal 6 e os elementos de tubo auxiliar 7. A presença de folga apresenta um benefício sobre o dimensionamento das ponteiras das linhas periféricas e sobre o dimensionamento das espessuras dos tubos auxiliares.[0067] According to the invention, the clearance adjustment means 15 is carried out by a nut or a threaded element. The clearance is regulated (before connecting the sections) depending on the efforts and pressures applied to the main tube elements 6 and the auxiliary tube elements 7. The presence of clearance has a benefit on the dimensioning of the peripheral line tips and on the dimensioning of the thicknesses of the auxiliary tubes.

[0068] As figuras 8 a 10 ilustram três variantes de realização de elemento de tubo auxiliar 7 equipado com meios de regulagem de folga.[0068] Figures 8 to 10 illustrate three embodiments of auxiliary tube element 7 equipped with clearance adjustment means.

[0069] De acordo com uma primeira variante de realização da invenção, ilustrada nas figuras 2, 3, 6 e 8, os elementos 7 de linhas auxiliares são ligados extremidade com extremidade por meio de conexões. Uma conexão é composta de uma ponteira macho 14 situada em uma extremidade do elemento 7 e de uma ponteira fêmea 13 situada na outra extremidade do elemento 7. Uma ponteira macho 14 coopera, de forma estanque, com a ponteira fêmea 13 de um outro elemento 7. Por exemplo, a ponteira macho 14 da conexão é uma parte tubular que se insere em uma outra parte tubular 13. A superfície inferior da ponteira fêmea 13 é ajustada na superfície externa da ponteira macho 14. Juntas são montadas em ranhuras usinadas sobre a superfície interna da ponteira fêmea, a fim de assegurar a estanqueidade da ligação. A conexão autoriza um deslocamento axial de um dos elementos 7 em relação ao outro, mantendo a ligação estanque entre os dois elementos. As ponteiras macho 14 e fêmea 13 são fixadas, por exemplo, por soldagem ou engaste em um tubo central, tendo sensivelmente o mesmo comprimento que o elemento de conduto principal 6 ao qual é ligado o elemento de conduto auxiliar 7. Para essa variante de realização da invenção, o meio de regulagem de folga é formado por uma porca 15 posicionada sobre a ponteira macho 14 sobre uma parte filetada não destinada a ser inserida em uma ponteira fêmea 13.[0069] According to a first embodiment of the invention, illustrated in figures 2, 3, 6 and 8, the elements 7 of auxiliary lines are connected end to end by means of connections. A connection is composed of a male tip 14 located at one end of the element 7 and a female tip 13 located at the other end of the element 7. A male tip 14 cooperates, in a tight manner, with the female tip 13 of another element 7 For example, the male tip 14 of the fitting is a tubular part that inserts into another tubular part 13. The lower surface of the female tip 13 is fitted to the outer surface of the male tip 14. Joints are mounted in grooves machined into the surface. internal part of the female tip, in order to ensure the tightness of the connection. The connection allows an axial displacement of one of the elements 7 in relation to the other, maintaining the watertight connection between the two elements. The male 14 and female 13 tips are fixed, for example, by welding or crimping to a central tube, having approximately the same length as the main conduit element 6 to which the auxiliary conduit element 7 is connected. of the invention, the clearance adjustment means is formed by a nut 15 positioned on the male tip 14 on a threaded part not intended to be inserted into a female tip 13.

[0070] De acordo com uma segunda variante de realização da invenção, ilustrada na figura 9, os elementos 7 de linhas auxiliares são conectados extremidade com extremidade por meio de conexões. Uma conexão é composta de uma cavilha macho 18 inserida em um receptáculo 17 em uma extremidade do elemento 7 e de uma ponteira fêmea 13 situada na outra extremidade do elemento 7. A cavilha macho 18 coopera, de forma estanque, com a ponteira fêmea 13 de um outro elemento 7. Por exemplo, a cavilha macho 18 da conexão é uma parte tubular que se insere em uma outra parte tubular 13. A superfície interna da ponteira fêmea 13 que é ajustada à superfície externa da cavilha macho 18. Juntas são montadas em ranhuras usinadas sobre a superfície interna da ponteira fêmea 13, a fim de assegurar a estan- queidade da ligação. A conexão autoriza um deslocamento axial de um dos elementos 7 em relação ao outro, mantendo a ligação estanque entre os dois elementos. A ponteira fêmea 13 é fixada, por exemplo, por soldagem ou engaste em um tubo central que tem sensivelmente o mesmo comprimento que o elemento de conduto principal 6 ao qual é ligado o elemento de conduto auxiliar 7. O receptáculo 17 é fixado, por exemplo, por soldagem ou engaste no tubo central. A cavilha macho 18 é fixada no receptáculo 17, notadamente por parafusa- ção. Assim, a cavilha macho 18 é uma peça de desgaste que pode ser substituída, quando da manutenção da coluna montante. Para essa variante de realização da invenção, o meio de regulagem de folga é formado por uma porca 15 posicionada sobre a cavilha macho 18 sobre uma parte filetada não destinada a ser inserida em uma ponteira fêmea 13.[0070] According to a second embodiment of the invention, illustrated in figure 9, the elements 7 of auxiliary lines are connected end to end by means of connections. A connection is composed of a male pin 18 inserted into a receptacle 17 at one end of the element 7 and a female ferrule 13 located at the other end of the element 7. The male pin 18 cooperates, in a watertight manner, with the female ferrule 13 of another element 7. For example, the male pin 18 of the connection is a tubular part that inserts into another tubular part 13. The inner surface of the female ferrule 13 that is fitted to the outer surface of the male pin 18. Joints are assembled in grooves machined on the internal surface of the female tip 13, in order to ensure the tightness of the connection. The connection allows an axial displacement of one of the elements 7 in relation to the other, maintaining the watertight connection between the two elements. The female ferrule 13 is fixed, for example, by welding or crimping to a central tube that is approximately the same length as the main conduit element 6 to which the auxiliary conduit element 7 is connected. The receptacle 17 is fixed, e.g. , by welding or crimping in the central tube. The male pin 18 is fixed in the receptacle 17, notably by screwing. Thus, the male pin 18 is a wear part that can be replaced when maintaining the riser column. For this embodiment of the invention, the clearance adjustment means is formed by a nut 15 positioned on the male pin 18 on a threaded part not intended to be inserted into a female ferrule 13.

[0071] De acordo com uma terceira variante de realização da invenção, ilustrada na figura 10, os elementos 7 de linhas auxiliares são conectados extremidade com extremidade, por meio de conexões. Uma conexão é composta de uma cavilha macho 21 inserida em um receptáculo 17 em uma extremidade do elemento 7 e de uma cavilha fêmea 19 inserida em um receptáculo 20 situado na outra extremidade do elemento 7. A cavilha macho 21 coopera, de forma estanque, com a cavilha fêmea 19 de um outro elemento 7. Por exemplo, a cavilha macho 21 da conexão é uma parte tubular que se insere em uma outra parte tubular 19. A superfície interna da cavilha fêmea 19 é ajustada à superfície externa da cavilha macho 21. Juntas são montadas em ranhuras usinadas sobre a superfície interna da cavilha fêmea 19, a fim de assegurar a estanqueidade da ligação. A conexão autoriza um des- locamento axial de um dos elementos 7 em relação ao outro, mantendo a ligação estanque entre os dois elementos. O receptáculo 20 é fixado, por exemplo, por soldagem ou engaste em um tubo central, tendo sensivelmente o mesmo comprimento que o elemento de conduto principal 6 ao qual é conectado o elemento e conduto auxiliar 7. A cavilha fêmea 19 é fixada no receptáculo 20, notadamente por parafusa- ção. O receptáculo 17 é fixado, por exemplo, por soldagem ou engaste no tubo central. A cavilha macho 21 é fixada no receptáculo 17 nota- damente por parafusação. Assim, as cavilhas macho 21 e fêmea 19 são peças de desgaste que podem ser substituídas, quando da manutenção da coluna montante. Para esse modo de realização da invenção, o meio de regulagem de folga é formado pela cavilha macho 21 que é filetada no receptáculo e que possui um rebordo 22, assegurando o batente.[0071] According to a third embodiment of the invention, illustrated in figure 10, the elements 7 of auxiliary lines are connected end to end, by means of connections. A connection is composed of a male pin 21 inserted into a receptacle 17 at one end of the element 7 and a female pin 19 inserted into a receptacle 20 located at the other end of the element 7. The male pin 21 cooperates, in a watertight manner, with the female pin 19 of another element 7. For example, the male pin 21 of the connection is a tubular part that inserts into another tubular part 19. The inner surface of the female pin 19 is adjusted to the outer surface of the male pin 21. Gaskets are mounted in grooves machined on the inner surface of the female pin 19, in order to ensure the tightness of the connection. The connection allows an axial displacement of one of the elements 7 in relation to the other, maintaining the watertight connection between the two elements. The receptacle 20 is fixed, for example, by welding or crimping to a central tube, having approximately the same length as the main conduit element 6 to which the auxiliary conduit element 7 is connected. The female pin 19 is fixed to the receptacle 20 , notably by screwing. The receptacle 17 is fixed, for example, by welding or crimping to the central tube. The male pin 21 is fixed in the receptacle 17 notably by screwing. Thus, the male pins 21 and female 19 are wear parts that can be replaced when maintaining the riser column. For this embodiment of the invention, the clearance adjustment means is formed by the male pin 21 which is threaded into the receptacle and which has a lip 22, ensuring the stop.

[0072] De acordo com um modo de realização da invenção, os elementos de tubo auxiliar 7 são tubos guarnecidos com aros por fios de reforço, tais como fibras de vidro, de carbono ou em aramida revestidas em uma matriz polímero. Assim, a resistência e o peso das linhas auxiliares são otimizados. Com efeito, a presente invenção é particularmente adaptada para os elementos de tubos auxiliares guarnecidos com aros que apresentam a vantagem de reduzir a espessura de aço e, portanto, o peso da coluna a montante. O inconveniente da guarnição com aros de apresentar menor rigidez em flexão é compensado pela folga que permite limitar o chamuscamento dos condutos auxiliares. Alternativamente, os elementos de tubo principal e de tubos auxiliares podem ser compostos em liga de alumínio ou em liga de titânio.[0072] According to an embodiment of the invention, the auxiliary tube elements 7 are tubes lined with reinforcing threads, such as glass, carbon or aramid fibers coated in a polymer matrix. Thus, the strength and weight of the auxiliary lines are optimized. In fact, the present invention is particularly adapted for auxiliary tube elements provided with hoops which have the advantage of reducing the steel thickness and, therefore, the weight of the upstream column. The inconvenience of the rim fitting of having less flexural rigidity is compensated by the clearance that allows the auxiliary ducts to be singed. Alternatively, the main tube and auxiliary tube elements may be composed of aluminum alloy or titanium alloy.

[0073] O fato de dispor o anel 11 entre o elemento conector macho 9 e o elemento conector fêmea 8 permite uma organização mais compacto do conector 5. A posição do anel 11 permite reduzir o volume do conector na direção radial. Em consequência, pode-se limitar o desvio, em relação ao eixo do tubo principal, dos elementos 7 dispostos na periferia do conector 5. Em consequência, o afastamento reduzido do elemento 7 em relação ao eixo AA' permite minimizar os esforços de flexão ao qual são submetidos os flanges 23 e 24. Com efeito, os flanges 23 e 24 transmitem, e, portanto, suportam os esforços longitudinais que são retomados pelos elementos 7. O afastamento dos elementos 7 em relação ao eixo constitui um braço de alavanca que, acoplado aos esforços longitudinais retomados pelos elementos 7, induzem esforços de flexão nos flanges 23 e 24. O conector compacto, de acordo com a invenção, permite minimizar os esforços de flexão nos flanges, e, portanto, reduzir as dimensões dos flanges 23 e 24 e alijar o peso dos conectores.[0073] The fact of arranging the ring 11 between the male connector element 9 and the female connector element 8 allows for a more compact organization of the connector 5. The position of the ring 11 allows the volume of the connector to be reduced in the radial direction. As a result, the deviation, in relation to the axis of the main tube, of the elements 7 arranged on the periphery of the connector 5 can be limited. As a result, the reduced distance of the element 7 in relation to the axis AA' allows bending efforts to be minimized when which the flanges 23 and 24 are subjected to. In effect, the flanges 23 and 24 transmit, and therefore support, the longitudinal forces that are taken up by the elements 7. The distance of the elements 7 in relation to the axis constitutes a lever arm which, coupled with the longitudinal forces taken up by the elements 7, induce bending efforts in the flanges 23 and 24. The compact connector, according to the invention, makes it possible to minimize the bending efforts in the flanges, and, therefore, reduce the dimensions of the flanges 23 and 24 and relieve the weight of the connectors.

[0074] Além disso, o dispositivo, de acordo com a invenção, oferece uma solução interessante para montar rápida e simplesmente uma coluna montante, cujos esforços de tensões são repartidos entre os elementos de tubos auxiliares e o tubo principal. Com efeito, embora os elementos de tubos auxiliares 7 e o elemento de tubo principal 6 sejam montados, de maneira a suportar conjuntamente os esforços de tensão aplicados na coluna, a conexão de uma seções 4 de coluna montante a uma outra seção 4 de coluna montante é realizada em uma operação por meio do anel 11. Essa conexão permite colocar em comunicação e tornar estanque o elemento de tubo principal de uma seção com aquele da outra seção e, simultaneamente, colocar em comunicação e tornar estanque os elementos de condutos auxiliares de uma das seções com aqueles da outra seção.[0074] Furthermore, the device, according to the invention, offers an interesting solution for quickly and simply assembling a riser column, whose stresses are distributed between the auxiliary tube elements and the main tube. Indeed, although the auxiliary tube elements 7 and the main tube element 6 are assembled in such a way as to jointly support the tension forces applied to the column, the connection of a riser column section 4 to another riser column section 4 is carried out in one operation by means of ring 11. This connection allows the main pipe element of one section to be placed in communication and watertight with that of the other section and, simultaneously, to be brought into communication and watertight the auxiliary conduit elements of a of the sections with those of the other section.

[0075] Por outro lado, o fato de o anel 11 ser posicionado entre o elemento conector macho 8 e o elemento conector fêmea 9 permite aumentar a manutenção do conector. Com efeito, o anel 11 é mantido mecanicamente do lado interno pelo alojamento aberto no elemento conector fêmea 8. Além disso, em posição bloqueada, os pinos do anel 11 ficam presos com os pinos do elemento conector fêmea 8 que são posicionados sobre a parte maciça do elemento conector fêmea 8.[0075] On the other hand, the fact that the ring 11 is positioned between the male connector element 8 and the female connector element 9 allows the maintenance of the connector to be increased. In effect, the ring 11 is mechanically held on the internal side by the open housing in the female connector element 8. Furthermore, in a locked position, the pins of the ring 11 are locked with the pins of the female connector element 8 which are positioned on the solid part of the female connector element 8.

[0076] Por conseguinte, a combinação do bloqueio por anel interno e a existência da folga na ligação dos elementos de tubo auxiliar permite otimizar o peso da coluna montante.[0076] Therefore, the combination of locking by an internal ring and the existence of play in the connection of the auxiliary tube elements allows the weight of the riser column to be optimized.

Realization variant

[0077] De acordo com um segundo modo de realização da invenção, a seção de coluna montante compreende, além disso, um anel de bloqueio para a conexão de duas seções consecutivas. Esse anel de bloqueio é dito externo o periférico, pois ele coopera com a periferia dos flanges dos elementos conectores macho e fêmea, de maneira a ligá-los. Assim, duas seções consecutivas são ligadas por dois elementos: um anel de bloqueio interno e um anel de bloqueio periférico, a fim de transmitir os esforços axiais.[0077] According to a second embodiment of the invention, the upstream column section further comprises a locking ring for connecting two consecutive sections. This locking ring is said to be external to the peripheral, as it cooperates with the periphery of the flanges of the male and female connector elements, in order to connect them. Thus, two consecutive sections are connected by two elements: an internal locking ring and a peripheral locking ring, in order to transmit the axial forces.

[0078] A figura 6 ilustra o segundo modo de realização da invenção, os elementos idênticos ao primeiro modo de realização são designados pelos mesmos sinais de referência. Do mesmo modo que para o primeiro modo de realização ilustrado, notadamente na figura 3, um elemento conector macho 9 é encaixado em um elemento conector fêmea 8. Uma parte do elemento conector macho 9 penetra do elemento conector fêmea 8. Esse encaixe é limitado por um batente axial: a extremidade do elemento conector macho 9 se escora contra o rebordo axial praticado sobre a superfície interna do elemento conector fêmea 8. Tal como ilustrado na figura 6, o elemento conector macho 9 pode compreender uma luva 10 fixada no elemento conector macho. A luva 10 tem um papel de centragem e de estanqueidade dos elementos conectores macho 9 e fêmea 8. A fixação da luva 10 pode ser realizada por soldagem, filetagem, colagem, guarnição com aros, ou qualquer outro análogo. No lugar da luva 10, variantes de realização não representadas podem ser consideradas, tal como um prolonga- mento de um elemento de tubo principal 6.[0078] Figure 6 illustrates the second embodiment of the invention, elements identical to the first embodiment are designated by the same reference signs. In the same way as for the first illustrated embodiment, notably in figure 3, a male connector element 9 is fitted into a female connector element 8. A part of the male connector element 9 penetrates from the female connector element 8. This fitting is limited by an axial stop: the end of the male connector element 9 rests against the axial edge provided on the internal surface of the female connector element 8. As illustrated in figure 6, the male connector element 9 may comprise a sleeve 10 fixed to the male connector element . The sleeve 10 plays the role of centering and sealing the male 9 and female 8 connector elements. The sleeve 10 can be fixed by welding, filleting, gluing, trimming with rings, or any other similar method. In place of the sleeve 10, embodiment variants not shown can be considered, such as an extension of a main tube element 6.

[0079] O conector 5 comporta um anel de bloqueio 11 que é posicionado entre o elemento conector macho 9 e o elemento conector fêmea 8, o anel de bloqueio é então um anel interno, colocado no meio do elemento conector fêmea. Quando o elemento conector macho 9 é encaixado em um elemento conector fêmea 8, uma parte do anel 11 penetra no elemento fêmea 8, de maneira que uma série de pinos 12 situada sobre a superfície externa do anel 11 cooperam com uma série de pinos situada sobre a face interna do elemento fêmea 9. O anel de bloqueio 11 é montado sobre o elemento conector macho 9. Tal como ilustrado na figura 6, o anel de bloqueio 11 compreende sobre sua face externa uma outra série de pinos 16, cooperando com uma série de pinos situada sobre a face interna do elemento conector macho 9. Assim, o anel de bloqueio é fixado no elemento conector macho, quando seções de coluna montante são conectadas. Em situação não bloqueada, o anel é solidário ao elemento macho por meio de peões (não representados na figura 6). Além disso, essa realização do anel de bloqueio 11 permite realizar um conector inteiramente desmontável para facilitar a inspeção e a manutenção do conector. Esse modo de realização permite também realizar um anel 11 e elementos conectores macho 9 e fêmea 8, quase simétricos, o que facilita sua fabricação.[0079] The connector 5 comprises a locking ring 11 which is positioned between the male connector element 9 and the female connector element 8, the locking ring is then an internal ring, placed in the middle of the female connector element. When the male connector element 9 is fitted to a female connector element 8, a part of the ring 11 penetrates the female element 8, so that a series of pins 12 located on the outer surface of the ring 11 cooperate with a series of pins located on the internal face of the female element 9. The locking ring 11 is mounted on the male connector element 9. As illustrated in figure 6, the locking ring 11 comprises on its external face another series of pins 16, cooperating with a series of pins located on the inner face of the male connector element 9. Thus, the locking ring is fixed to the male connector element when riser sections are connected. In a non-blocked situation, the ring is attached to the male element by means of pawns (not represented in figure 6). Furthermore, this embodiment of the locking ring 11 makes it possible to create a fully detachable connector to facilitate inspection and maintenance of the connector. This embodiment also allows the creation of a ring 11 and male 9 and female 8 connector elements, almost symmetrical, which facilitates their manufacture.

[0080] Com referência à figura 6, o anel 11 é montado sobre a superfície externa da luva 10. Ele é mantido por meio das séries de pinos do anel e dos elementos conectores macho 9 e fêmea 8. Alternativamente à ligação com baioneta, o anel de bloqueio 11 não é provido de uma série de pinos do lado do conector macho 9; ele é montado móvel em rotação sobre o elemento macho 9, sendo bloqueado em translação, em particular segundo a direção do eixo do tubo principal. O anel de bloqueio 11 é então mantido em um alojamento definido por rebordo.[0080] With reference to figure 6, the ring 11 is mounted on the outer surface of the sleeve 10. It is held by means of the series of ring pins and the male 9 and female connector elements 8. Alternatively to the bayonet connection, the lock ring 11 is not provided with a series of pins on the side of the male connector 9; it is movably mounted in rotation on the male element 9, being blocked in translation, in particular according to the direction of the axis of the main tube. The locking ring 11 is then held in a shoulder-defined housing.

[0081] Para esse segundo modo de realização da invenção, o conector 5 comporta, além disso, um anel de bloqueio 25 que é posicionado sobre a superfície externa (periférica) dos flanges 23 e 24. O anel 25 pode ser usinado em uma parte de tubo. O anel 25 é munido em cada uma de suas extremidades de batente que cooperam respectivamente com os flanges 23 e 24 para bloquear em translação, segundo o eixo do tubo principal, os flanges 23 e 24. O anel 25 de bloqueio é montado móvel em rotação sobre o flange 24 sendo bloqueado em translação, segundo a direção do eixo do tubo principal. Com referência à figura 6, o anel 25 comporta pelo menos uma parte de su-perfície interna cilíndrica de raio S e a superfície periférica externa do flange 23 é cilíndrica de raio ligeiramente inferior a S .O anel 25 é montado sobre o flange 24, centrando a superfície cilíndrica interna do anel sobre a superfície cilíndrica externa do flange 24. Além disso, o anel 25 comporta uma virola que forma um desencaixe radial da superfície interna cilíndrica do anel 25. A superfície interna do anel 25 comporta pinos. O flange 23 do elemento conector fêmea comporta também pinos dispostos sobre sua superfície periférica externa. Quando o elemento conector macho 9 é encaixado no elemento conector fêmea 8, uma parte do anel 25 recobre o flange 23, de maneira que os pinos do anel 25 possam cooperar com os pinos do flange 23 do elemento conector fêmea 8.[0081] For this second embodiment of the invention, the connector 5 additionally comprises a locking ring 25 which is positioned on the external (peripheral) surface of the flanges 23 and 24. The ring 25 can be machined into a part of tube. The ring 25 is provided at each of its ends with stops that cooperate respectively with the flanges 23 and 24 to block in translation, according to the axis of the main tube, the flanges 23 and 24. The locking ring 25 is movably mounted in rotation on the flange 24 being blocked in translation, according to the direction of the main tube axis. With reference to figure 6, the ring 25 comprises at least one cylindrical inner surface part of radius S and the outer peripheral surface of the flange 23 is cylindrical of radius slightly less than S. The ring 25 is mounted on the flange 24, centering the inner cylindrical surface of the ring over the outer cylindrical surface of the flange 24. Furthermore, the ring 25 comprises a ferrule which forms a radial disengagement from the inner cylindrical surface of the ring 25. The inner surface of the ring 25 comprises pins. The flange 23 of the female connector element also has pins arranged on its external peripheral surface. When the male connector element 9 is fitted to the female connector element 8, a part of the ring 25 covers the flange 23, so that the pins of the ring 25 can cooperate with the pins of the flange 23 of the female connector element 8.

[0082] A ligação por um anel periférico 25 permite uma forte rigidez do sistema de bloqueio, o que permite limitar as deformações (no- tadamente em flexão) dos flanges. Além disso, o duplo bloqueio assegura uma capacidade do conector de transmitir esforços importantes. Além disso, essa concepção com dupla conexão com baioneta (lado elemento conector macho e lado elemento conector fêmea) permite tornar o conector inteiramente desmontável para a inspeção e a manutenção, e permite também uma quase simetria dos flanges, o que faci- lita sua fabricação.[0082] The connection by a peripheral ring 25 allows for strong rigidity of the locking system, which allows limiting deformations (notably in flexion) of the flanges. Furthermore, the double locking ensures the connector's ability to transmit important forces. Furthermore, this design with double bayonet connection (male connector element side and female connector element side) makes the connector entirely detachable for inspection and maintenance, and also allows for almost symmetry of the flanges, which facilitates manufacturing. .

[0083] Tal como ilustrado na figura 6, o anel de bloqueio 25 compreende, além disso, uma segunda série de pinos sobre sua superfície interna e a superfície externa periférica do flange 24 do elemento conector macho 9 comporta também pinos aptos a cooperarem com os pinos do anel de bloqueio 25.[0083] As illustrated in figure 6, the locking ring 25 further comprises a second series of pins on its inner surface and the peripheral outer surface of the flange 24 of the male connector element 9 also comprises pins capable of cooperating with the lock ring pins 25.

[0084] A figura 7 representa um anel de bloqueio 25 periférico. O anel de bloqueio 25 compreende uma primeira série de pinos 27 apta a cooperar com pinos de um flange 23 de um elemento conector fêmea 8 e uma segunda série de pinos apta a cooperar com pinos de um flange 24 de um elemento conector macho 9.[0084] Figure 7 represents a peripheral locking ring 25. The locking ring 25 comprises a first series of pins 27 capable of cooperating with pins of a flange 23 of a female connector element 8 and a second series of pins capable of cooperating with pins of a flange 24 of a male connector element 9.

[0085] O bloqueio e o desbloqueio do conector 5 são realizados por rotação do anel 25 e por rotação do anel de bloqueio 11 (bloqueio do tipo com baioneta). O anel 25 e o anel 11 são munidos de meios de manobra, por exemplo, uma barra de manobra que pode ser desmontável. Os meios de manobra permitem fazer girar o anel 25 em torno dos flanges 23 e 24 segundo o eixo do tubo principal e, independentemente ou simultaneamente, fazer girar o anel 11, segundo o eixo do tubo principal. Para efetuar a rotação simultânea do anel, o anel 25 pode ser tornado solidário ao anel 11 por uma ligação rígida (por exemplo, por meio de hastes ou de uma placa alargada, evitando qualquer interferência com os condutos auxiliares, quando da rotação do conjunto de bloqueio anel / anel).[0085] Locking and unlocking of the connector 5 is carried out by rotating the ring 25 and rotating the locking ring 11 (bayonet type locking). The ring 25 and the ring 11 are provided with maneuvering means, for example, a maneuver bar that can be detachable. The maneuvering means make it possible to rotate the ring 25 around the flanges 23 and 24 according to the axis of the main tube and, independently or simultaneously, to rotate the ring 11 according to the axis of the main tube. To carry out the simultaneous rotation of the ring, the ring 25 can be made integral with the ring 11 by a rigid connection (for example, by means of rods or an enlarged plate, avoiding any interference with the auxiliary conduits, when rotating the assembly of ring/ring lock).

[0086] Meios de batente em rotação e de bloqueio em posição bloqueada e desbloqueada do sistema anel / anel podem ser previstos, por exemplo, por meio de blocos, de peões, de pinos ou de parafusos situados sobre o flange 24 e o anel 25.[0086] Means for stopping rotation and locking in locked and unlocked positions of the ring/ring system can be provided, for example, by means of blocks, pawns, pins or screws located on the flange 24 and the ring 25 .

[0087] Os esforços longitudinais, isto é, os esforços de tensão dirigidos segundo o eixo do tubo principal, são transmitidos de uma seção 4 à seção adjacente 4, por um lado, por intermédio da conexão de tipo baioneta entre o anel 25 e os flanges 23 e 24, e, por outro lado, por intermédio da conexão de tipo baioneta entre o anel 11 e os elementos conectores macho 9 e fêmea 8.[0087] The longitudinal forces, that is, the tension forces directed along the axis of the main tube, are transmitted from a section 4 to the adjacent section 4, on the one hand, through the bayonet-type connection between the ring 25 and the flanges 23 and 24, and, on the other hand, through the bayonet-type connection between the ring 11 and the male 9 and female connector elements 8.

[0088] A disposição do conector, de acordo com a invenção, permite transmitir a quase totalidade dos esforços no tubo principal, por intermédio do anel interno 11, enquanto que os esforços nos condutos auxiliares são transmitidos para uma parte via o anel interno 11 e para a parte restante via o anel externo 25. Com efeito, para esse modo de realização, os esforços passam do flange 24 do elemento conector macho 9 ao flange 23 do elemento conector fêmea 8 via os pinos do anel 11 e do anel 25, sem transitar pela luva 10. A repartição dos esforços entre o anel 11 e o anel 25 depende da rigidez e dos esforços nas linhas.[0088] The arrangement of the connector, according to the invention, allows transmitting almost all of the efforts in the main tube, through the internal ring 11, while the efforts in the auxiliary conduits are transmitted to a part via the internal ring 11 and for the remaining part via the outer ring 25. Indeed, for this embodiment, the forces pass from the flange 24 of the male connector element 9 to the flange 23 of the female connector element 8 via the pins of the ring 11 and the ring 25, without transit through sleeve 10. The distribution of efforts between ring 11 and ring 25 depends on the rigidity and efforts in the lines.

[0089] A altura do anel 25 pode ser determinada, de maneira que a distância entre a face inferior da virola circular e a face superior dos pinos 26, 27 seja igual à distância entre os flanges 23 e 24 aumentada de uma folga de utilização pelo menos igual aquela do anel interno 11. Além disso, um espaço é necessário entre os dois flanges 23 e 24 para alojar as conexões 13, 14 dos tubos de condutos auxiliares 7 e os meios de regulagem da folga 15.[0089] The height of the ring 25 can be determined so that the distance between the lower face of the circular ferrule and the upper face of the pins 26, 27 is equal to the distance between the flanges 23 and 24 increased by a usable clearance by the less equal to that of the inner ring 11. Furthermore, a space is necessary between the two flanges 23 and 24 to accommodate the connections 13, 14 of the auxiliary conduit tubes 7 and the clearance adjustment means 15.

[0090] Aberturas podem ser feitas nas partes do anel 25 situadas, vertical e circunferencialmente, entre os pinos. Essas aberturas permitem, por um lado, alijar a peça, mas também e sobretudo ver as extremidades do elementos de condutos auxiliares 7 no momento de sua conexão e evitar danos que poderiam resultar de uma abordagem cega.[0090] Openings can be made in the parts of the ring 25 located, vertically and circumferentially, between the pins. These openings allow, on the one hand, to jettison the part, but also and above all to see the ends of the auxiliary conduit elements 7 at the time of their connection and avoid damage that could result from a blind approach.

[0091] De acordo com a invenção, o elemento de conduto auxiliar 7 é solidariamente ligado com uma ligação de encaixe (sem movimento relativo entre as peças) em uma única extremidade do tubo principal 6 e é conectado com uma ligação pivô deslizante com a outra extremi- dade do tubo principal. No presente pedido, uma ligação pivô deslizante designa uma ligação que liga o primeiro sólido a um segundo sólido, o primeiro sólido podendo transladar em relação ao segundo sólido na direção de um eixo e o primeiro sólido podendo girar em relação ao segundo sólido em torno desse mesmo eixo. Assim, o elemento de conduto auxiliar 7 pode deslizar e girar segundo sua direção axial em relação ao tubo principal 6, o elemento de conduto auxiliar 7 não está livre de movimento nas direções radial e tangencial, isto é, nas direções de um plano perpendicular à figura 3.[0091] According to the invention, the auxiliary conduit element 7 is solidarily connected with a plug-in connection (without relative movement between the parts) at a single end of the main tube 6 and is connected with a sliding pivot connection with the other end of the main tube. In the present application, a sliding pivot connection means a connection that connects the first solid to a second solid, the first solid being able to translate relative to the second solid in the direction of an axis and the first solid being able to rotate relative to the second solid about that axis. same axis. Thus, the auxiliary conduit element 7 can slide and rotate in its axial direction with respect to the main tube 6, the auxiliary conduit element 7 is not free from movement in the radial and tangential directions, that is, in the directions of a plane perpendicular to the figure 3.

[0092] Em outros termos, o trecho de coluna montante 4 comporta em cada uma de suas extremidades meios de ligação, esquematizados na figura 6 que permitem de um lado ligar axialmente um elemento de conduto auxiliar 7 ao tubo principal 6 e do outro lado formar a ligação pivô deslizante entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o tubo principal 6.[0092] In other words, the upstream column section 4 contains at each of its ends connection means, schematized in figure 6, which allow on one side to axially connect an auxiliary conduit element 7 to the main tube 6 and on the other side to form the sliding pivot connection between the auxiliary conduit element 7 and the main pipe 6.

[0093] De acordo com um modo de realização da invenção, ilustrado na figura 6, a ligação encaixe entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o elemento de conduto principal 6 é realizada no nível do elemento conector fêmea 8 e a ligação pivô deslizando entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o elemento de conduto principal 6 é realizada no nível do elemento conector macho 9. Alternativamente, a ligação encaixe entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o elemento de conduto principal 6 é realizada no nível do elemento conector macho 9 , e a ligação pivô que desliza entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o elemento de conduto principal 6 é realizada no nível do elemento conector fêmea 8. Só a primeira variante é descrita na sequência da descrição, a segunda variante deduzindo-se por simetria.[0093] According to an embodiment of the invention, illustrated in figure 6, the fitting connection between the auxiliary conduit element 7 and the main conduit element 6 is made at the level of the female connector element 8 and the pivot connection sliding between the auxiliary conduit element 7 and the main conduit element 6 is made at the level of the male connector element 9. Alternatively, the plug-in connection between the auxiliary conduit element 7 and the main conduit element 6 is made at the level of the male connector element 9, and the pivot connection that slides between the auxiliary conduit element 7 and the main conduit element 6 is made at the level of the female connector element 8. Only the first variant is described in the following description, the second variant being deduced by symmetry.

[0094] No nível da extremidade da seção munida do elemento conector fêmea 8, o tubo principal 6 é prolongado por um rebordo ou flange 23, comportando uma passagem cilíndrica na qual o elemento de conduto auxiliar 7 pode deslizar. O elemento de conduto auxiliar 7 comporta um batente, por exemplo, uma porca ou um rebordo para posicionar axialmente o elemento 7 em relação ao flange 23. Quando da montagem do elemento de conduto auxiliar 7 sobre o tubo principal 6, um batente do elemento 7 se apoia sobre o flange 23, por exemplo contra o rebordo axial praticado na passagem cilíndrica, de modo a formar uma ligação encaixe sem movimento relativo entre as peças.[0094] At the level of the end of the section provided with the female connector element 8, the main tube 6 is extended by a lip or flange 23, comprising a cylindrical passage in which the auxiliary conduit element 7 can slide. The auxiliary conduit element 7 comprises a stop, for example a nut or a lip for axially positioning the element 7 with respect to the flange 23. When mounting the auxiliary conduit element 7 on the main pipe 6, a stop of the element 7 rests on the flange 23, for example against the axial edge formed in the cylindrical passage, in order to form a fitting connection without relative movement between the parts.

[0095] No nível da extremidade da seção munida do elemento conector macho 9, o tubo principal 6 é prolongado por um rebordo ou flange 24 comportando uma passagem cilíndrica na qual o elemento de conduto auxiliar 7 pode deslizar e girar. O elemento de conduto auxiliar 7 comporta uma meio de regulagem de folga 15 (ou batente regulável) permitindo limitar o movimento relativo entre o elemento de conduto auxiliar 7 e o flange 24. O meio de regulagem de folga 15 forma um batente disposto a uma distância ajustável J do flange 24. Assim, quando da montagem uma folga J é regulada pelo meio de regulagem de folga 15. Depois, quando a coluna montante é colocada sob tensão, o movimento relativo ou a de formação do elemento de conduto auxiliar 7 ou do elemento de tubo principal 6 é limitada a uma distância J, além de uma certa tensão, a folga se torna nula e o elemento de conduto auxiliar 7 está em batente no flange 24.[0095] At the level of the end of the section provided with the male connector element 9, the main tube 6 is extended by a lip or flange 24 comprising a cylindrical passage in which the auxiliary conduit element 7 can slide and rotate. The auxiliary conduit element 7 comprises a clearance adjustment means 15 (or adjustable stop) allowing to limit the relative movement between the auxiliary conduit element 7 and the flange 24. The clearance adjustment means 15 forms a stop arranged at a distance adjustable J of the flange 24. Thus, when assembling a gap J is regulated by the gap adjusting means 15. Then, when the riser is placed under tension, the relative movement or formation of the auxiliary conduit element 7 or the main pipe element 6 is limited to a distance J, beyond a certain tension, the clearance becomes zero and the auxiliary conduit element 7 is at the stop on the flange 24.

[0096] De acordo com a invenção, o meio de regulagem de folga 15 é realizado por uma porca ou por um elemento filetado. A folga J é regulada (antes da conexão das seções) em função dos esforços e das pressões aplicadas sobre os elementos de tubo principal 6 e os elementos de tubo auxiliar 7. A presença de folga apresenta um benefício sobre o dimensionamento das ponteiras das linhas periféricas e sobre o dimensionamento das espessuras das linhas auxiliares.[0096] According to the invention, the clearance adjustment means 15 is carried out by a nut or a threaded element. The clearance J is adjusted (before connecting the sections) depending on the efforts and pressures applied to the main tube elements 6 and the auxiliary tube elements 7. The presence of clearance has a benefit on the dimensioning of the peripheral line tips and about the dimensioning of the thicknesses of the auxiliary lines.

[0097] De acordo com a variante de realização ilustrada na figura 6 (correspondente ao modo de realização da figura 8), os elementos 7 de linhas auxiliares são conectados extremidade com extremidade por meio de conexões. Uma conexão é composta de uma ponteira macho 14 situada em uma extremidade do elemento 7 e de uma ponteira fêmea 13 situada na outra extremidade do elemento 7. Uma ponteira macho 14 coopera, de forma estanque, com a ponteira fêmea 13 de um outro elemento 7. Por exemplo, a ponteira macho 14 da conexão é uma parte tubular que se insere em uma outra parte tubular 13. A superfície interna da ponteira fêmea 13 ajustada à superfície externa da ponteira macho 14. Juntas são montadas em ranhuras usinadas sobre a superfície interna da ponteira fêmea 13, a fim de assegurar a estan- queidade da ligação. A ligação autoriza um deslocamento axial de um dos elementos 7 em relação ao outro, mantendo a ligação estanque entre os dois elementos. As ponteiras macho 14 e fêmea 13 são fixadas, por exemplo, por soldagem ou engaste em um tubo central, tendo sensivelmente o mesmo comprimento que o elemento de conduto principal 6 ao qual é ligado o elemento de conduto auxiliar 7. Para essa variante de realização da invenção, o meio de regulagem da folga é formada por uma porca 15 posicionada sobre a ponteira macho 14 sobre uma parte filetada não destinada a ser inserida em uma ponteira fêmea 13.[0097] According to the embodiment variant illustrated in figure 6 (corresponding to the embodiment of figure 8), the elements 7 of auxiliary lines are connected end to end by means of connections. A connection is composed of a male tip 14 located at one end of the element 7 and a female tip 13 located at the other end of the element 7. A male tip 14 cooperates, in a tight manner, with the female tip 13 of another element 7 For example, the male tip 14 of the fitting is a tubular part that inserts into another tubular part 13. The inner surface of the female tip 13 fits to the outer surface of the male tip 14. Joints are mounted in grooves machined on the inner surface of the female tip 13, in order to ensure the tightness of the connection. The connection allows an axial displacement of one of the elements 7 in relation to the other, maintaining the tight connection between the two elements. The male 14 and female 13 tips are fixed, for example, by welding or crimping to a central tube, having approximately the same length as the main conduit element 6 to which the auxiliary conduit element 7 is connected. of the invention, the clearance adjustment means is formed by a nut 15 positioned on the male tip 14 on a threaded part not intended to be inserted into a female tip 13.

[0098] Alternativamente, as conexões dos elementos de conduto das linhas auxiliares são idênticas àquelas das figuras 9 e 10.[0098] Alternatively, the connections of the conduit elements of the auxiliary lines are identical to those in figures 9 and 10.

Application example

[0099] A fim de apresentar a repartição dos esforços e o ganho em massa em uma coluna montante, de acordo com a invenção, um exemplo de aplicação, de acordo com a invenção é apresentado.[0099] In order to present the distribution of efforts and the mass gain in a riser column, according to the invention, an application example according to the invention is presented.

[00100] Para esse exemplo (de acordo com a figura 3), as condições são as seguintes: • profundidade da água: 12.500 ft (3810 m) • densidade máxima da lama: 14,5 ppg (1,74) • pressão de serviço das linhas auxiliares: 15,000 psi (1034 bárias) • carga máxima de trabalho do conector: 4,000 kips (1814 t) • comprimento dos trechos de coluna montante: 75 ft (22,86 m) • arquitetura de riser “tapered”: 7 seções de espessura variável para o tubo principal.[00100] For this example (according to figure 3), the conditions are as follows: • water depth: 12,500 ft (3810 m) • maximum mud density: 14.5 ppg (1.74) • pressure auxiliary line service: 15,000 psi (1034 barias) • maximum connector working load: 4,000 kips (1814 t) • length of upstream column sections: 75 ft (22.86 m) • tapered riser architecture: 7 sections of variable thickness for the main tube.

[00101] A tabela 1 apresenta a repartição dos esforços no tubo principal, nos tubos auxiliares: “linha de ataque”, “linha de controle”, “linha de reforço”, “linha hidráulica”, em função da folga J em polegadas. Tabela 1 - repartição dos esforços na coluna montante [00101] Table 1 shows the distribution of efforts in the main tube, in the auxiliary tubes: “attack line”, “control line”, “reinforcement line”, “hydraulic line”, depending on the clearance J in inches. Table 1 - distribution of efforts in the upstream column

[00102] Constata-se que a repartição varia no sentido de maior contribuição do tubo principal quando a folga aumenta. Entre uma folga nula e uma folga de uma polegada (25,4 mm) a repartição dos esforços entre o tubo principal e as linhas periféricas passa respectivamente de 45% - 55% a 67% - 33%. Além de duas polegadas (50,8 mm), considera-se que não há mais uma repartição dos esforços entre as diferentes linhas, só o conduto principal participa da retomada dos esforços, o que não é desejável.[00102] It can be seen that the distribution varies towards greater contribution from the main tube when the clearance increases. Between a zero gap and a gap of one inch (25.4 mm) the distribution of efforts between the main tube and the peripheral lines goes from 45% - 55% to 67% - 33% respectively. Beyond two inches (50.8 mm), it is considered that there is no longer a distribution of efforts between the different lines, only the main conduit participates in the resumption of efforts, which is not desirable.

[00103] A figura 11 representa a massa M em tonelada da coluna montante, em função da folga J em polegada para esse exemplo. Para essa curva, as espessuras do tubo principal e das linhas auxiliares foram otimizadas, de maneira a responder às condições citadas acima. Constata-se que a massa é mínima entre 0 e 1 polegada (25,4 mm) e que um ótimo de massa é obtido para uma folga de 0,5 polegada (12,7 mm). Além de 1,25 polegada (31,75 mm) a massa da coluna montante aumenta muito, o que acarreta um aumento do custo da coluna montante.[00103] Figure 11 represents the mass M in tons of the upright column, as a function of the clearance J in inches for this example. For this curve, the thicknesses of the main tube and auxiliary lines were optimized, in order to respond to the conditions mentioned above. It is found that the minimum mass is between 0 and 1 inch (25.4 mm) and that an optimum mass is obtained for a gap of 0.5 inch (12.7 mm). Beyond 1.25 inches (31.75 mm) the mass of the riser column increases greatly, which leads to an increase in the cost of the riser column.

[00104] Considerando-se a repartição dos esforços e da variação da massa em função da folga, a folga pode ser regulada entre 0 e 1,25 polegada (0 e 31,75 mm) para esse exemplo, de acordo com a invenção. De preferência, a folga pode ser regulada entre 0,1 e 1 polegada (2,54 mm e 25,4 mm). De maneira ótima, a folga pode ser regulada a 0,5 polegada (12,7 mm).[00104] Considering the distribution of efforts and the variation in mass depending on the gap, the gap can be adjusted between 0 and 1.25 inches (0 and 31.75 mm) for this example, according to the invention. Preferably, the gap can be adjusted between 0.1 and 1 inch (2.54 mm and 25.4 mm). Optimally, the gap can be adjusted to 0.5 inch (12.7 mm).

Claims

1. Upright column section, comprising a main tube element (6) extended by a male connector element (9) and a female connector element (8), comprising a first series of pins on its lower face, on which a ring locking ring (11) is mounted on said male connector element (9), the outer surface of that locking ring (11) comprising at least a second series of pins (12), that upright column section further comprising at least least one auxiliary tube element (7), characterized in that this auxiliary tube element (7) is integral with one end of that main tube element (6) and is connected by a sliding pivot connection with the other end of that main tube element (6) main tube (6), this sliding pivot connection authorizing a relative translational movement between that main tube element (6) and that auxiliary tube element (7) over a distance limited by a clearance adjustment means (15, 18) placed on this auxiliary tube element (7).

2. Section, according to claim 1, characterized by the fact that this clearance adjustment means is formed by a nut (15) or a threaded part (18).

3. Section, according to claim 2, characterized in that this auxiliary tube element (7) is extended, on the one hand, by a female tip (13) and, on the other hand, by a male tip (14 ) equipped with a nut (15).

4. Section, according to claim 2, characterized in that this auxiliary tube element is extended, on the one hand, by a female ferrule (13) and, on the other hand, by a receptacle (17), in which a male pin (18) equipped with a stop (15) is inserted.

5. Section, according to claim 2, characterized in that this auxiliary tube element (7) is extended, on the one hand, by a receptacle (20), due to the fact that a female pin (19) is inserted therein. , and, on the other hand, by a receptacle (17) into which a male threaded bolt (21) is screwed, this male threaded bolt comprising a lip (22).

6. Section, according to any of the preceding claims, characterized in that this distance is limited by this clearance adjustment means (15, 18), being between 0 and 38.1 mm, preferably between 2. 54mm and 25.4mm.

7. Section, according to any one of the preceding claims, characterized in that this male connector element (9) comprises a sleeve (10) on which this locking ring (11) is mounted.

8. Section, according to any of the preceding claims, characterized in that this male connector element (9) comprises a third series of pins on its internal face, and the external surface of this locking ring (11) comprises a fourth series of pins (16) capable of cooperating with this third series of pins.

9. Section, according to any of the preceding claims, characterized in that each series of pins therein is composed of at least two rows of at least four pins.

10. Section, according to any of the preceding claims, characterized in that this auxiliary tube element (7) is a steel tube lined with reinforcing threads, such as glass fibers, carbon fibers, or in aramid coated in a polymer matrix.

11. Section according to any one of the preceding claims, characterized in that in it these male (9) and female (8) connector elements extend the main tube element, increasing the section and thickness of that main tube element to form flanges (23, 24) for the passage of this auxiliary tube element (7).

12. Section, according to claim 11, characterized in that this sliding pivot connection is made on a flange (24) of this male connector element (9).

13. Section according to any one of claims 11 or 12, characterized in that said upright column section comprises a locking ring (25) that cooperates with the peripheral surfaces of these flanges (23, 24) to connect these flanges ( 23, 24).

14. Section according to claim 13, characterized in that the inner face of said locking ring (25) is provided with a first series of pins and the peripheral surface of the flange (23) of that female connector element (8) comprises a second series of pins.

15. Section according to claim 14, characterized in that the inner face of said locking ring (25) is provided with a third series of pins and the peripheral surface of the flange (24) of that male connector element (9) comprises a fourth series of pins capable of cooperating with this third series of pins.

16. Section according to any one of claims 13 to 15, characterized in that said locking ring (25) is made rotationally integral with said locking ring (11).

17. Riser column, characterized by the fact that it comprises at least two riser column sections, as defined in any of the preceding claims, for which the connection between two consecutive sections (4) is carried out at least by means of these male connector elements ( 9) and female (8) and this locking ring (11).

18. Riser column, according to claim 17, characterized in that this distance of the relative translational movement of this sliding pivot connection is regulated, in such a way as to be positive, when connecting at least two sections of this riser column, and to be null when using this amount column.

19. Use of an upstream column, as defined in any one of claims 17 or 18, characterized by the fact that it is to carry out a well drilling operation at sea.