CA1057191A - Methode d'installation et de controle d'un ensemble de vannes d'une tete de puits petrolier sous-marin et outil de mise en oeuvre - Google Patents
Methode d'installation et de controle d'un ensemble de vannes d'une tete de puits petrolier sous-marin et outil de mise en oeuvreInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
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- H—ELECTRICITY
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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Abstract
Méthode d'installation d'un ensemble comprenant au moins une vanne maîtresse pour têtes de puits pétroliers sousmarins que l'on descend par tout moyen conventionnel de propulsion et de guidage à distance. Cet ensemble est relié à un outil comportant un premier moyen de connexion audit ensemble pour fixer celui-ci au puits à l'aide d'un second moyen de connexion. On prévoit sur cet outil des moyens de contrôle de l'étanchéité de tous circuits désirés, des moyens de commande desdits premier et second moyens de connexion, des moyens de commande de tous organes désirés intérieurs au puits et on procède à la remontée dudit outil après contrôle desdits circuits, manoeuvre desdits organes de déconnexion dudit premier moyen de connexion. Ces opérations sont commandées de la surface au moyen de liaisons assurant la fourniture des puissances hydrolique et électrique nécessaires. Outil de mise en oeuvre de cette méthode.
Description
L~invention se r~pporte ~ un procede dlinstallation sans plongeur d'un en~emble de Yannes dlune tête de puits petro-lier sous-marin permettant le contrale immediat de 1~etancheite des canalisation~ raccordees ~ l~ensemble après installation ainsi qu'à l'out~l de mise en oeuvre assurant à la fois les fonctions de pose et de contrôle.
Diverses methodes d'~nstallations de têtes de puits ont dejà ete utilisees ou preconisées. Elles consistent gene-ralement à descendre et guider successivement chaque partie cons-tituant la tête de puits sous-marine, ces diverses parties se ~uxtaposant de facon que les tuyauteries verticales se raccor-dent automatiquement par des moyens connus en soi. Mais toutes les methodes connues, meme les plus avancées permettant notamment d'éliminer les lignes de guidage par câbles, presentent l'in-conv~nient de faire au moins appel à une première operation de descente d'un outil de manutention destine à la mise en place d'un premier ensemble etanche sur le puits et à une seconde ' operation destinée a descendre et a installer un ensem~le com-prenant au moins la vanne ma~tresse de la tete de puits, une troisième intervention permettant de manoeuvrer la vanne maitresse . .
et de contraler divers circuits de la t8te de puits.
1 Ces methodes, rendues toujours plus difficiles a `1~ mesure ~ue la pro~ondeur à laquelle se trouve la tête de puits ~I cro~t, sont on~reuses et relativement longueæ.
;l L'ob;et de la pr~sente invention est une m~thode d'ins-tallation d'un ensemble sous-marin qui comporte au moins une vanne maitresse pour t~te de puits pr~trolier sous-marin. Selon cette methode on descend, de façon souple par propulsion et ~uidage a distance, des moyens reli~æ ~ un outil ayant un premier moyen de connexion pour ixer l'outil audit ensemble, un second moyen de connexion pour fixer l~ensemble ~ la tête de puits et des moyens de contrale d'etanc~eité de tous circuits necessaires;
A ~
105719~
on com~ande, de la sur~ace, les premier et second moyens de connexion et on commande tous organes desirés interieurs au puits; on remonte ledit outil apres contrale desdits circuits, et on manoeuvre des organes de deconnexion dudit premier moyen de connexion, ces operations étant commandees de la surface au moyen de liaisons souples assurant la fourniture du pouvoir - necessaire.
Il est preferable que la vanne maîtresse soit descendue en position ouverte et que l'on repartisse, par des vérins, la charge de l'ensemble porteur de la vanne maîtresse sur une playue de base du puits avant de verrouiler le second moyen de connexion.
; Dans une réalisation préférentielle, on effectue l'approche et la pose de l'ensemble porteur de la vanne maîtresse au moyen d'un dispositif amortisseur.
En dehors de l'avantage immédiat que procure cette méthode et qui permet, au cours d'une seule descente, non seulement de fixer l'ensemble porteur de la vanne maîtresse et ~ 1 de toutes autres vannes, mais encore de manoeuvrer tous organes `~ du puits et d'effectuer le contrôle de l'étanchéité de tous les circuits aboutissant auxdites vannes, la méthode procure en outre l'avantage de pouvoir effectuer la pose dudit ensemble, ~uels que soient la houle ou d'une ~a~con générale le pilonnement du navire de sur~ace porteur de l'outil, les moyens de contrôle de la pres~ion pouvant ê~re associ~s à tous dispositifs de sup-~ por~ amortisseur réglable que l'on pr~voit sur l'ensemble porteur¦ de la vanne maitresse. Il suffit, en effet, de contrôler et de i comparer les pressions du ~upport amortisseur pour réaliser la derniare phase d' approche verticale de l'ensemble sur le casing sans le secour~ de dispositi~s auxiliaires d~antipilonnement.
Un autre ob~et de l'invention est un outil de mise en oeuVre de la methode precitee qui comprend des moyens de commande de verrouillage du second moyen de connexion dudit ensemble au ^ 2 -, ~
.i, .. . . . . . .
' ~OS7191 puits, des moyens de commande du déyerrouillage du premier moyen de connexion, des moyens de commande de tous organes desirés intérieurs au puits, des moyens de contrôle de l~étan-chéité de tou-tes canalisations mises en jeu par les vannes dudit ensemble, la commande desdits moyens étant assurée par le support de surface.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description suivante faite en référence au dessin annexé qui représente, a titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un outil de mise en oeuvre de la méthode de pose et de contrôle d'un ensemble de vannes destiné au fonctionnement d'une tête de puits pétrolier sous-marin situé a toute profondeur.
Sur le dessin:
la figure 1 représente la vue schématique de l'outil de pose et de contrale non encore remonte en surface.
la rigure 2 une vue schematique partielle avec arrache-~057191 ment représentant la ba~e de la tête de puit~ recevant le ~upport de l'en~emble porteur de la vanne maitresse, : la figure 3 une vue ~chématique d'un ~anchon de raccor-dement de la partie inférieure d'une condu~ de la tête de puit~
à la partie supérieure d'une conduite, les figures 4 à 7 les ~ues schématiques illustrant re~pectivement la descente, l'approche et la pose de l'ensemble supporté par l'outil ainsi que la remontée de ce dernier après déconnexion, les figures 8 à 10 les ~ues illustrant le~ phases de déconnexion des dispositif~ de raccordement des commandes hydrau-liques de l'outil, les figures 11 à 14 les schémas du circuit amortisseur au cours des phases d'approche et de fixation, et les figures 15 et 16 les vues schématiques d'un outil de commande des vannes en position de retrait et de fonctionne-; ment.
L'ensemble de l'outil désigné de façon générale par I la ré~érence 1, plus visible flgure 7, comporte essentiellement ! 20 une partie centrale 11 raccordée à l'extrémité inférieure duriser 13 suspendu à l'unité de sur~ace 19, une bo~te de commànde 14 de tous organes connecteurs et v~rins, une bo~te de contrôle 15 de l'étanch0it~ des différentes canalisations 16 oonduisant au tube annulaire 40, au tube de production 41 et aux tubes 42 .t 43 d0aservant le~ obturateurs situés à plus bas niveaux mais no~ repr~ntés, ainsi que deux unit~ de raccordement 12 et 23 pour deocendre l~ensemble 6 porteur de la ~anne maItresse 7 sur l~ puita. ~'unite 12 est con~tituée par un connecteur convention--~ nel et l'unité de raccord~ment 23 est constituée de simples rac-co~ds de oircuit~ hydrauli~ue~ disponibles dans le com~erce.
~ e connecteur 12, commandé par les circuits 44, assure d'une part l'~tablissement des connexions des canalisations 16 ~ 4 ~ . . . . . . .
~ . - ., - ~, ,. :
., . ~ . .
lOS719~
aux tubes 40 à 43 et, d'autre part, le verrouillage mécanique de la partie centrale 11 de l'outil à la partie ~upérieure de l'en-semble 6. L'unité 23 assure la commande des organes de l'ensem-ble 6 que l'on désire contrôler, le connecteur 3 par exemple étant commandé par les circuits 45. ~'alimentation des circuit~
de commandes hydraullques de l'unité 1~ ~'effectue par le tuyau flexible 17 et l'alimentation électrique par le câble 18. L'ali-mentation des circuits de contrôle~ hydrauliques de l'unité 15 s'effectue par le tuyau flexible haute pre~sion 46 et l'alimenta-tio~ électrique par 57. ~es télécommandes de tout l'ensemble~'effectuent à partir du pupitre de commande 21 Un treuil, ~chémati~é en 20, assure le déroulement et l'enroulement des flexibles d'alimentation 17, 18 et 46.
~ 'ensemble 6 comporte une structure d'appui 8 comprenant des supports réglables constitués pax des vérins 5, l'extrémité
47 de leur tige 48 reposant sur la plaque de base 4 solidaire du casing 2. Cette structuxe d'appui 8 peut comporter toute struc-ture de guidage, comme celle représentée en 58, figure 4, cette 8tructure servant à l'opération automatique d'assemblage de toute unité autonome amovible de commande et de contrôle que l'on peut .
descendre sur l'en~emble 6 une fois celui-ci posé. Un support 25, appartenant à l'en~emble 6, supporte les pièces inférieuxes de connexion 24, figure 8, de l'unité de connexion 23, un support 28 solidaire du oonnecteur 12 d~ l'outil 1 pcrte le8 manchons conne¢teuxs 26. La ~igure 8 repr~sente la connexion du circuit 29 au circuit 45 lor~ de la de~cente de l'outil 1 portant l'en-~emble 6. Au moment do la déconnexion, figure 9, le connecteur 1~ ~olidalre de l'outil 1 se soulève, entrainant par le support 28 le soulèvement du manchon 26 qui vient buter sur la bague de retenue 27 apr~s libération de la bague 52 et dégagement de l'embout 51, figure 10.
Il va de soi que l'unité de xaccordement 23 peut être équipée de raccord~ de tous autres type~. ~'étanchéité peut être assurée par tous joints intérieurs au manchon 26.
Un manchon de raccorde~ent 9 des canalisations mis en ; jeu avec les connecteurs 3 et 12 a été représenté aux figures 1 et 3. Ce manchon sert de logement aux parties inférieure et supérieure de la canali~ation 41. De~ joints 10 ont été prévu~
sur le manchon 9 pour assurer l'étanchéité du connecteur 3 par exemple ~ervant à la fixation de l'ensemble 6 sur le casing 2.
Des pièces analogues ~ont prévues pour le raccordement des autres ~ections de conduites 40, 42 et 43.
~a vanne maitresse 7 ainsi que les autres vannes de contr61e 37 sont ouvertes manuellement en surface avant l'instal-lation. Elles sont manoeuvrées par la suite à l'aide d'un outil ne constituant pas en soi un objet de l'invention.
On peut aussi prévoir un organe 60 de manoeuvre deQ
vannes 7 et 37 fixé par exemple ~ la partie centrale 11 de l'outil 1, figure 15, objet de l'invention. Cet organe consistant essen-tiellement en un ensemble articulé, peut être relevé dans la posi-tion représentée figure 15 ou en position de fonctionnement, figure 16, ~ l'aide d'un vérin 61 artioulé sur le bras 62. En position de fonotionnement, 1~9 embouts 63 ~'engagent dans des tulipes 64 d~ formes correspondantes et solidaires des axes de rotatlon de oes vannes~ ~a rotation des embouts 63 9~ effectue pax commande hydraulique du pupltre de commande 21 du support i de ~urfaoe 19, A cet effet, l~s mecanismes d'entrafnement 65 i de~ embout~ 63 sont reli~s par les lignes hydrauliques 66 à
j l'~nit~ de commande 1~.
-1 Ainsi, les vannes 7 et ~7 peuvent etre manoeuvrées par l~outll de pose 1 après l'engagement des embouts 63 dans le~
tulipe~ 64 et il suffit après la manoeuvre des vannes de relever l'organe 60 à l'aide du vérin 61 pour procéder à la remontée en ~urface de l'outil de pose 1.
: . . .
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Bien que la plaque de base 4 du casing 2 ait été repré-sentée figure 2 avec quatre colonnes de guidage 50 recevant des cônes de guidage 53 appartenant à la structure 8 èt que deux vérins solidaires de cette ~tructure aient été repré~entés en : ~, on comprendra que la plaque 4, la structure 8 et les support!q amortiqseurs 5 pourraient prendre bien d'autre formes.
Afin de faciliter la description de~ circuits de comman-de des vérins 5, on se reportera d'abord aux figures 4 à 7. Pen-dant la phase de de~cente, ~igure 4, les tiges 48 sont complète-ment ~qorties de façon que lor~ du contact de leurs extrémités 47, figure 5, avec la plaque de base 4, les pistons des vérins 5 solidaires des tiges 48 entraînent la compression de l'huile et du gaz contenus dans les accumulateurs de pression 22 relié~q aux chambres des vérins par les circuits hydrauliques de la ~igure 11.
On voit sur cette figure que les chambre~ ~upérieures 38 des ~ :
vérin~ 5 sont reliées par les lignes 39 à l'accumulateur de pres-sion 22, l'électrovanne ~1 placée dans le circuit 30 prolongeant la ligne 39 étant ouverte pendant la manoeuvre d'approche permet-tant à l'excès d'huile de s'écouler lentement par le circuit 36 . ~usqu'à la mer par l'intermédiaire du canal d'étranglement 34.
Par contre, les chambres inférieures 37, figure 12, sont reliée~
par le9 circuits 55 à l'a¢cumulateur 33, lequel ne peut se déchar-ger au cours de la phase d'approche que danq les chambreq 37, l'électrovanne 32 du circuit 54 fermant alors l'accès ~ l'étran-gleur 34.
Ainsi? pendant toute la de~cente de l'outil 1 et de l'on~embl~ 6, le~ vérins 5 ~ouent le r~le d'amorti~seurs en i rai30n, d'un~ part, de l'échappement trè~ lent de l'huile conte-~u~ dans le~ chambres 3a, d'autre part, de leur liaiqon aux diq-positi~s accumulateurs de l'outil, la rentrée des tiges 48 pou- :
~ant ~'e~fectuer à l'allure désirée.
Afin de contrôler la remontée de l'outil 1 et ~a sépa-' ,~
lOS7191 ration de l'ensemble 6, une électrovanne 35, insérée entre la ligne 17 et la conduite 56 reliée au circuit 30, permet lor~qu'elle est ouverte d'envoyer de la surface de l'huile dans les chambre~
38 et par consequent de soulever l'outil, comme l'indique la figure 13.
L'électrovanne 31 e~t alors fermée cependant que l'élec-trovanne ~2 e~t ou~erte afin de permettre l'échappement progres-sif par l'étrangleur ~4 de l'huile contenue dans les cha~bres 37.
Ainsi, on réalise un moyen commode pour effectuer la po~e de l'ensemble 6 et le retrait de l'outil, Aprè~ la de~cente complète de l'ensemble 6, on procède au verrouillage du connec-teur 3 qui s'effectue par une commande du pupitre 21. On peut alors procéder au retrait de l'outil aprè~ avoir comma~dé le déverrouillage du connecteur 12 à partir de 21.
On remarquera que pendant toute la descente de l'ensem-ble 6, on contr81e la charge d'appui des vérins sur la plaque de base 4 et que l'opération de verrouillage du connecteur 3 peut s'effectuer, soit après r.qppel total des tiges 48 des vérins par ouverture de l'electrovanne 31, figure 14, soit lorsque les extr~mités 47 des tiges reposent sur la plaque en exerçant une pression prédéterminée.
Ainsi qu'il a été dé~à exposé, l'invention ne se rappor-tant pas aux dispositif~ de co~mande de~ organes d'un puits pé-trolier, ces disposltifs connu~ en 90i n'ont pas eté décrits et i.l en est de même des divers circuits de contrôle des pressions et des d~bits dont le contrôle est effectuée au poste de commande 21. En outr~, bien que l'outil déorit corresponde à un mode pr~r~ de r~alisation, il va de soi que de nombreu~es adJonctions, substitution8 ou modifications de détails pourraient être appor-tées aUx ~léments décrit~, ~ compris à la disposition des électro-van~es et des canaux d'étranglement, sans s'écarter pour autant de l'esprit général de l'invention visant à déposer en une æeule . .
. . .
1057~91 opération un ensemble de vanne~ sur une tête de puits pétrolier sous-marin tout en assurant le contrôle immédiat de l'étanchéité
des circuits mis en jeu par ces vannes, l'operation s'effectuant sans plongeur, que les vannes soient commandées ou non après fixation de l'ensemble.
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Diverses methodes d'~nstallations de têtes de puits ont dejà ete utilisees ou preconisées. Elles consistent gene-ralement à descendre et guider successivement chaque partie cons-tituant la tête de puits sous-marine, ces diverses parties se ~uxtaposant de facon que les tuyauteries verticales se raccor-dent automatiquement par des moyens connus en soi. Mais toutes les methodes connues, meme les plus avancées permettant notamment d'éliminer les lignes de guidage par câbles, presentent l'in-conv~nient de faire au moins appel à une première operation de descente d'un outil de manutention destine à la mise en place d'un premier ensemble etanche sur le puits et à une seconde ' operation destinée a descendre et a installer un ensem~le com-prenant au moins la vanne ma~tresse de la tete de puits, une troisième intervention permettant de manoeuvrer la vanne maitresse . .
et de contraler divers circuits de la t8te de puits.
1 Ces methodes, rendues toujours plus difficiles a `1~ mesure ~ue la pro~ondeur à laquelle se trouve la tête de puits ~I cro~t, sont on~reuses et relativement longueæ.
;l L'ob;et de la pr~sente invention est une m~thode d'ins-tallation d'un ensemble sous-marin qui comporte au moins une vanne maitresse pour t~te de puits pr~trolier sous-marin. Selon cette methode on descend, de façon souple par propulsion et ~uidage a distance, des moyens reli~æ ~ un outil ayant un premier moyen de connexion pour ixer l'outil audit ensemble, un second moyen de connexion pour fixer l~ensemble ~ la tête de puits et des moyens de contrale d'etanc~eité de tous circuits necessaires;
A ~
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on com~ande, de la sur~ace, les premier et second moyens de connexion et on commande tous organes desirés interieurs au puits; on remonte ledit outil apres contrale desdits circuits, et on manoeuvre des organes de deconnexion dudit premier moyen de connexion, ces operations étant commandees de la surface au moyen de liaisons souples assurant la fourniture du pouvoir - necessaire.
Il est preferable que la vanne maîtresse soit descendue en position ouverte et que l'on repartisse, par des vérins, la charge de l'ensemble porteur de la vanne maîtresse sur une playue de base du puits avant de verrouiler le second moyen de connexion.
; Dans une réalisation préférentielle, on effectue l'approche et la pose de l'ensemble porteur de la vanne maîtresse au moyen d'un dispositif amortisseur.
En dehors de l'avantage immédiat que procure cette méthode et qui permet, au cours d'une seule descente, non seulement de fixer l'ensemble porteur de la vanne maîtresse et ~ 1 de toutes autres vannes, mais encore de manoeuvrer tous organes `~ du puits et d'effectuer le contrôle de l'étanchéité de tous les circuits aboutissant auxdites vannes, la méthode procure en outre l'avantage de pouvoir effectuer la pose dudit ensemble, ~uels que soient la houle ou d'une ~a~con générale le pilonnement du navire de sur~ace porteur de l'outil, les moyens de contrôle de la pres~ion pouvant ê~re associ~s à tous dispositifs de sup-~ por~ amortisseur réglable que l'on pr~voit sur l'ensemble porteur¦ de la vanne maitresse. Il suffit, en effet, de contrôler et de i comparer les pressions du ~upport amortisseur pour réaliser la derniare phase d' approche verticale de l'ensemble sur le casing sans le secour~ de dispositi~s auxiliaires d~antipilonnement.
Un autre ob~et de l'invention est un outil de mise en oeuVre de la methode precitee qui comprend des moyens de commande de verrouillage du second moyen de connexion dudit ensemble au ^ 2 -, ~
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' ~OS7191 puits, des moyens de commande du déyerrouillage du premier moyen de connexion, des moyens de commande de tous organes desirés intérieurs au puits, des moyens de contrôle de l~étan-chéité de tou-tes canalisations mises en jeu par les vannes dudit ensemble, la commande desdits moyens étant assurée par le support de surface.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description suivante faite en référence au dessin annexé qui représente, a titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un outil de mise en oeuvre de la méthode de pose et de contrôle d'un ensemble de vannes destiné au fonctionnement d'une tête de puits pétrolier sous-marin situé a toute profondeur.
Sur le dessin:
la figure 1 représente la vue schématique de l'outil de pose et de contrale non encore remonte en surface.
la rigure 2 une vue schematique partielle avec arrache-~057191 ment représentant la ba~e de la tête de puit~ recevant le ~upport de l'en~emble porteur de la vanne maitresse, : la figure 3 une vue ~chématique d'un ~anchon de raccor-dement de la partie inférieure d'une condu~ de la tête de puit~
à la partie supérieure d'une conduite, les figures 4 à 7 les ~ues schématiques illustrant re~pectivement la descente, l'approche et la pose de l'ensemble supporté par l'outil ainsi que la remontée de ce dernier après déconnexion, les figures 8 à 10 les ~ues illustrant le~ phases de déconnexion des dispositif~ de raccordement des commandes hydrau-liques de l'outil, les figures 11 à 14 les schémas du circuit amortisseur au cours des phases d'approche et de fixation, et les figures 15 et 16 les vues schématiques d'un outil de commande des vannes en position de retrait et de fonctionne-; ment.
L'ensemble de l'outil désigné de façon générale par I la ré~érence 1, plus visible flgure 7, comporte essentiellement ! 20 une partie centrale 11 raccordée à l'extrémité inférieure duriser 13 suspendu à l'unité de sur~ace 19, une bo~te de commànde 14 de tous organes connecteurs et v~rins, une bo~te de contrôle 15 de l'étanch0it~ des différentes canalisations 16 oonduisant au tube annulaire 40, au tube de production 41 et aux tubes 42 .t 43 d0aservant le~ obturateurs situés à plus bas niveaux mais no~ repr~ntés, ainsi que deux unit~ de raccordement 12 et 23 pour deocendre l~ensemble 6 porteur de la ~anne maItresse 7 sur l~ puita. ~'unite 12 est con~tituée par un connecteur convention--~ nel et l'unité de raccord~ment 23 est constituée de simples rac-co~ds de oircuit~ hydrauli~ue~ disponibles dans le com~erce.
~ e connecteur 12, commandé par les circuits 44, assure d'une part l'~tablissement des connexions des canalisations 16 ~ 4 ~ . . . . . . .
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aux tubes 40 à 43 et, d'autre part, le verrouillage mécanique de la partie centrale 11 de l'outil à la partie ~upérieure de l'en-semble 6. L'unité 23 assure la commande des organes de l'ensem-ble 6 que l'on désire contrôler, le connecteur 3 par exemple étant commandé par les circuits 45. ~'alimentation des circuit~
de commandes hydraullques de l'unité 1~ ~'effectue par le tuyau flexible 17 et l'alimentation électrique par le câble 18. L'ali-mentation des circuits de contrôle~ hydrauliques de l'unité 15 s'effectue par le tuyau flexible haute pre~sion 46 et l'alimenta-tio~ électrique par 57. ~es télécommandes de tout l'ensemble~'effectuent à partir du pupitre de commande 21 Un treuil, ~chémati~é en 20, assure le déroulement et l'enroulement des flexibles d'alimentation 17, 18 et 46.
~ 'ensemble 6 comporte une structure d'appui 8 comprenant des supports réglables constitués pax des vérins 5, l'extrémité
47 de leur tige 48 reposant sur la plaque de base 4 solidaire du casing 2. Cette structuxe d'appui 8 peut comporter toute struc-ture de guidage, comme celle représentée en 58, figure 4, cette 8tructure servant à l'opération automatique d'assemblage de toute unité autonome amovible de commande et de contrôle que l'on peut .
descendre sur l'en~emble 6 une fois celui-ci posé. Un support 25, appartenant à l'en~emble 6, supporte les pièces inférieuxes de connexion 24, figure 8, de l'unité de connexion 23, un support 28 solidaire du oonnecteur 12 d~ l'outil 1 pcrte le8 manchons conne¢teuxs 26. La ~igure 8 repr~sente la connexion du circuit 29 au circuit 45 lor~ de la de~cente de l'outil 1 portant l'en-~emble 6. Au moment do la déconnexion, figure 9, le connecteur 1~ ~olidalre de l'outil 1 se soulève, entrainant par le support 28 le soulèvement du manchon 26 qui vient buter sur la bague de retenue 27 apr~s libération de la bague 52 et dégagement de l'embout 51, figure 10.
Il va de soi que l'unité de xaccordement 23 peut être équipée de raccord~ de tous autres type~. ~'étanchéité peut être assurée par tous joints intérieurs au manchon 26.
Un manchon de raccorde~ent 9 des canalisations mis en ; jeu avec les connecteurs 3 et 12 a été représenté aux figures 1 et 3. Ce manchon sert de logement aux parties inférieure et supérieure de la canali~ation 41. De~ joints 10 ont été prévu~
sur le manchon 9 pour assurer l'étanchéité du connecteur 3 par exemple ~ervant à la fixation de l'ensemble 6 sur le casing 2.
Des pièces analogues ~ont prévues pour le raccordement des autres ~ections de conduites 40, 42 et 43.
~a vanne maitresse 7 ainsi que les autres vannes de contr61e 37 sont ouvertes manuellement en surface avant l'instal-lation. Elles sont manoeuvrées par la suite à l'aide d'un outil ne constituant pas en soi un objet de l'invention.
On peut aussi prévoir un organe 60 de manoeuvre deQ
vannes 7 et 37 fixé par exemple ~ la partie centrale 11 de l'outil 1, figure 15, objet de l'invention. Cet organe consistant essen-tiellement en un ensemble articulé, peut être relevé dans la posi-tion représentée figure 15 ou en position de fonctionnement, figure 16, ~ l'aide d'un vérin 61 artioulé sur le bras 62. En position de fonotionnement, 1~9 embouts 63 ~'engagent dans des tulipes 64 d~ formes correspondantes et solidaires des axes de rotatlon de oes vannes~ ~a rotation des embouts 63 9~ effectue pax commande hydraulique du pupltre de commande 21 du support i de ~urfaoe 19, A cet effet, l~s mecanismes d'entrafnement 65 i de~ embout~ 63 sont reli~s par les lignes hydrauliques 66 à
j l'~nit~ de commande 1~.
-1 Ainsi, les vannes 7 et ~7 peuvent etre manoeuvrées par l~outll de pose 1 après l'engagement des embouts 63 dans le~
tulipe~ 64 et il suffit après la manoeuvre des vannes de relever l'organe 60 à l'aide du vérin 61 pour procéder à la remontée en ~urface de l'outil de pose 1.
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Bien que la plaque de base 4 du casing 2 ait été repré-sentée figure 2 avec quatre colonnes de guidage 50 recevant des cônes de guidage 53 appartenant à la structure 8 èt que deux vérins solidaires de cette ~tructure aient été repré~entés en : ~, on comprendra que la plaque 4, la structure 8 et les support!q amortiqseurs 5 pourraient prendre bien d'autre formes.
Afin de faciliter la description de~ circuits de comman-de des vérins 5, on se reportera d'abord aux figures 4 à 7. Pen-dant la phase de de~cente, ~igure 4, les tiges 48 sont complète-ment ~qorties de façon que lor~ du contact de leurs extrémités 47, figure 5, avec la plaque de base 4, les pistons des vérins 5 solidaires des tiges 48 entraînent la compression de l'huile et du gaz contenus dans les accumulateurs de pression 22 relié~q aux chambres des vérins par les circuits hydrauliques de la ~igure 11.
On voit sur cette figure que les chambre~ ~upérieures 38 des ~ :
vérin~ 5 sont reliées par les lignes 39 à l'accumulateur de pres-sion 22, l'électrovanne ~1 placée dans le circuit 30 prolongeant la ligne 39 étant ouverte pendant la manoeuvre d'approche permet-tant à l'excès d'huile de s'écouler lentement par le circuit 36 . ~usqu'à la mer par l'intermédiaire du canal d'étranglement 34.
Par contre, les chambres inférieures 37, figure 12, sont reliée~
par le9 circuits 55 à l'a¢cumulateur 33, lequel ne peut se déchar-ger au cours de la phase d'approche que danq les chambreq 37, l'électrovanne 32 du circuit 54 fermant alors l'accès ~ l'étran-gleur 34.
Ainsi? pendant toute la de~cente de l'outil 1 et de l'on~embl~ 6, le~ vérins 5 ~ouent le r~le d'amorti~seurs en i rai30n, d'un~ part, de l'échappement trè~ lent de l'huile conte-~u~ dans le~ chambres 3a, d'autre part, de leur liaiqon aux diq-positi~s accumulateurs de l'outil, la rentrée des tiges 48 pou- :
~ant ~'e~fectuer à l'allure désirée.
Afin de contrôler la remontée de l'outil 1 et ~a sépa-' ,~
lOS7191 ration de l'ensemble 6, une électrovanne 35, insérée entre la ligne 17 et la conduite 56 reliée au circuit 30, permet lor~qu'elle est ouverte d'envoyer de la surface de l'huile dans les chambre~
38 et par consequent de soulever l'outil, comme l'indique la figure 13.
L'électrovanne 31 e~t alors fermée cependant que l'élec-trovanne ~2 e~t ou~erte afin de permettre l'échappement progres-sif par l'étrangleur ~4 de l'huile contenue dans les cha~bres 37.
Ainsi, on réalise un moyen commode pour effectuer la po~e de l'ensemble 6 et le retrait de l'outil, Aprè~ la de~cente complète de l'ensemble 6, on procède au verrouillage du connec-teur 3 qui s'effectue par une commande du pupitre 21. On peut alors procéder au retrait de l'outil aprè~ avoir comma~dé le déverrouillage du connecteur 12 à partir de 21.
On remarquera que pendant toute la descente de l'ensem-ble 6, on contr81e la charge d'appui des vérins sur la plaque de base 4 et que l'opération de verrouillage du connecteur 3 peut s'effectuer, soit après r.qppel total des tiges 48 des vérins par ouverture de l'electrovanne 31, figure 14, soit lorsque les extr~mités 47 des tiges reposent sur la plaque en exerçant une pression prédéterminée.
Ainsi qu'il a été dé~à exposé, l'invention ne se rappor-tant pas aux dispositif~ de co~mande de~ organes d'un puits pé-trolier, ces disposltifs connu~ en 90i n'ont pas eté décrits et i.l en est de même des divers circuits de contrôle des pressions et des d~bits dont le contrôle est effectuée au poste de commande 21. En outr~, bien que l'outil déorit corresponde à un mode pr~r~ de r~alisation, il va de soi que de nombreu~es adJonctions, substitution8 ou modifications de détails pourraient être appor-tées aUx ~léments décrit~, ~ compris à la disposition des électro-van~es et des canaux d'étranglement, sans s'écarter pour autant de l'esprit général de l'invention visant à déposer en une æeule . .
. . .
1057~91 opération un ensemble de vanne~ sur une tête de puits pétrolier sous-marin tout en assurant le contrôle immédiat de l'étanchéité
des circuits mis en jeu par ces vannes, l'operation s'effectuant sans plongeur, que les vannes soient commandées ou non après fixation de l'ensemble.
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Claims (17)
1. Méthode d'installation d'un ensemble sous-marin comprenant au moins une vanne maîtresse pour tête de puis pétrolier sous-marin, méthode selon laquelle: on descend, de façon souple par propulsion et guidage à distance, des moyens relies à un outil comportant un premier moyen de connexion pour fixer l'outil audit ensemble, un second moyen de connexion pour fixer l'ensemble à la tête de puits et des moyens de contrôle de l'étanchéité de tous circuits nécessaires; on commande, de la surface, les premier et second moyens de connexion et on commande tous organes désirés intérieurs au puits; on remonte ledit outil après contrôle desdits circuits, et on manoeuvre des organes de déconnexion dudit premier moyen de connexion, ces opérations étant commandées de la surface au moyen de liaisons souples assurant la fourniture du pouvoir nécessaire.
2. Méthode de la revendication 1, selon laquelle la vanne maîtresse est descendue en position ouverte.
3. Méthode des revendications 1 ou 2 selon laquelle on répartit par des vérins la charge de l'ensemble porteur de la vanne maîtresse sur une plaque de base du puits avant de verrouil-ler le second moyen de connexion.
4. Méthode de la revendication 1, selon laquelle on efectue l'approche et la pose de l'ensemble porteur de la vanne maîtresse au moyen d'un dispositif amortisseur.
5. Méthode de la revendication 4, selon laquelle on contrôle l'approche et la pose dudit ensemble par rapport à sa position définitive par contrôle du dispositif amortisseur.
6. Méthode des revendications 1, 2 ou 3, selon laquelle l'opération de jonction s'effectue au moyen d'un mouvement vertical.
7. Méthode de la revendication 1, selon laquelle on prévoit sur ledit ensemble une structure prenant appui sur la base du puits par un moyen d'appui réglable.
8. Méthode de la revendication 7, selon laquelle on prévoit en outre sur ladite structure un moyen de guidage pour la pose ultérieure de tous ensembles autonomes de commande.
9. Méthode selon la revendication 2, selon laquelle on remonte ledit outil après commande de la fermeture de la vanne maîtresse.
10. Méthode des revendications 1, 2 ou 3, selon laquelle on prévoit un organe de manoeuvre rétractable des vannes de l'ensemble que l'on connecte au puits.
11. Outil pour l'installation d'un ensemble sous-marin comprenant au moins une vanne maîtresse pour tête de puits pétrolier sous-marin et un premier moyen de connexion dudit ensemble à installer sur le puits sous-marin ainsi que des liaisons à un support de surface, caractérise en ce qu'il comporte des moyens de commande de verrouillage d'un second moyen de connexion dudit ensemble au puits, des moyens de commande du déverrouillage du premier moyen de connexion, des moyens de commande de tous organes désirés intérieurs au puits, des moyens de contrôle de l'étanchéité de toutes canalisations mises en jeu par les vannes dudit ensemble, la commande desdits moyens étant assurée par le support de surface.
12. Outil de la revendication 11, dont chaque canalisa-tion mise en jeu par la vanne dudit ensemble est connectée à une ligne de contrôle d'etanchéite dudit moyen de contrôle de l'étancheite,
13, Outil de la revendication 11 dont les circuits de commande des divers organes de commande sur ledit ensemble ou dans le puits sont raccordes verticalement par des raccords hydrauliques montes sur ledit ensemble.
14. Outil de la revendication ll,comportant en outre un dispositif amortisseur.
15. Outil de la revendication 13, dont les dispositifs amortisseurs sont des accumulateurs de pression reliés, d'une part, auxdits circuits de commande et, d'autre part, aux cham-bres de verins solidaires dudit ensemble.
16. Outil de la revendication 11, dont ledit moyen de connexion est relie au riser du support de surface et donc les circuits de commande et les circuits de contrôle de l'e-tancheite sont relies au support de surface par des canalisations souples.
17. Outil de la revendication 15, dont les liaisons des dispositifs amortisseurs aux chambres des verins sont en outre reliees par l'intermediaire d'au moins une première electro-vanne auxdits moyens de commande, pour la commande de sortie des tiges des verins par le remplissage de l'une des chambres, et par au moins un circuit comprenant une saconde electrovanne et un canal détranglement au milieu ambiant, ledit circuit étant relié à autre chambre, de telle sorte que la sortie et la rentree des tiges des vérins s'effectuent à l'allure desiree.
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