CA1104491A - Methode et dispositif pour relier une installation flottante a une installation subaquatique par l'intermediaire d'eau moins une conduite flexible - Google Patents
Methode et dispositif pour relier une installation flottante a une installation subaquatique par l'intermediaire d'eau moins une conduite flexibleInfo
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- CA1104491A CA1104491A CA310,952A CA310952A CA1104491A CA 1104491 A CA1104491 A CA 1104491A CA 310952 A CA310952 A CA 310952A CA 1104491 A CA1104491 A CA 1104491A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
- F16L1/14—Laying or reclaiming pipes on or under water between the surface and the bottom
- F16L1/15—Laying or reclaiming pipes on or under water between the surface and the bottom vertically
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
- E21B43/0107—Connecting of flow lines to offshore structures
Abstract
Méthode pour relier une installation de surface flottante à une installation subaquatique par l'intermédiaire d'au moins une conduite flexible. Selon cette méthode, on meten place sur le fond de l'eau, en position fixe, une structure-guide rigide allongée verticalement, de hauteur inférieure à la profondeur d'eau et qui comporte à sa partie supérieure des moyens-supports pour soutenir localement une conduite flexible en limitant sa courbure; on positionne l'installation de surface au-dessus de cette structure-guide; on descend depuis l'installation de surface un élément adapte à venir coiffer la structure-guide et guidant une ligne de manoeuvre reliée à une extrémité d'une conduite flexible à immerger; ou on exerce depuis la surface une traction sur la ligne de manoeuvre de manière que la conduite flexible passe sur la structure-guide, et vienne reposer sur les moyens-supports en formant, par gravité, une fraction de boucle libre de hauteur limitée entre ces moyenssupports et une portion sensiblement verticale de conduite flexible soutenue par l'installation de surface et, on raccorde la conduite flexible à l'installation subaquatique à son extrémité opposée à ladite portion de conduite sensiblement verticale. Il y est aussi décrit un dispositif permettant de relier par une conduite flexible une installation flottante à une installation subaquatique. Ce dispositif comporte une structure-guide rigide placée en position fixe sur le fond de l'eau, de hauteur inférieure à la profondeur d'eau, et comprend à sa partie supérieure des moyens-supports sur lesquels une partie ascendante de la conduite flexible vient s'appuyer en formant, sous l'effet de la qravité, une fraction de boucle libre au voisinage de la structure-guide.
Description
La présente invention concerne une méthode et un dispositif pour relier une installation flottante à une installation subaquatique par l'inter-médiaire d'au moins une conduite flexible.
a^
En particulier, mais non exclusivement, l'invention est applicable au transfert de prodults pctroliers par conduite flexible entre une installation subaquatiquc, telle qu'unc tête de puits pétrolier sous-marin, le collecteur d'un champ de pétrole, un réservoir posé sur le fond de l'eau... etc... et une installation de surface flottante,telle qu'une plateforme de production, une bouée de chargement pour navires p~troliers, un réservoir flottant ... etc. .
1~ L'utilisation de conduites flexibles dans de telles applications pré-sentc l'avantagc de permettre des mouvements de l'installation flottante plus importa~ts que dans le cas d'une liaison partiellement rigide.
I.es conduites flcxibles utilisées peuvent ~tre du type comprenant un ~lément tubulaire souple et étanche, résistant aux fluides transportés, et des armatures de renforcement capables de supporter la difference des pressions régnant à l'intérieur et à l'extérieur de la conduite, ainsi.que les efforts de traction appliqués à celle-ci.
.
Un probl~me qui se pose est de réaliser entre l'installation subaqua-tique et l'installation flottante une liaiscn dans laquelle la partie ascen-dante de la conduite flexible rcolonne montante, ou "riser"), suspendue à
l'installation flottante ne risquc pas d'être soumise à une usure trop rapide sa partie inférieure, par frottement sur le fond de l'eau et par mise cn compression, noeam~ent lors des déplacemonts vers le ~s de l'installation flott~nte, sous l'effce de la houle. -On a songé à faire supporter cette partie de la conduite par un cais-son immergé de flottabi]it~ positive. Cette technique qui est appliqucc lors-que les mouvements de l'installation flottante sont très importants, conduit cependant à utiliser des caissons dont le poids et l'enco~brement sont très élcvés, et elle ne permet pas un remplacement facile de la "colonne montante".
La pr~sente invention supprime cet inconvénient en fournissant une technique mettant en oeuvre un support fixe de cette "colonne montante" au ' ~.
fond de l'eau et facilitant sa mise en place ct son remplacement.
Un excmple de réalisation de l'invention est d~crit ci-après, en se r~férant aux dessins annexés, où :
- les figures 1 à 6 illustrent les étapes successives de la methode S selon l'invention, adaptée ~ relier une plateforme semi-submersible de produc-tion de pétrole à une installation subaquatique éloignée de cette plateforme, - la figure 7 illustre le remplacement d'un élément de conduite fle~ible reliant l'installation de surface à la structure-guide au fond de l'eau, - la figure 8 représente un exemple de réalisation de la table à la partie sup~rieure de la structure-guide, en coupe par un plan axial perpendi-culaire au plan de la figure 6.
.; . .
La figure 1 illustre la première étape de la méthode selon l'invention, appliquée à la posc d'une conduite flexible entre une plateforme de production de pctrole et un ou plusieurs puits en production, ~loignés de cette plateforme.Dans cette premicre étape, on met en place sur le fond 1 de l'eau, en position fixc, une structure-guide rigide 2 allongée verticalcment, de hauteur inférieureà la profondeur d'eau.
' Cette structure peut être installée sur le fond à l'aide d'une grue 4 à
partir d'un navire 3 pouvant, par exemple, être maintenu èn position au moyen 20 d'ancres et d'amarres 3a. La structure 2 pourra comporter à sa base au moins ~ ~-~; un pieu 5 enfoncé dans le fond dc l'eau par toutc technique de fonçage approprice (vibro-fonçage, par exemple), mais il serait bien entendu possible de pr~voir po-r cette structure-guide une embase ayant une surface et un poids suffisants pour qu'clle puisse reposer sur le fond sans aucune fixation.
La structure 2 comporte à sa partie supérieure une table 7 adaptée à --supporter localcmene la ou les conduites flexibles à poser, en limitant leur courbure à une valeur ne risquan~ pas d'endommagcr cPtte ou ces conduites.
~ ' ' ;' ~. Dans l'exemple non limitatif choisi, l'installation de surface à laquellc on désare raccorder au moins une conduite flexible est une plateforme de produc- tion de pétrole b,du type scmi-submersiblc.
.-. ' . :, ,.
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' .
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.. . . ..
.. . . , .. , ~ . . . . .
Au cours de l'~tape de la mcthode selon l'invention, illustrce par la figure 2, on positionne la plateforme 8 au-dessus de la structure-guide 2,par exemple au moyen des amarres 8a,et on ~tablit une liaison par des cables-guides 9 entre la plateforme 8 et la structure-guide 2, suivant une technique usuelle lors des opérations de forage en mer, Ces cables-guides peuvent etre utilisés pour installer la table 7 au sommet de la structurc-guide 2, si cette table n'a pas déj~ ét~ installée dans l'~tape illustrée par la figure 1.
On fait ensuite passer au moins un câble de manoeuvre 10 du navire de pose ll où il est retenu en lOa (fig. 3) sur la plateformc 8 et on engage ce câble dans un élément 7a destiné à descendre par coulissement le long des cables-; guides 9, l'autre extrémité lOb du câble de manoeuvre 10 étant enroulée sur un ~ treuil porté par la plateforme 8.
:
On descend ensuite (fig. 3) depuis la plateforme 8, le long des càbles-guides 9, l'élement 7a qui est adapté à venir coiffer la table 7, cet élement servant de guidc à au moins un c9ble dc manoeuvre 10 qui passe sous l'élement 7a dans l'exemplc illustré. Ia ou les conduites flexibles à immerger sont stockec sur le touret 12, porté par le navire de pose 11.
On pourra, par exemple, effectuer la descentc de l'élément 7a en le fixant de manière détachablc, au moyen d'un connecteur 13 approprié, à l'extre-mité inf~rieure d'unc colonne de forage 1~l supportée depuis la plateforme 8par la tour de forage 15 et descendue le long des cables-guides 9. L'élément 7a vient se verrouiller sur la table 7.
On raccorde l'extr~mitc lo~ du câble dcmanoeuvre lo à au moins une condui-te flexible 16 à immerger par fixation du câble à l'embout lGa de la conduite et, en maintenant scnsiblement la position du navire dc pose ll, par exemple au moyen des amarres lla (ou au moyen d'un dispositif d'ancrage dynamique), on exerce depuis la platcforme de production 8 une traction sur le câble de manoeuvre lO, de manière à dévider la conduite flexible 16 (fig. 4), à la faire passer entre la table 7 et l'élélnent 7a, avant de raccorder l'embout 16a de la conduite à laplateforme 8 (fig. 5).
L'embout 16a de la conduite fle~ible vient passer entre la table 7 et l'él~ment 7a qui la coiffe ct on d lace ventuc]lcment la plateforme 8 en ~ )e cartant de la structure-guide 2~ ;. 4~ aprcs avojr remonté la colonnc de forn&e, pour faciliter le pass.~ge de la conduite entre la tahle 7 et l'élément , . . .
complémentaire 7a.
.
~ n élément de connexion d~tachable 16b relie la partie ascendante 18 de la conduite flexible (colonne montante ou "riser") et la partie 19 de cette conduitc destin~:e à etre posée sur le fond de l'eau (conduite de collecte).
Cet élément dc connexion 16b est adapté à venir se loger entre la table 7 et l'~lément compl~mentaire 7a lorsque l'cmbout 16a de la conduite flexible a atteint la plateformc 8. Cet agencement facilite le remplacement dc la por-tion de conduite flexible constituant la colonne montante 18 (voir ci-après).
.
On éloigne ensuite de la plateforme 8 le navire de pose 11 en ContinuDnt à dévider la conduite flexible, par rotation du to~ret 12~ et~en l~immergeant au fur et à mesure (fig. 6) jusqu'à venir placer~-la plat~J.r,l~ 8 à proximitc de ~ -~r~
la structure subaquatique, telle que, par exemple la tête de puits de pétrole immergée (non représentéc) à laquclle doit être raccordée l'extr~mité de la conduitc flexible 1~ opposée à son extrémité 16a.
~ .
` Ce raccordement peut être effectué par tout moyen connu approprié et ne sera donc pas décrit ici.
. . .
L'~l~ment 7a peut alors ~tre remont~ et la l~aison par câbles-guides suppriméc cntre la platcformc 8 et la structure-guide 2.
La plateforme de production 8 étant s~umise à des déplaccments verti-caux (mo~lvernents alternatifs de pilonnement dus à la houle et effet des marécs), la hauteur dc l'élément-guide 2 sera avantageusement choisie suffisante pour que la portion de boucle 17 en forme de cha~nette de la conduite 16, qui relie la table 7 à la platcforme 8,nc vienne toucher le fond de l'eau que pour unc - faible proportion de la durée de service du dispositif, ou même seulement pour l'amplitude maximale prévisible du déplacer~ent vertical de la platcforme 8 ~ersle bas (position extr~mc indiquée en 17a, sur la figure 6).
:.
Ceci permettra d'évitcr les risques d'usure de la portion 17 de la conduite flexible par frottement sur le fond de l'eauj et supp~ime le risque ~` de mise en compression dc la portion 18 de la conduite, pouvant cntra~ner une dctérioratiOn.
..~
..
Le rcmplaccmcnt de la portion ascendante 18 de la conduite flexible (colonnc montantc ou "riser") pourra avantageusement s'effectuer de la façon indiquée ri-dessous (éventuellement avec l'assistance de plongeurs).
La plateformc ~ est placée au-dessus de la structure-guidé 2 et la liaison par les c~bles-guides 9 est établie entre la plateforme 8 et la struc-ture-guide 2. Un élément 7b est alors descendu le long des câbles-guides 9, cet élément servant de guide à un c~blc de manoeuvre 30, dont l'extrémite libre est placée sous cet élément 7b et qui est déroulP depuis un treuil de manoeuvre 31 occupant sur la plateforme 8 une position éloignée de celle de l'extremité
supérieure de la colonne m~ntante 18. L~élément 7b est mis en place sur la table 7 et le connecteur 16b à l'extrémité inférieure de la colonne montante 1~ à remplacer est détaché.
:
On remonte alors cette dernière (fig. 7) en exerçant une traction à
sa partie supérieure, ce qui fait circuler le cable de manoeuvrc 30 entre la table 7 et l'élément compl6mentaire 7b (fl~ches). En attachant ensuitc à ce câble 30 une nouvclle colonne montante 18 et en actionnant à nouveau le treuil de manoeuvre 31 en sens inverse pour réenrouler le c~ble de manoeuvre 31, on peut descendre la nouvelle colonne montante jusqu'à ce que son extrémité libre puisse être raccordée en 16b à la conduite flexible de production 19.
. ~
La figure 8 illustre schcmatiquement, à plus grallde ~chelle, un mode dc réalisation de la partie supérieure de l'él~ment-guidc 2, en coupe par un plan axial perpendicu]aire au plan de la figure 6. --Dans cct exemple, la table 7 est constituée de deux p`ieces, la picce supcrieure pouvant coulisser le long des chbles-guides 9. Elle est Eixée à la pièce inEérieure par des dis~positifs de :onnexion 20 et 21.
~ . .
La colonne de forage 14 munie à sa partie inférieure d'un connecteur hydraulique 13, pouvant être de tout type connu appropric, permet de desccndre et remonter les éléments complémentaires 7a et 7b qui viennent coiEÇer la pièce supérieure de la table 7 à laquelle ils sont fixés par les dispositiEs de connexion 22 ct 23. Dans l'exemple illustré par la figure ~, la table 7 supportcdeux condu~tes flexlbles 16 et 16' (vues en section dFoite).
Les organes de connexion 24 et 25 qui permettent de raccorder la partie des condui~es 16 et 16' respe~tive-cntJ -eposant sur le ~ond de l'cau avec ~a ' , partie ascendante (colonne montante ou "riser) de ces conduites, sont, dans cet exemple, munis de pièces en forme de semelles 24 et 25 fzcilitant leur fixation ~ la table 7. Cette fixation peut être effectuée au moyen de dispositifs de connexion-28 et 29 munis d'ergots 26 et 27.
Conformément à la description qui précède, il est reven-diqué une méthode pour relier une installation de surface flot-tante à une installation subaquatique par l'intermédiaire dlau -~ moins une conduite flexible, caractérisée par la succession des étapes suivantes: on met en place sur le fond de l'eau, en posi-tion fixe, une structure-guide rigide allongée verticalement, cle hauteur inférieure à la profondeur deau et qui comporte à sa partie supérieure des moyens-supports pour soutenir localement au moins une conduite flexible en limitant sa courbure, on posi-tionne l'installation de surface au-dessus de cette structure-guide, on descend depuis l'installation de surface un élément adapté à venir coiffer la structure-guide et guidant au moins une ligne de ~anoeuvre reliée à une extrémité d'au moins une conduite flexible à immerger, on exerce depuis la surface une traction sur ladite ligne de manoeuvre, de manière que ladite conduite flexible passe sur la structure~guide, et vienne reposer sur lesdits moyens-supports en formant, par gravité, une fraction . .
de boucle libre de hauteur limitée entre ces moyens-supports et une portion sensiblement verticale de conduite flexible soutenue par l'installation de surface et, on raccorde la conduite flexible à 1' l'installation subaquatique à extrémité opposée à ladite portion de conduite sensiblement verticale.
Il est également revendiqué, un dispositif permettant de relier par au moins une conduite flexible une installation flot- ;
tante à une installation subaquatique, caractérisé en ce qu'il comporte une structure-guide rigide palcée en position fixe sur , ~ ,' .
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lefond de l'eau, de hauteur inferieure à la profondeur cl'eau, et qui comprend à sa partie supérieure des moyens-supports sur lesquels une partie ascendante de la conduite flexible vient siappuyer en formant, sous l'effet de la gravité, une fràction .
de boucle libre au voisinage de la structure-guide, ce dispositif étant en outre caractérisé en ce que lesdits moyens-supports comportent une table-support dont une partie au moins a un profil incurvé ayant un rayon de courbure au moins égal au rayon de courbure minimal de la conduite.flexible. :
Enfin on revendique aussi un système de production d'hydrocarbures en mer, comprenant une installation subaquatique de production à laquelle est reliee au moins une conduite d'ecou-lement de la production, elle-même raccordee à au moins une ..
:; conduite flexible ascendante qui est reliée à une installation de surface, caractérisé en ce qu'il comprend une structure-guide placée en position fixe sur le fond de l'eau et qui comporte à
sa partie superieure des moyens-supports sur lesquels la partie inferieure de ladite conduite flexib:Le ascendante vient s'ap-puyer en formant une fraction de boucle libre, sous l'effet de la gravite au voisinage de ladite structure guide, lesdits moyens-supports etant disposes à une hauteur suffisante au-dessus du fond de l'eau pour que ladite portion de boucle libre formee ~: par la conduite n'atteigne le fond que pour de très grandes amplitudes du déplacement vertical de l'installation de surface.
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En particulier, mais non exclusivement, l'invention est applicable au transfert de prodults pctroliers par conduite flexible entre une installation subaquatiquc, telle qu'unc tête de puits pétrolier sous-marin, le collecteur d'un champ de pétrole, un réservoir posé sur le fond de l'eau... etc... et une installation de surface flottante,telle qu'une plateforme de production, une bouée de chargement pour navires p~troliers, un réservoir flottant ... etc. .
1~ L'utilisation de conduites flexibles dans de telles applications pré-sentc l'avantagc de permettre des mouvements de l'installation flottante plus importa~ts que dans le cas d'une liaison partiellement rigide.
I.es conduites flcxibles utilisées peuvent ~tre du type comprenant un ~lément tubulaire souple et étanche, résistant aux fluides transportés, et des armatures de renforcement capables de supporter la difference des pressions régnant à l'intérieur et à l'extérieur de la conduite, ainsi.que les efforts de traction appliqués à celle-ci.
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Un probl~me qui se pose est de réaliser entre l'installation subaqua-tique et l'installation flottante une liaiscn dans laquelle la partie ascen-dante de la conduite flexible rcolonne montante, ou "riser"), suspendue à
l'installation flottante ne risquc pas d'être soumise à une usure trop rapide sa partie inférieure, par frottement sur le fond de l'eau et par mise cn compression, noeam~ent lors des déplacemonts vers le ~s de l'installation flott~nte, sous l'effce de la houle. -On a songé à faire supporter cette partie de la conduite par un cais-son immergé de flottabi]it~ positive. Cette technique qui est appliqucc lors-que les mouvements de l'installation flottante sont très importants, conduit cependant à utiliser des caissons dont le poids et l'enco~brement sont très élcvés, et elle ne permet pas un remplacement facile de la "colonne montante".
La pr~sente invention supprime cet inconvénient en fournissant une technique mettant en oeuvre un support fixe de cette "colonne montante" au ' ~.
fond de l'eau et facilitant sa mise en place ct son remplacement.
Un excmple de réalisation de l'invention est d~crit ci-après, en se r~férant aux dessins annexés, où :
- les figures 1 à 6 illustrent les étapes successives de la methode S selon l'invention, adaptée ~ relier une plateforme semi-submersible de produc-tion de pétrole à une installation subaquatique éloignée de cette plateforme, - la figure 7 illustre le remplacement d'un élément de conduite fle~ible reliant l'installation de surface à la structure-guide au fond de l'eau, - la figure 8 représente un exemple de réalisation de la table à la partie sup~rieure de la structure-guide, en coupe par un plan axial perpendi-culaire au plan de la figure 6.
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La figure 1 illustre la première étape de la méthode selon l'invention, appliquée à la posc d'une conduite flexible entre une plateforme de production de pctrole et un ou plusieurs puits en production, ~loignés de cette plateforme.Dans cette premicre étape, on met en place sur le fond 1 de l'eau, en position fixc, une structure-guide rigide 2 allongée verticalcment, de hauteur inférieureà la profondeur d'eau.
' Cette structure peut être installée sur le fond à l'aide d'une grue 4 à
partir d'un navire 3 pouvant, par exemple, être maintenu èn position au moyen 20 d'ancres et d'amarres 3a. La structure 2 pourra comporter à sa base au moins ~ ~-~; un pieu 5 enfoncé dans le fond dc l'eau par toutc technique de fonçage approprice (vibro-fonçage, par exemple), mais il serait bien entendu possible de pr~voir po-r cette structure-guide une embase ayant une surface et un poids suffisants pour qu'clle puisse reposer sur le fond sans aucune fixation.
La structure 2 comporte à sa partie supérieure une table 7 adaptée à --supporter localcmene la ou les conduites flexibles à poser, en limitant leur courbure à une valeur ne risquan~ pas d'endommagcr cPtte ou ces conduites.
~ ' ' ;' ~. Dans l'exemple non limitatif choisi, l'installation de surface à laquellc on désare raccorder au moins une conduite flexible est une plateforme de produc- tion de pétrole b,du type scmi-submersiblc.
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Au cours de l'~tape de la mcthode selon l'invention, illustrce par la figure 2, on positionne la plateforme 8 au-dessus de la structure-guide 2,par exemple au moyen des amarres 8a,et on ~tablit une liaison par des cables-guides 9 entre la plateforme 8 et la structure-guide 2, suivant une technique usuelle lors des opérations de forage en mer, Ces cables-guides peuvent etre utilisés pour installer la table 7 au sommet de la structurc-guide 2, si cette table n'a pas déj~ ét~ installée dans l'~tape illustrée par la figure 1.
On fait ensuite passer au moins un câble de manoeuvre 10 du navire de pose ll où il est retenu en lOa (fig. 3) sur la plateformc 8 et on engage ce câble dans un élément 7a destiné à descendre par coulissement le long des cables-; guides 9, l'autre extrémité lOb du câble de manoeuvre 10 étant enroulée sur un ~ treuil porté par la plateforme 8.
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On descend ensuite (fig. 3) depuis la plateforme 8, le long des càbles-guides 9, l'élement 7a qui est adapté à venir coiffer la table 7, cet élement servant de guidc à au moins un c9ble dc manoeuvre 10 qui passe sous l'élement 7a dans l'exemplc illustré. Ia ou les conduites flexibles à immerger sont stockec sur le touret 12, porté par le navire de pose 11.
On pourra, par exemple, effectuer la descentc de l'élément 7a en le fixant de manière détachablc, au moyen d'un connecteur 13 approprié, à l'extre-mité inf~rieure d'unc colonne de forage 1~l supportée depuis la plateforme 8par la tour de forage 15 et descendue le long des cables-guides 9. L'élément 7a vient se verrouiller sur la table 7.
On raccorde l'extr~mitc lo~ du câble dcmanoeuvre lo à au moins une condui-te flexible 16 à immerger par fixation du câble à l'embout lGa de la conduite et, en maintenant scnsiblement la position du navire dc pose ll, par exemple au moyen des amarres lla (ou au moyen d'un dispositif d'ancrage dynamique), on exerce depuis la platcforme de production 8 une traction sur le câble de manoeuvre lO, de manière à dévider la conduite flexible 16 (fig. 4), à la faire passer entre la table 7 et l'élélnent 7a, avant de raccorder l'embout 16a de la conduite à laplateforme 8 (fig. 5).
L'embout 16a de la conduite fle~ible vient passer entre la table 7 et l'él~ment 7a qui la coiffe ct on d lace ventuc]lcment la plateforme 8 en ~ )e cartant de la structure-guide 2~ ;. 4~ aprcs avojr remonté la colonnc de forn&e, pour faciliter le pass.~ge de la conduite entre la tahle 7 et l'élément , . . .
complémentaire 7a.
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~ n élément de connexion d~tachable 16b relie la partie ascendante 18 de la conduite flexible (colonne montante ou "riser") et la partie 19 de cette conduitc destin~:e à etre posée sur le fond de l'eau (conduite de collecte).
Cet élément dc connexion 16b est adapté à venir se loger entre la table 7 et l'~lément compl~mentaire 7a lorsque l'cmbout 16a de la conduite flexible a atteint la plateformc 8. Cet agencement facilite le remplacement dc la por-tion de conduite flexible constituant la colonne montante 18 (voir ci-après).
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On éloigne ensuite de la plateforme 8 le navire de pose 11 en ContinuDnt à dévider la conduite flexible, par rotation du to~ret 12~ et~en l~immergeant au fur et à mesure (fig. 6) jusqu'à venir placer~-la plat~J.r,l~ 8 à proximitc de ~ -~r~
la structure subaquatique, telle que, par exemple la tête de puits de pétrole immergée (non représentéc) à laquclle doit être raccordée l'extr~mité de la conduitc flexible 1~ opposée à son extrémité 16a.
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` Ce raccordement peut être effectué par tout moyen connu approprié et ne sera donc pas décrit ici.
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L'~l~ment 7a peut alors ~tre remont~ et la l~aison par câbles-guides suppriméc cntre la platcformc 8 et la structure-guide 2.
La plateforme de production 8 étant s~umise à des déplaccments verti-caux (mo~lvernents alternatifs de pilonnement dus à la houle et effet des marécs), la hauteur dc l'élément-guide 2 sera avantageusement choisie suffisante pour que la portion de boucle 17 en forme de cha~nette de la conduite 16, qui relie la table 7 à la platcforme 8,nc vienne toucher le fond de l'eau que pour unc - faible proportion de la durée de service du dispositif, ou même seulement pour l'amplitude maximale prévisible du déplacer~ent vertical de la platcforme 8 ~ersle bas (position extr~mc indiquée en 17a, sur la figure 6).
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Ceci permettra d'évitcr les risques d'usure de la portion 17 de la conduite flexible par frottement sur le fond de l'eauj et supp~ime le risque ~` de mise en compression dc la portion 18 de la conduite, pouvant cntra~ner une dctérioratiOn.
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Le rcmplaccmcnt de la portion ascendante 18 de la conduite flexible (colonnc montantc ou "riser") pourra avantageusement s'effectuer de la façon indiquée ri-dessous (éventuellement avec l'assistance de plongeurs).
La plateformc ~ est placée au-dessus de la structure-guidé 2 et la liaison par les c~bles-guides 9 est établie entre la plateforme 8 et la struc-ture-guide 2. Un élément 7b est alors descendu le long des câbles-guides 9, cet élément servant de guide à un c~blc de manoeuvre 30, dont l'extrémite libre est placée sous cet élément 7b et qui est déroulP depuis un treuil de manoeuvre 31 occupant sur la plateforme 8 une position éloignée de celle de l'extremité
supérieure de la colonne m~ntante 18. L~élément 7b est mis en place sur la table 7 et le connecteur 16b à l'extrémité inférieure de la colonne montante 1~ à remplacer est détaché.
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On remonte alors cette dernière (fig. 7) en exerçant une traction à
sa partie supérieure, ce qui fait circuler le cable de manoeuvrc 30 entre la table 7 et l'élément compl6mentaire 7b (fl~ches). En attachant ensuitc à ce câble 30 une nouvclle colonne montante 18 et en actionnant à nouveau le treuil de manoeuvre 31 en sens inverse pour réenrouler le c~ble de manoeuvre 31, on peut descendre la nouvelle colonne montante jusqu'à ce que son extrémité libre puisse être raccordée en 16b à la conduite flexible de production 19.
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La figure 8 illustre schcmatiquement, à plus grallde ~chelle, un mode dc réalisation de la partie supérieure de l'él~ment-guidc 2, en coupe par un plan axial perpendicu]aire au plan de la figure 6. --Dans cct exemple, la table 7 est constituée de deux p`ieces, la picce supcrieure pouvant coulisser le long des chbles-guides 9. Elle est Eixée à la pièce inEérieure par des dis~positifs de :onnexion 20 et 21.
~ . .
La colonne de forage 14 munie à sa partie inférieure d'un connecteur hydraulique 13, pouvant être de tout type connu appropric, permet de desccndre et remonter les éléments complémentaires 7a et 7b qui viennent coiEÇer la pièce supérieure de la table 7 à laquelle ils sont fixés par les dispositiEs de connexion 22 ct 23. Dans l'exemple illustré par la figure ~, la table 7 supportcdeux condu~tes flexlbles 16 et 16' (vues en section dFoite).
Les organes de connexion 24 et 25 qui permettent de raccorder la partie des condui~es 16 et 16' respe~tive-cntJ -eposant sur le ~ond de l'cau avec ~a ' , partie ascendante (colonne montante ou "riser) de ces conduites, sont, dans cet exemple, munis de pièces en forme de semelles 24 et 25 fzcilitant leur fixation ~ la table 7. Cette fixation peut être effectuée au moyen de dispositifs de connexion-28 et 29 munis d'ergots 26 et 27.
Conformément à la description qui précède, il est reven-diqué une méthode pour relier une installation de surface flot-tante à une installation subaquatique par l'intermédiaire dlau -~ moins une conduite flexible, caractérisée par la succession des étapes suivantes: on met en place sur le fond de l'eau, en posi-tion fixe, une structure-guide rigide allongée verticalement, cle hauteur inférieure à la profondeur deau et qui comporte à sa partie supérieure des moyens-supports pour soutenir localement au moins une conduite flexible en limitant sa courbure, on posi-tionne l'installation de surface au-dessus de cette structure-guide, on descend depuis l'installation de surface un élément adapté à venir coiffer la structure-guide et guidant au moins une ligne de ~anoeuvre reliée à une extrémité d'au moins une conduite flexible à immerger, on exerce depuis la surface une traction sur ladite ligne de manoeuvre, de manière que ladite conduite flexible passe sur la structure~guide, et vienne reposer sur lesdits moyens-supports en formant, par gravité, une fraction . .
de boucle libre de hauteur limitée entre ces moyens-supports et une portion sensiblement verticale de conduite flexible soutenue par l'installation de surface et, on raccorde la conduite flexible à 1' l'installation subaquatique à extrémité opposée à ladite portion de conduite sensiblement verticale.
Il est également revendiqué, un dispositif permettant de relier par au moins une conduite flexible une installation flot- ;
tante à une installation subaquatique, caractérisé en ce qu'il comporte une structure-guide rigide palcée en position fixe sur , ~ ,' .
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lefond de l'eau, de hauteur inferieure à la profondeur cl'eau, et qui comprend à sa partie supérieure des moyens-supports sur lesquels une partie ascendante de la conduite flexible vient siappuyer en formant, sous l'effet de la gravité, une fràction .
de boucle libre au voisinage de la structure-guide, ce dispositif étant en outre caractérisé en ce que lesdits moyens-supports comportent une table-support dont une partie au moins a un profil incurvé ayant un rayon de courbure au moins égal au rayon de courbure minimal de la conduite.flexible. :
Enfin on revendique aussi un système de production d'hydrocarbures en mer, comprenant une installation subaquatique de production à laquelle est reliee au moins une conduite d'ecou-lement de la production, elle-même raccordee à au moins une ..
:; conduite flexible ascendante qui est reliée à une installation de surface, caractérisé en ce qu'il comprend une structure-guide placée en position fixe sur le fond de l'eau et qui comporte à
sa partie superieure des moyens-supports sur lesquels la partie inferieure de ladite conduite flexib:Le ascendante vient s'ap-puyer en formant une fraction de boucle libre, sous l'effet de la gravite au voisinage de ladite structure guide, lesdits moyens-supports etant disposes à une hauteur suffisante au-dessus du fond de l'eau pour que ladite portion de boucle libre formee ~: par la conduite n'atteigne le fond que pour de très grandes amplitudes du déplacement vertical de l'installation de surface.
.
.
,., ~
' .. . . . . . . . .
Claims (10)
1. Méthode pour relier une installation de surface flottante à une installation subaquatique par l'intermédiaire d'au moins une conduite flexible, caractérisée par la succession des étapes suivantes :
a) on met en place sur le fond de l'eau, en position fixe, une structure-guide rigide allongée verticalement, de hauteur infé-rieure à la pronfondeur d'eau et qui comporte à sa partie supé-rieure des moyens-supports pour soutenir localement au moins une conduite flexible en limitant sa courbure, b) on positionne l'installation de surface au-dessus de cette structure-guide, c) on descend depuis l'installation de surface un élément adapté
à venir coiffer la structure-guide et guidant au moins une ligne de manoeuvre reliée à une extrémité d'au moins une conduite flexible à immerger, d) on exerce depuis la surface une traction sur ladite ligne de manoeuvre, de manière que ladite conduite flexible passe sur la structure-guide, et vienne reposer sur lesdits moyens-supports en formant, par gravite, une fraction de boucle libre de hauteur limitée entre ces moyens-supports et une portion sensiblement verticale de conduite flexible soutenue par l'installation de surface et, e) on raccorde la conduite flexible à l'installation subaquatique à extrémité opposée à ladite portion de conduite sensiblement verticale.
a) on met en place sur le fond de l'eau, en position fixe, une structure-guide rigide allongée verticalement, de hauteur infé-rieure à la pronfondeur d'eau et qui comporte à sa partie supé-rieure des moyens-supports pour soutenir localement au moins une conduite flexible en limitant sa courbure, b) on positionne l'installation de surface au-dessus de cette structure-guide, c) on descend depuis l'installation de surface un élément adapté
à venir coiffer la structure-guide et guidant au moins une ligne de manoeuvre reliée à une extrémité d'au moins une conduite flexible à immerger, d) on exerce depuis la surface une traction sur ladite ligne de manoeuvre, de manière que ladite conduite flexible passe sur la structure-guide, et vienne reposer sur lesdits moyens-supports en formant, par gravite, une fraction de boucle libre de hauteur limitée entre ces moyens-supports et une portion sensiblement verticale de conduite flexible soutenue par l'installation de surface et, e) on raccorde la conduite flexible à l'installation subaquatique à extrémité opposée à ladite portion de conduite sensiblement verticale.
2. Méthode selon la revendication 1, adaptée à relier l'installation de surface à une installation subaquatique éloignée de celle-ci, en utilisant une barge de pose sur laquelle est stockée la conduite flexible, caractérisée en ce que l'on relie une extrémité de la ligne de manoeuvre à l'installation de surface flottante et l'autre à une première extrémité de la conduite flexible à immerger, située sur la barge de pose puis, en maintenant sensiblement la position de la barge de pose, on exerce depuis l'installation de surface une traction sur ladite ligne de manoeu-vre, de manière à dévider la conduite flexible, à la faire passer sur la structure-guide, puis à venir raccorder ladite première extrémité de la conduite à l'installation de surface, on éloigne de l'installation de surface la barge de pose en continuant à
dévider la conduite flexible et l'immergeant au fur et à mesure, jusqu'à venir placer cette barge de pose à proximité de l'installa-tion subaquatique, et on raccorde la seconde extrémité de la conduite flexible à l'installation subaquatique.
dévider la conduite flexible et l'immergeant au fur et à mesure, jusqu'à venir placer cette barge de pose à proximité de l'installa-tion subaquatique, et on raccorde la seconde extrémité de la conduite flexible à l'installation subaquatique.
3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on établit une liaison par câbles-guides entre l'installa-tion de surface et la structure-guide pour descendre depuis l'installation de surface l'élément adapte à venir coiffer la structure-guide.
4. Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'on descend l'élément adapte à venir coiffer la structure-guide en le fixant de manière détachable à l'extrémité inférieure d'une colonne de forage soutenue par l'installation de surface et que l'on fait descendre le long des câbles-guides.
5. Dispositif permettant de relier par au moins une conduite flexible une installation flottante à une installation subaquatique, caractérisé en ce qu'il comporte une structure-guide rigide placée en position fixe sur le fond de l'eau, de hauteur inférieure à la profondeur d'eau, et qui comprend à sa partie supérieure des moyens-supports sur lesquels une partie ascendante de la conduite flexible vient s'appuyer en formant, sous l'effet de la gravité, une fraction de boucle libre au voisinage de la structure-guide; ce dispositif étant, en outre, caractérisé en ce que lesdits moyens-supports comportent une table-support dont une partie au moins a un profil incurvé ayant un rayon de courbure au moins égal au rayon de courbure minimal de la conduite flexible.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé
en ce que lesdits moyens-supports sont adaptés à recevoir un élé-ment complémentaire avec lequel ils délimitent un passage dans lequel la conduite flexible peut coulisser.
en ce que lesdits moyens-supports sont adaptés à recevoir un élé-ment complémentaire avec lequel ils délimitent un passage dans lequel la conduite flexible peut coulisser.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé
en ce que ledit élément complémentaire a un profil incurvé, de rayon de courbure au moins égal au rayon de courbure minimal de la conduite flexible.
en ce que ledit élément complémentaire a un profil incurvé, de rayon de courbure au moins égal au rayon de courbure minimal de la conduite flexible.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé
en ce que ledit élément complémentaire est adapté à coulisser le long de câbles-guides entre l'installation de surface et le sommet de la structure-guide.
en ce que ledit élément complémentaire est adapté à coulisser le long de câbles-guides entre l'installation de surface et le sommet de la structure-guide.
9. Système de production d'hydrocarbures en mer, com-prenant une installation subaquatique de production à laquelle est reliée au moins une conduite d'écoulement de la production, elle-même raccordée à au moins une conduite flexible ascendante qui est reliée à une installation de surface, caractérisé en ce qu'il comprend une structure-guide placés en position fixe sur le fond de l'eau et qui comporte à sa partie supérieure des moyens-supports sur lesquels la partie inférieure de ladite con-duite flexible ascendante vient s'appuyer en formant une fraction de boucle libre, sous l'effet de la gravité au voisinage de ladite structure-guide, lesdits moyens-supports étant dis-posés à une hauteur suffisante au-dessus du fond de l'eau pour que ladite portion de boucle libre formée par la conduite n'atteigne le fond que pour de très grandes amplitudes du dépla-cement vertical de l'installation de surface.
10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite conduite flexible d'écoulement est raccordée à
ladite conduite flexible ascendante sensiblement au niveau des-dits moyens-supports pour faciliter le remplacement de ladite conduite flexible ascendante.
ladite conduite flexible ascendante sensiblement au niveau des-dits moyens-supports pour faciliter le remplacement de ladite conduite flexible ascendante.
Applications Claiming Priority (2)
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| FR7727169 | 1977-09-08 |
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