EP2100065A1 - Dispositif et procede de descente ou remontee de l'extremite d'une conduite sous-marine a partir d'un navire de pose - Google Patents

Dispositif et procede de descente ou remontee de l'extremite d'une conduite sous-marine a partir d'un navire de pose

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Publication number
EP2100065A1
EP2100065A1 EP08761923A EP08761923A EP2100065A1 EP 2100065 A1 EP2100065 A1 EP 2100065A1 EP 08761923 A EP08761923 A EP 08761923A EP 08761923 A EP08761923 A EP 08761923A EP 2100065 A1 EP2100065 A1 EP 2100065A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chain
pipe
tower
abandonment
gripper
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08761923A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Kimon Ardavanis
Hervé LEGAIGNOUX
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saipem SA
Original Assignee
Saipem SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Saipem SA filed Critical Saipem SA
Publication of EP2100065A1 publication Critical patent/EP2100065A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/16—Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom
    • F16L1/18—Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom the pipes being S- or J-shaped and under tension during laying
    • F16L1/19—Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom the pipes being S- or J-shaped and under tension during laying the pipes being J-shaped

Definitions

  • the present invention relates to a device for lowering or raising an underwater pipe between a surface vessel and the seabed, allowing at the end of assembly and laying of the pipe from a laying ship, to descend to the bottom from the sea the upper end of the said pipe from the ship.
  • the device according to the invention is particularly useful for the abandonment and recovery of pipes laid at sea at very great depth, that is to say more than 1000 m deep.
  • the present invention relates more particularly to subsea pipes consisting of unitary elements of pipes assembled end to end, preferably by welding on board said laying ship.
  • the present invention also relates to a method of descent to a certain depth of immersion, preferably to the bottom of the sea, from a laying vessel of the upper end of an underwater pipe whose other end rests at the bottom of the sea, or ascent of said end from said submerged depth, preferably from the seabed to a surface vessel, said vessel being equipped with a descent device or lift according to the invention .
  • ship here designates any movable floating assembly, capable of allowing the laying of a pipe.
  • the invention applies in particular to the laying of an underwater pipe consisting of rectilinear sections also called “oars” assembled together by welding on board the ship, generally measuring 24 or 48 m, the pipe being therefore placed step by step, each section or "train” may itself be composed of several unit elements of pipe assembled by welding to form a train.
  • the device and method of abandonment and recovery of underwater pipe according to the invention therefore concern, as regards the abandonment, the last step of laying the pipe when it is fully assembled and that one wishes to descend to the desired depth, especially at the bottom of the sea, the end of the pipe thus formed.
  • the preliminary assembly of the different parts of the pipe aboard the ship, then the installation of the row at the bottom of the sea by assembly of oars and then immersion of the pipe as the oars progressively are assembled, is traditionally done, especially for submarine pipe laying at depths exceeding 1000m, or even greater than 2000 m, by a so-called J-laying method in which the suspended underwater pipe adopts a curved configuration between its point of attachment on the surface of the ship and its point of contact with the seabed, said shape corresponding to the mathematical curve called chain for which the radius of curvature regularly increases from the bottom to the surface.
  • pose J This pose is called pose J because the shape of the portion of pipe suspended between the ship and the contact point on the seabed is improperly assimilated to a J-shaped.
  • This pose J is described in many patents , in particular the patents on behalf of the applicant FR 2792991, FR 2793540 and FR 2801088.
  • the pipe during assembly is maintained in the lower part of the laying tower J by an external clamp system, for example as described in the patent FR 2801088 of the applicant, over a length that does not exceed a few meters at most.
  • the upper end of the pipe is conventionally lowered to the bottom of the sea by means of an abandonment device consisting of a drop cable wound on a abandonment winch. and whose end is fixed to the upper end of the pipe to be abandoned, as explained hereinafter in the detailed description with reference to FIG. 1.
  • an abandonment device consisting of a drop cable wound on a abandonment winch. and whose end is fixed to the upper end of the pipe to be abandoned, as explained hereinafter in the detailed description with reference to FIG. 1.
  • the object of the present invention is therefore to provide a new device and method for abandoning and recovering the end of pipe between a surface vessel and the seabed which do not have the disadvantages mentioned above when the bottom from the sea is located at great depth, especially more than 100m or more than 2000 and 3000 m.
  • the object of the present invention is to provide a device and method for abandoning driving at great depth which are less bulky and less expensive than known winch and cable abandonment type equipment when adapting those to be able to abandon a pipe at great depth.
  • the present invention provides a device for lowering or raising an underwater line between a surface vessel and the seabed, said pipe consisting of unitary driving elements assembled end to end, preferably by welding, said descent or ascent device being installed on board a laying ship and allowing at the end of assembly and laying pipe from said ship, to descend to the bottom of the sea the upper end of said pipe from the vessel, the other end of the pipe resting at the bottom of the sea and the remainder of the pipe being immersed in suspension preferably in a configuration substantially in the form of a chain-like curve, the said descent or ascent device comprising: a structure mounted on board said vessel forming a tower in an inclined position, of variable inclination, able to receive and maintain at least the unitary terminal pipe element the upper end of said pipe, the
  • said movable gripper being able to be displaced in translation along said guide element by means of actuation in translation between a high position and a low position of said tower, said descent or ascent device being characterized in that:
  • an abandonment chain attached to the upper end of said pipe extending within said tower to said mobile gripper by passing around a link guiding means, preferably a first pulley secured to said carriage, to then join a storage area where the free end of said chain is stored, the abandonment chain portion between said first pulley and said storage area being subject only to the tension due to its own weight,
  • said mobile gripper being equipped with a first chain locking device able to block said abandonment chain when it is in a closed position and to release said link when said first locking device is in an open position,
  • a second chain locking device being mounted at the lower end of said tower below said lower position of said gripper and the tower, able to lock said abandonment chain when said second locking device is in a closed position and releasing said chain when said second blocking device is in an open position.
  • the present invention also provides a method of descent to a certain depth of immersion, preferably to the bottom of the sea, from a laying vessel of the upper end of an underwater pipe whose other end rests at the bottom of the sea, or upstream of said end from said submerged depth (H), preferably from the seabed to a surface vessel, said vessel being equipped with a device according to the invention.
  • steps 1) and 2) repeating steps 1) and 2) to respectively lower or back up step by step the end of the pipe of a length corresponding to the distance traveled by said movable gripper between said high and low position of said mobile gripper along said tower, until the upper end of said pipe has descended to a desired submerged position (H), in particular the bottom of the sea (21) or respectively until the end of said pipe is raised to said vessel.
  • H submerged position
  • said actuating means in translation of said mobile gripper comprise at least a first cable, one end of which is wound on a first winch mounted on said tower, the other end of said first cable being fixed to said mobile gripper, said first cable extending between said first winch and said mobile gripper passing around a second deflection pulley mounted at the top of said tower, the winding of said first cable or respectively its unwinding allowing the ascent or respectively the descent of said mobile gripper.
  • said first cable has a winding length around said first relatively short winch, since the length to be wound or unrolled during the raising or lowering of said mobile gripper type carriage substantially corresponds to the length of the tower of laying in J, about 50 m, for rowing of 25 to 50 m. Said first winch therefore has a relatively small footprint compared with the abandonment winch used in the prior art.
  • the device according to the invention makes it possible for most of the tension experienced by the abandonment chain to be almost completely taken up by the structure of the J-laying tower, insofar as the various tension forces experienced by the chain of abandonment are directed in the longitudinal axial direction of the laying tower J, strictly in the axis of said tower.
  • the storage area comprises a storage well of said chain and cooperates with a windlass near said well adapted to cooperate with said chain so as to allow the unwinding of said chain from said well during a said rise of said mobile gripper or respectively the storage of said chain inside said well during the descent of said mobile gripper.
  • said abandonment chain guide means integral with the movable gripper preferably said first pulley is rotated during the ascent of said mobile gripper thereby allowing said chain to unwind from its storage area, and said first pulley is stationary in rotation and said chain abandonment is gradually stored in its storage area during the descent of the mobile gripper.
  • said vessel comprises an additional device for lowering the end of the pipe making it possible to finalize the descent when the end of the pipe is close to the immersed level where it is desired to stabilize it, preferably close to the seabed, said device additional descent comprising a second cable called drop cable hooked to the end of the suspension chain and actuated from a second winch ditch drown aboard the ship, adapted to withstand a tension created by the weight a driving portion and the suspension suspension chain less than or equal to 500T at said abandoning winch, preferably a tension less than or equal to 250 T.
  • this additional abandonment device is particularly useful when the end of a pipe is lowered from a ship to a depth greater than 1000 m, preferably 2000 m.
  • the descent is finalized by means of a drop cable attached to the end of the suspension chain and actuated from an abandonment winch able to withstand the tension created by the weight of a portion of the suspended line and the suspended abandonment chain, the assembly creating a tension of less than or equal to 500T at the abandonment winch, when said driving end is deep enough so that the weight of the part of the suspension line and the suspending chain suspension create a voltage less than or equal to 500T, preferably less than or equal to 250 T at said abandonment winch.
  • said structure mounted on board said vessel forming a tower in an inclined position is a tower of a submarine pipe laying device called J-laying device, said J-laying device comprising:
  • said tower comprises an axis of rotation in the lower part adapted to allow said variable inclination of said tower; a lifting beam capable of being articulated in rotation with respect to said tower about the same said axis of rotation, said lifting beam; being able to support and raise at least a unitary pipe element, preferably a ream comprising 2 to 4 pipe elements joined by welding, from a horizontal position to a said inclined position so as to transfer said unitary element driving within said tower, said lifting beam being preferably actuated in rotation by means of a third cable, one end of which is wound on a third winch mounted on said tower the other end of said third cable being fixed to an attachment point on said lifting beam, said third cable extending between said third winch and said pout re raising by passing around at least a third deflection pulley mounted at the top of said tower, the winding of said third cable or respectively its unwinding allowing the raising or lowering of said lifting beam, and
  • a support beam and orientation of the tower equipped with a rack device adapted to move said tower in rotation to vary its inclination and maintain said tower in a said inclined position.
  • J-laying device makes it possible to use, as said mobile gripper, the descent or ascent device according to the invention, the trolleys and means for actuating the trolleys traditionally used in the J-tower devices, in addition to said carriage and the base of said tower in addition to the first and second self-locking corner gripping devices, said first and second chain locks according to the present invention.
  • the additional equipment required according to the present invention to carry out the abandonment or the recovery of the pipe at the bottom of the sea thus consists of a said link or chain of abandonment and said first and second blocking devices of link or abandonment chain .
  • said chain locking devices comprise two shoes arranged facing each other on both sides of the chain and capable of being actuated in displacement, preferably actuated by tilting. using two jacks, between a said closed position and said open position, the shape of said shoes allowing the blocking of the abandonment chain in said closed position.
  • FIG. 1 is a schematic side view of the phase of abandonment at the end of laying in J according to the traditional technique using a drop winch and a drop cable mounted to the rear of a laying ship equipped with a J-laying tower;
  • FIG. 1A and IB show in side view and in detail (Fig.lA), and in section (Fig IB) a said gripping device with self-locking corners seen from the detailed side (Fig IA) and in section at the interlocking corners (Fig. IB);
  • FIGS. 2A and 2B are side views of the rear of a laying ship equipped with a device for descent or ascent of a pipe at the bottom of the sea, hereinafter referred to as an abandonment device according to the invention, comprising an abandonment chain supporting the tension of the pipe being abandoned before the descent of the carriage at the top of the tower (FIG 2A) and during descent (FIG 2B);
  • FIG. 4 is a side view of a mobile carriage 5 of the laying tower J supporting an idler pulley 5-1 for guiding an abandonment chain 9 of a abandonment device according to the invention, whose first closed chain locking device is detailed in Figure 4A in side view, and in sectional view according to BB from above in Figure 4B; in Figures 4, 4A and 4B, the carriage descends to the lower part of the tower;
  • FIGS. 5 and 7 are front views of a second chain locking device located in the lower part of the laying tower J shown in the open position (fig.5) and closed position (Fig.7);
  • Figures 6 and 6A are side views similar to Figures 4 and 4A wherein the first chain lock device is in the open position, the carriage back to the top of the tower;
  • FIG. 8 is a schematic side view of the phase of abandonment at the end of J-laying of an underwater pipe at great depth from a ship equipped with a J-shaped laying tower and an abandonment device according to the invention, at 3 successive stages A, B and C of said abandonment, for a connection of the end of the pipe 1-1 at a wellbore head 22 .
  • FIG. 1 is a side view of a J-laying tower installed aboard an installation ship 2, constituted by a main structure or in the form of a tower 3 of variable inclination, orientable from substantially the horizontal to beyond the vertical by rotation about its axis of rotation 11 in the lower part of the tower.
  • the laying device J also comprises a lifting beam 4 adapted to be articulated in rotation relative to said tower 3 about the same said axis of rotation 11.
  • This lifting beam is able to support and raise at least one unit element of conduct la, generally a train comprising 2 to 4 unit elements of pipe joined by welding to each other, said train representing a length of 24 or 48 m. Said lifting beam is thus raised from a substantially horizontal position in which the unit driving element la, or the row to be assembled, is installed on said beam.
  • said beam is actuated in rotation about the axis li by means of a said third cable 4-3 one end of which is wound on a third winch 4-2, the other end of the third cable 4-3 fixed at the end of the lifting beam 4, said third cable 4-3 passing around at least a third return pulley 4-1 at the top of said tower 3.
  • the winding of said second cable on its winch allows the lifting beam to rise 4 to the level of inclination of the tower, and thus allows the transfer of the unit driving element la or row in said tower.
  • Said third cable 4-3 is connected to the end of the lifting beam 4 at a point of attachment 4-4.
  • the tower 3 cooperates with a second beam called support beam and orientation of the tower 6 equipped with a rack device 6-1, associated with a motor 6-2, able to move the tower in rotation to vary its inclination and thus maintain the tower stably in a said inclined position by adjusting the angle of inclination.
  • the upper end of the train is apprehended by a said interlocking wedge grip device 10-2 supported by a movable carriage 5 equipped with wheels 5-7 allowing it to move in translation in the longitudinal axial direction XX 'of the tower along guide rails 3-1 between a high position (fig.lA) to a low position located substantially in the horizontal plane of the axis 11 of rotation of the tower, the new train has thus descended to come face the upper end emerging from the previously assembled pipe, a submerged portion is suspended along a curve in the form of chain to its point of contact with the seabed 21.
  • the required abandonment cable 12-1 must be dimensioned accordingly, as well as the abandonment winch 12-2 and pulleys 12-3 which should then become considerably bulky and require significant locations and volumes available on the deck or in the hold of the ship.
  • angle return pulleys 12-3 The multiplicity of these so-called angle return pulleys 12-3 is intended to ensure that the last pulley at the tower is subjected to tensions directed substantially in the direction of the axis of the tower XX 'at the level of the axis of said pulley.
  • the abandonment device according to the present invention as shown in FIGS. 2 and following, and integrated in a J-laying device comprising a J-laying tower, comprises an abandonment chain 9 attached to the upper end. 1-1 of the pipe extending within the tower 3 in the axial longitudinal direction XX 'of the tower to a mobile carriage 5, then passes around a first idler pulley 5-1 integral with said carriage 5 for join a 9-1 storage well in the hold of ship 2, storage well 9-1 being equipped with a 9-2 motorized windlass.
  • the drop chain portion 9c between said first pulley 5-1 and said windlass 9-2 is substantially subjected to only the tension due to its own weight.
  • the abandonment device according to the present invention also comprises the mobile carriage 5 of a conventional J-laying tower, but said mobile carriage 5 is furthermore equipped with a said first chain-locking device 7.
  • the abandonment device also comprises a second chain locking device 8 mounted in the lower part of the tower 3 just above said first interlocking wedge grip 10-1 in part. bottom of the tower 3, and, below the maximum low position of the movable carriage 5 in its descent stroke along the tower 3.
  • the mobile carriage 5 is actuated in translation along the guide rail 3-1 extending in the axial longitudinal direction XX 'of the tower 3 by said first cables 5-4, one end of which is wound on a first winch 5-2.
  • said self-locking corner gripping devices are known to those skilled in the art.
  • said first and second chain locking devices as respectively represented in FIGS. 4A, 4B, 5, 6A and 7 are also known to those skilled in the art and here consist of two shoes 7-1, 8-1 tilting flaps when actuated by cylinders 7-2 and 8-2.
  • Said first chain lock device 7 is connected to the carriage 5 by arms
  • the chain locking devices 7, 8 comprise two shoes 7-1, 8-1 disposed opposite each other on the one side and the other side of the chain and able to be actuated in displacement, preferably actuated by tilting, to using 2 cylinders 7-2,8-2, between a said closed position and a said open position, the shape of said shoes allowing the blocking of the abandonment chain in said closed position
  • the shape of the end of the shoes 7-1, 8-1 makes it possible to maintain the chain 9 subjected to significant tensions of up to 1000 tons and / or more, the shape of said shoes being drawn according to the shape of the chain of way to hang at the level of a link stuck between the upper link and the link below.
  • the end of the chain 9 is hooked to the end 1-1 of the assembled pipe, which is in the lower position of the tower, the carriage 5 also being in the lower part of said tower, the end of the pipe being held in tension by the first self-locking corner pipe gripping device 10-1, and the first chain locking device being in the open position .
  • the carriage is moved towards the top of the tower, then arrived at the top position, the first chain locking device 7 integral with the carriage is locked and the tension is thus resumed by means of the carriage 5. Then, the first device of the carriage is unlocked. gripping with self-locking wedge 10-1. Then, said carriage is lowered along the tower 3, said second chain locking device in the lower position of the tower being always in the open position.
  • the carriage 5 arrives at the bottom of the tower, it stops the descent, it blocks said abandonment chain with the aid of said second chain locking device at the bottom of the tower, it is unlocked, that is to say say one opens said first chain lock device integral with the carriage 5, and the carriage 5 is raised to the top of the tower.
  • the abandonment chain 9 supports the weight of the submerged suspension pipe.
  • the chain portion 9a within the tower is subjected essentially only to the tension due to its own weight.
  • the part of the chain 9c between the pulley 5-1 integral with the carriage 5 and the windlass 9-2 near the well of storage 9-1 is essentially subjected only to a tension due to its own weight.
  • the drop chain 9 cooperates with the windlass 9-2, so as to allow the unwinding of the chain from the well 9-2 during the rise of the carriage 5 or the storage of the chain inside the well during the descent of the trolley 5.
  • Said first pulley 5-1 is driven in a rotational movement during the ascent of the mobile carriage 5 while said first pulley 5-1 is stationary in rotation during the descent of the mobile carriage 5.
  • FIG. 2A shows in side view the abandonment device according to the invention in the initial phase of abandonment corresponding to the displacement of the boat from position A to position B in FIG. abandonment is able to maintain the tension created by the suspended pipe, for example 1000 tons. It is connected to the upper end 1-1 of the pipe and then locked by the first chain locking device 7 at the carriage 5 in the tower, then turned on the idler pulley 5-1 to reach a second motorized pulley playing the role of windlass 9-2 to finally reach its storage area, for example at the storage shaft 9-1 located at the bottom of the hold of the ship 2.
  • the abandonment chain is subjected to traction corresponding to the load of the weight of 1000 tons of the pipe in suspension, said traction being strictly in the axis XX 'of the tower so that the entirety of the load is then transferred to the structure of the tower 3 in the axial direction , that is to say in the best conditions of compression and bending, the axis of rotation 11 at the base of the tower only undergoing a shear.
  • the orientation beam 6 of the tower 3 also undergoes only limited efforts because the suspension chain portion in suspension 9c from the idler pulley 5-1 to the well 9-1 is not under tension, which induces in the structure of said tower 3 only minimal eccentric forces caused by the own weight of said abandonment chain 9, while the main load of 1000 tonnes is transmitted to said tower perfectly axial.
  • J-laying tower means such as the lift beam 4 have not been shown in Figures 2A and 2B.
  • FIGS. 3, 5 and 7 show different views respectively in section along AA in plan view (FIG. 3) and in side view (FIGS. 5 and 7) of said second chain locking device 8, first chain lock device 7 being shown in side view in FIGS. 4A and 6A, and in section from above in FIG. 4B according to BB.
  • the abandonment chain 9 is represented in dark 9b when it is subjected to the abandoning voltage, that is to say when it supports the weight of the pipe immersed in suspension and clear 9a when it is subjected only to its own weight.
  • the sequence shown in Figures 4, 4A and 5 corresponds to the descent of the carriage 5 in the bottom of the tower and therefore to the descent of the upper end of the pipe to the seabed, in synchronization with the progress of the ship 2, as explained above with regard to FIG.
  • the first chain lock device 7 is in the closed position and the second chain lock device 8 located in the lower part of the tower in the plane AA is in the open position.
  • the cylinders 8-2 of the second chain lock device 8 are actuated to close the shoes 8-1, which allows the load to be taken up at the base of the tower substantially in the plane AA, as shown in FIG. 7.
  • the shoes 7-2 of the first chain lock device 7 are then opened as shown in FIG. 6A, which enables the carriage 5 to be raised without winding the pipe upwards of the tower, said ascent having the effect of rotating the pulley 9-1 counterclockwise and to extract concomitant well 9-2 the amount of chain 9 required, said chain 9 is always subjected substantially only its own weight.
  • the shoes 7-1 of the first chain lock device 7 are then closed again as shown in FIG. 4A, then the tension is taken up by the carriage 5 at the level of the first 5.
  • the shoes 8-2 of the second chain locking device 8 are open and a new cycle of descent of the carriage and the chain and thus a new immersion cycle of the end.
  • the upper line of pipe 1-1 towards the sea floor resumes as previously explained.
  • the descent is performed step by step or to a depth of immersion H, the length of each of the steps corresponding to the distance of the carriage between the high position and the low position of travel of the carriage in the tower .
  • FIG. 8 shows several phases of the step of abandoning a pipe 1 from a ship 2 at great depth.
  • the vessel heading towards a wellhead 22 disposed at the bottom of the sea 21 at which the end of the pipe 1-1 is to be connected.
  • the upper end 1-1 of the pipe is connected to an abandonment chain 9, approaches the wellhead 22 at the bottom of the sea and its depth decreases. to a depth H when the vessel is in position B.
  • the weight of the portion of the submerged suspension line between the point of contact at the bottom of the sea and the upper end 1-1 of the pipe decreases as the lower end 1-1 is lowered.
  • the weight of the underwater suspension portion of the pipe may for example represent 1000 tonnes for laying at a depth of more than 2000 m.
  • the vessel 2 advances so as to maintain a chain-shaped curvature at the contact with the sea. seabed until reaching position B at a depth H in which the upper end 1-1 of the suspended pipe is at a depth H such that the weight of the suspended pipe plus the weight of the abandonment to the surface, represents a voltage, for example 400 tons, suitable for recovery by a abandonment cable 12-1 cooperating with a traditional abandonment winch 12-2 as shown in FIG. 1.
  • the abandonment phase continues according to the traditional method with the drop cable 12-1 and the abandonment winch 12-2, the ship moving to a position C, this last phase of abandonment to more precisely adjust the end 1-1 of the pipe when connected to the wellhead 22.
  • a steel pipe of external diameter 610mm and thickness 44.45mm empty weighs in the air 625kg / m and empty in water 538kg / m, which, for a laying by 1750m of depth of water and with a radius of curvature at the point of contact with the ground of 300m, gives a maximum tension at the level of the laying tower in J of 1102 tons.
  • the tension in the chain when the end of the pipe is deposited on the bottom of the sea is 641 tons, and the chain length deviated is approximately 2200m, which represents an overall approximate chain weight of 693 tons.
  • the same steel pipe of external diameter 610mm and thickness 44.45mm empty weighs in the air 625kg / m and empty in water 538kg / m, which gives for a laying by HOOm of depth of water and with a radius of curvature at the point of contact with the ground of 300m, a maximum tension at the level of the laying tower in J of 752 tons.
  • we use a chain of 95mm in diameter, of offshore quality-R5, with a breaking load of about 1050OkN, or about 1065 tons, which gives a safety factor of about K 1.42.
  • the deviated chain then corresponds to an overall length of 1150 m, which represents a chain weight of 228 tons, while if the chain was used until the final removal on the bottom, the necessary length would be of the order of 1650m, which represents a chain weight of 327 tons, that is to say a surplus of 43%.
  • the invention allows in this case a very significant gain in terms of the cost of the chain, as well as in terms of volume and space with respect to the size of the required chain well.
  • the chain is stored in a well integrated with the laying ship, but it can just as easily be stored flat on the deck. It is advantageous to store said chain directly on a barge or a ship positioned in pairs with the laying ship during the only duration of the abandonment or recovery operations, which in this case makes it possible to minimize the bulk of the deck or the holds of the ship. deposit.
  • the abandonment winch 12-2 has been described as being a conventional winch, but it remains in the spirit of the invention using for this function a winch-capstan, or a linear winch, these types of winches being known from the skilled person.

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Abstract

Dispositif et procédé de descente ou remontée de l'extrémité d'une conduite sous-marine entre un navire et le fond de la mer (21) à l'aide d'un chariot circulant sur une tour de pose en J inclinée et coopérant avec des dispositifs de blocage de chaîne reliant l'extrémité supérieure de la conduite à une aire de stockage en passant par une poulie de renvoi solidaire dudit chariot. Un premier dispositif de blocage de chaîne (7) étant solidaire dudit chariot (5) bloquant la chaîne d'abandon (9) lorsque l'on descend ledit chariot et ladite extrémité supérieure de conduite en bout de chaîne, ledit deuxième dispositif de blocage (8) étant alors en position ouverte à la base de ladite tour (3). Et, on bloque ladite chaîne d'abandon au niveau de la partie basse de la tour à l'aide dudit deuxième dispositif de blocage de chaîne (8), ledit premier dispositif de blocage de chaîne étant en position ouverte lorsque l'on remonte le chariot (5).

Description

Dispositif et procédé de descente ou remontée de l'extrémité d'une conduite sous-marine à partir d'un navire de pose
La présente invention concerne un dispositif de descente ou remontée d'une conduite sous-marine entre un navire en surface et le fond de la mer, permettant en fin d'assemblage et pose de la conduite depuis un navire de pose, de descendre au fond de la mer l'extrémité supérieure de ladite conduite depuis le navire.
Ces opérations de descente et remontée de l'extrémité supérieure de la conduite sont aussi appelées respectivement « abandon » et « récupération » de la conduite. Le dispositif selon l'invention est plus particulièrement utile pour l'abandon et la récupération de conduites posées en mer à très grande profondeur, c'est-à-dire à plus de 1000 m de profondeur.
La présente invention concerne plus particulièrement les conduites sous-marines constituées d'éléments unitaires de conduites assemblés bout à bout, de préférence par soudage à bord dudit navire de pose.
La présente invention concerne également un procédé de descente à une certaine profondeur d'immersion, de préférence jusqu'au fond de la mer, depuis un navire de pose de l'extrémité supérieure d'une conduite sous-marine dont l'autre extrémité repose au fond de la mer, ou de remontée de la dite extrémité depuis ladite profondeur immergée, de préférence depuis le fond de la mer jusqu'à un navire en surface, ledit navire étant équipé d'un dispositif de descente ou remontée selon l'invention.
Le mot « navire » désigne ici tout ensemble flottant déplaçable, apte à permettre la pose d'une conduite.
Plus particulièrement, l'invention s'applique notamment à la pose d'une conduite sous-marine constituée de tronçons rectilignes encore appelés « rames » assemblées entre elles par soudage à bord du navire, mesurant en général 24 ou 48 m, la conduite étant donc posée de proche en proche, chaque tronçon ou « rame » pouvant être elle- même constituée de plusieurs éléments unitaires de conduite assemblés par soudage pour constituer une rame. Les dispositif et procédé d'abandon et de récupération de conduite sous-marine selon l'invention concernent donc, en ce qui concerne l'abandon, la dernière étape de pose de la conduite lorsque celle-ci est entièrement assemblée et que l'on souhaite descendre à la profondeur souhaitée notamment au fond de la mer l'extrémité de la conduite ainsi constituée.
L'assemblage préalable des différentes parties de conduite à bord du navire, puis la pose de proche en proche de la conduite au fond de la mer par assemblage de rames puis immersion de proche en proche de la conduite au fur et à mesure que les rames sont assemblées, se fait traditionnellement, notamment pour la pose de conduite sous- marine à des profondeurs dépassant 1000m, voire supérieures à 2000 m, par une méthode dite de pose en J dans laquelle la conduite sous-marine en suspension adopte une configuration courbée entre son point d'accrochage en surface au niveau du navire et son point de contact avec le fond de la mer, ladite forme correspondant à la courbe mathématique dite de chaînette pour laquelle le rayon de courbure augmente régulièrement depuis le fond jusqu'à la surface.
Cette pose est appelée pose en J car la forme de la portion de conduite en suspension entre le navire et le point de contact sur le fond de la mer est assimilée improprement à une forme en J. Cette pose en J est décrite dans de nombreux brevets, notamment les brevets au nom de la demanderesse FR 2792991, FR 2793540 et FR 2801088.
Dans ces brevets, on décrit un navire de pose équipé d'une tour de pose en J qui permet les opérations suivantes :
- maintenir stable l'extrémité supérieure émergée de la partie de conduite déjà assemblée immergée en suspension, - descendre une nouvelle partie de conduite ou rame, présenter à ladite extrémité supérieure émergée de cette partie de conduite en suspension, l'extrémité inférieure d'une nouvelle partie de conduite ou rame,
- maintenir fermement les extrémités des parties de conduite à assembler par soudage pour que ladite soudure puisse être effectuée sans risque d'endommagement dû aux divers mouvements du navire et de la portion de conduite immergée en suspension jusqu'au fond de la mer, et enfin
- souder lesdites parties de conduite. Dans cette pose en J, la difficulté réside dans le fait que toutes les opérations énumérées ci-dessus doivent être effectuées en un seul emplacement situé au niveau du pont du navire, donc près de l'extrémité inférieure de la tour, et de plus, toutes les opérations doivent être exécutées en un temps minimum en raison du coût opérationnel horaire extrêmement élevé du navire d'installation.
La conduite en cours d'assemblage est maintenue en partie basse de la tour de pose en J par un système de clamps externe, par exemple tel que décrit dans le brevet FR 2801088 de la demanderesse, sur une longueur qui n'excède pas quelques mètres tout au plus.
Lorsque l'assemblage de la conduite est terminé, on descend conventionnellement l'extrémité supérieure de la conduite au fond de la mer à l'aide d'un dispositif d'abandon consistant en un câble d'abandon enroulé sur un treuil d'abandon et dont l'extrémité est fixée à l'extrémité supérieure de la conduite à abandonner, comme explicité ci-après dans la description détaillée en référence à la figure 1. De manière à ce que la tension exercée par le câble d'abandon à l'extrémité supérieure de la conduite se fasse sensiblement dans la direction axiale de la conduite, et que la tension dans le câble puisse être reprise en partie par la structure de la tour, on intercale des poulies de renvoi entre le trajet du câble d'abandon avant le treuil d'abandon.
Pour les poses de conduite à grande profondeur, notamment à plus de 1000m, par exemple 2000 ou 3000 m, les charges supportées par les treuils et poulies d'abandon correspondant donc au poids de la partie de conduite en suspension, peuvent dépasser 1000 tonnes. Ces treuils et poulies d'abandon doivent donc être dimensionnés en conséquence pour résister à ces tensions, mais aussi en ce qui concerne le treuil compte tenu de la grande longueur de câble nécessaire qui nécessite donc un emplacement et volume disponibles importants sur le pont ou dans la cale du navire pour recevoir le treuil d'abandon.
Pour les poses de conduite à grande profondeur, le caractère imposant des moyens de traction à mettre en oeuvre pour l'étape d'abandon est quasiment irréalisable d'un point de vue pratique et en tout état de cause serait excessivement coûteuses par ses moyens traditionnels impliquant treuils et câbles d'abandon. Le but de la présente invention est donc de fournir des nouveaux dispositif et procédé d'abandon et de récupération d'extrémité de conduite entre un navire en surface et le fond de la mer qui ne présentent pas les inconvénients mentionnés ci- dessus lorsque le fond de la mer se situe à grande profondeur, notamment plus de 100m, voire plus de 2000 et 3000 m.
Plus particulièrement, le but de la présente invention est de fournir des dispositif et procédé d'abandon de conduite à grande profondeur qui soient moins encombrants et moins coûteux que les matériels connus de type treuil et câble d'abandon lorsque l'on adapte ceux-ci pour être capable de l'abandon d'une conduite à grande profondeur. Pour ce faire, la présente invention fournit un dispositif de descente ou remontée d'une conduite sous-marine entre un navire en surface et le fond de la mer, ladite conduite étant constituée d'éléments unitaires de conduite assemblés bout à bout, de préférence par soudage, ledit dispositif de descente ou remontée étant installé à bord d'un navire de pose et permettant en fin d'assemblage et pose de la conduite depuis ledit navire, de descendre au fond de la mer l'extrémité supérieure de ladite conduite depuis le navire, l'autre extrémité de la conduite reposant au fond de la mer et le reste de la conduite étant immergée en suspension de préférence selon une configuration sensiblement en forme courbe de chaînette, le dit dispositif de descente ou remontée comprenant : - une structure montée à bord du dit navire formant une tour en position inclinée, d'inclinaison variable, apte à recevoir et maintenir au moins l'élément unitaire de conduite terminal comprenant l'extrémité supérieure de ladite conduite, le reste de la conduite étant immergée en suspension jusqu'à son autre extrémité reposant au fond de la mer, - ladite tour étant équipée d'au moins un élément de guidage, de préférence au moins un rail de guidage, apte à guider un préhenseur mobile, de préférence un chariot, dans la direction axiale longitudinale de la tour,
- ledit préhenseur mobile pouvant être déplacé en translation le long dudit élément de guidage par des moyens d'actionnement en translation entre une position haute et une position basse de la dite tour, ledit dispositif de descente ou remontée étant caractérisé en ce que :
- il comprend une chaîne d'abandon fixée à l'extrémité supérieure de ladite conduite s'étendant au sein de ladite tour jusqu'au dit préhenseur mobile en passant autour d'un moyen de guidage de lien, de préférence une première poulie solidaire dudit chariot pour rejoind re ensuite une aire de stockage où l'extrémité libre de lad ite chaîne est rangée, la partie de chaîne d'abandon entre ladite première poulie et ladite aire de stockage n'étant soumise qu'à la seule tension due à son propre poids,
- ledit préhenseur mobile étant équipé d'un premier dispositif de blocage de chaîne apte à bloquer ladite chaîne d'abandon lorsqu'il est dans une position fermée et libérer ledit lien lorsque ledit premier dispositif de blocage est dans une position ouverte,
- un deuxième dispositif de blocage chaîne étant monté à l'extrémité inférieure de ladite tour au dessous de ladite position basse dudit préhenseur et de la tour, apte à bloquer ladite chaîne d'abandon lorsque ledit deuxième dispositif de blocage est dans une position fermée et libérer ladite chaîne lorsque ledit deuxième dispositif de blocage est dans une position ouverte.
La présente invention fournit également un procédé de descente à une certaine profondeur d'immersion, de préférence jusqu'au fond de la mer, depuis un navire de pose de l'extrémité supérieure d'une conduite sous-marine dont l'autre extrémité repose au fond de la mer, ou de remontée de la dite extrémité depuis ladite profondeur immergée (H), de préférence depuis le fond de la mer jusqu'à un navire en surface, ledit navire étant équipé d'un dispositif selon l'invention.
Selon le procédé de la présente invention, on réalise les étapes successives suivantes dans lesquelles :
1) on bloque ledit lien de préférence ladite chaîne d'abandon au niveau dudit préhenseur mobile (5) à l'aide d'un dit premier dispositif de blocage de lien de préférence de chaîne (7), et on descend ou on remonte ledit préhenseur mobile entre ladite position haute et ladite de position basse de ladite tour inclinée, ledit deuxième dispositif de blocage de lien (8) étant en dite position ouverte, ledit premier dispositif de blocage de lien en position fermée reprenant la tension créée par le poids de la partie de conduite en suspension immergée, puis
2) on bloque ledit lien de préférence ladite chaîne d'abandon au niveau de la partie basse de ladite tour à l'aide dudit deuxième dispositif de blocage de lien, puis ledit premier dispositif de blocage de lien étant en dite position ouverte, on remonte ou respectivement on descend ledit préhenseur mobile, ledit deuxième dispositif de blocage de lien en position fermée reprenant la tension créée par le poids de la partie de conduite immergée en suspension, et
3) on réitère les étapes 1) et 2) pour descendre ou respectivement remonter pas à pas l'extrémité de la conduite d'une longueur correspondant à la distance parcourue par ledit préhenseur mobile entre lesdites position haute et basse dudit préhenseur mobile le long de la dite tour, jusqu'à ce que l'extrémité supérieure de ladite conduite soit descendue au niveau d'une position immergée souhaitée (H), notamment le fond de la mer (21) ou respectivement jusqu'à ce que l'extrémité de ladite conduite soit remontée jusqu'au dit navire.
Plus particulièrement, lesdits moyens d'actionnement en translation dudit préhenseur mobile comprennent au moins un premier câble dont une extrémité est enroulée sur un premier treuil monté sur la dite tour, l'autre extrémité dudit premier câble étant fixée au dit préhenseur mobile , le dit premier câble s'étendant entre le dit premier treuil et le dit préhenseur mobile en passant autour d'une deuxième poulie de renvoi montée au sommet de la dite tour, l'enroulement dudit premier câble ou respectivement son déroulement permettant la remontée ou respectivement la descente du dit préhenseur mobile.
Compte tenu du fait que ledit premier câble présente une longueur d'enroulement autour dudit premier treuil relativement courte, puisque la longueur à enrouler ou dérouler lors de la montée ou la descente dudit préhenseur mobile de type chariot correspond sensiblement à la longueur de la tour de pose en J, soit environ 50 m, pour des poses de rames de 25 à 50 m. Ledit premier treuil présente donc un encombrement relativement réduit par rapport notamment au treuil d'abandon mis en œuvre dans la technique antérieure.
Le dispositif selon l'invention permet que la plus grande partie de la tension subie par la chaîne d'abandon soit quasiment intégralement reprise par la structure de la tour de pose en J, dans la mesure où les différentes forces de tension subies par la chaîne d'abandon sont dirigées dans la direction axiale longitudinale de la tour de pose en J, rigoureusement dans l'axe de ladite tour.
Avantageusement, l'aire de stockage comprend un puits de stockage de ladite chaîne et coopère avec un guindeau à proximité dudit puit apte à coopérer avec la dite chaîne de manière à permettre le dévidage de la dite chaîne depuis ledit puits lors d'une dite montée dudit préhenseur mobile ou respectivement le rangement de ladite chaîne à l'intérieur dudit puits lors de la descente dudit préhenseur mobile.
Dans ce cas, ledit moyen de guidage de chaîne d'abandon solidaire du préhenseur mobile, de préférence ladite première poulie est animée en rotation lors de la remontée dudit préhenseur mobile permettant ainsi à ladite chaîne de se dévider depuis son aire de stockage, et ladite première poulie est immobile en rotation et ladite chaîne d'abandon se range progressivement dans son aire de stockage pendant la descente du préhenseur mobile.
Si la phase finale d'abandon requiert une précision accrue, notamment pour ajuster l'extrémité de la conduite avec une cible telle qu'une tête de puits au fond de la mer à laquelle elle doit être connectée, il est avantageusement encore possible que ledit navire comporte un dispositif additionnel de descente de l'extrémité de la conduite permettant de finaliser la descente lorsque l'extrémité de la conduite est proche du niveau immergé où l'on souhaite la stabiliser, de préférence proche du fond de la mer, ledit dispositif additionnel de descente comprenant un deuxième câble dit câble d'abandon accroché à l'extrémité de la chaîne en suspension et actionné à partir d'un deuxième treuil dit treuil d'abandon à bord du navire, apte à supporter une tension créée par le poids d'une partie de conduite et de la chaîne d'abandon en suspension inférieure ou égale à 500T au niveau dudit treuil d'abandon, de préférence une tension inférieure ou égale à 250 T.
La mise en œuvre de ce dispositif d'abandon additionnel est particulièrement utile lorsqu'on descend l'extrémité d'une conduite depuis un navire jusqu'à une profondeur supérieure à 1000m, de préférence 2000m. Dans ce cas, on finalise la descente à l'aide d'un câble d'abandon accroché à l'extrémité de la chaîne en suspension et actionné à partir d'un treuil d'abandon apte à supporter la tension créée par le poids d'une partie de conduite en suspension et de la chaîne d'abandon en suspension, l'ensemble créant une tension inférieure ou égale à 500T au niveau du treuil d'abandon, lorsque ladite extrémité de conduite est suffisamment profonde pour que le poids de la partie de conduite en suspension et de la chaîne d'abandon en suspension créent une tension inférieure ou égale à 500T, de préférence inférieure ou égale à 250 T au niveau dudit treuil d'abandon. Avantageusement encore, ladite structure montée à bord dudit navire formant une tour en position inclinée est une tour d'un dispositif de pose de conduite sous marine dit dispositif de pose en J, ledit dispositif de pose en J comprenant :
- un premier dispositif de préhension de conduite à coins autobloquants en partie basse de ladite tour, de préférence en dessous de la position basse de la course dudit préhenseur mobile, apte à maintenir l'extrémité supérieure de la conduite, et
- un deuxième dispositif de préhension de la conduite à coins autobloquants solidaire dudit préhenseur mobile, apte à bloquer l'extrémité supérieure de la conduite et de la déplacer le long de la tour dans sa direction axiale longitudinale dessous ledit préhenseur mobile.
Plus particulièrement dans un dispositif de pose en J comprenant un dispositif de descente ou de remontée selon l'invention :
- ladite tour comprend un axe de rotation en partie basse apte à permettre un dit inclinaison variable de ladite tour, - une poutre de relevage apte à être articulée en rotation par rapport à ladite tour autour du même dit axe de rotation, ladite poutre de relevage étant apte à supporter et relever au moins un élément unitaire de conduite, de préférence une rame comprenant de 2 à 4 éléments unitaires de conduite assemblés par soudage, depuis une position horizontale jusqu'à une dite position inclinée de manière à transférer le dit élément unitaire de conduite au sein de la dite tour, la dite poutre de relevage étant de préférence actionnée en rotation à l'aide d'un troisième câble dont une extrémité est enroulée sur un troisième treuil monté sur la dite tour l'autre extrémité dudit troisième câble étant fixée à un point de fixation sur la dite poutre de relevage, ledit troisième câble s'étendant entre le dit troisième treuil et la dite poutre de relevage en passant autour d'au moins une troisième poulie de renvoi montée au sommet de la dite tour, l'enroulement dudit troisième câble ou respectivement son déroulement permettant la remontée ou respectivement la descente de la dite poutre de relevage, et
- une poutre de support et orientation de la tour équipée d'un dispositif à crémaillère apte à déplacer la dite tour en rotation pour faire varier son inclinaison et maintenir la dite tour en une dite position inclinée.
La mise en œuvre d'un dispositif de pose en J permet d'utiliser comme dit préhenseur mobile du dispositif de descente ou de remontée selon l'invention les chariots et moyens d'actionnement des chariots mis en œuvre traditionnellement dans les dispositifs de tour en J, en adjoignant audit chariot et à la base de ladite tour en sus des premier et deuxième dispositifs de préhension de conduite à coins autobloquants, des dits premier et deuxième dispositifs de blocage de chaînes selon la présente invention.
Le matériel additionnel requis selon la présente invention pour réaliser l'abandon ou la récupération de la conduite au fond de la mer consiste donc en un dit lien ou chaîne d'abandon et lesdits premier et deuxième dispositifs de blocage de lien ou chaîne d'abandon.
Dans un mode plus particulier de réalisation de l'invention, lesdits dispositifs de blocage de chaîne comprennent deux sabots disposés en vis-à-vis de part et d'autre de la chaîne et aptes à être actionnés en déplacement, de préférence actionné en basculement, à l'aide de 2 vérins, entre une dite position fermée et dite position ouverte, la forme desdits sabots permettant le blocage de la chaîne d'abandon en dite position fermée.
D'autres aspects, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lumière de la description détaillée qui va suivre, faite de manière illustrative et non limitative en référence aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est un schéma en vue de côté de la phase d'abandon en fin de pose en J selon la technique traditionnelle à l'aide d'un treuil d'abandon et d'un câble d'abandon montés à l'arrière d'un navire de pose équipé d'une tour de pose en J ;
- les figures IA et IB présentent en vue de côté et en détaillé (fig.lA), et en coupe (fig. IB) un dit dispositif de préhension de conduite à coins autobloquants vu de côté détaillé (fig. IA) et en coupe au niveau des coins autobloquants (fig. IB) ;
- les figures 2A et 2B sont des vues de côté de l'arrière d'un navire de pose équipé d'un dispositif de descente ou remontée d'une conduite au fond de la mer, ci- après appelé dispositif d'abandon selon l'invention, comportant une chaîne d'abandon supportant la tension de la conduite en cours d'abandon avant la descente du chariot au sommet de la tour (fig. 2A) et en cours de descente (fig. 2B) ;
- la figure 3 représente une vue de dessus en coupe selon le plan AA de la figure 2B d'un dit deuxième dispositif de blocage de chaîne à la base de la tour de pose en J ; - la figure 4 est une vue de côté d'un chariot mobile 5 de la tour de pose en J supportant une poulie folle 5-1 servant à guider une chaîne d'abandon 9 d'un dispositif d'abandon selon l'invention, dont le premier dispositif de blocage de chaîne en position fermée est détaillé sur la figure 4A en vue de côté, et en vue de coupe selon BB de dessus sur la figure 4B ; sur les figures 4, 4A et 4B, le chariot descend vers la partie basse de la tour ;
- les figures 5 et 7 sont des vues de face d'un second dispositif de blocage de chaîne situé en partie basse de la tour de pose en J représenté en position ouverte (fig.5) et position fermée (fig.7) ;
- les figures 6 et 6A sont des vues de côté similaires aux figures 4 et 4A dans lesquelles le premier dispositif de blocage de chaîne est en position ouverte, le chariot remontant vers le sommet de la tour ;
- la figure 8 est un schéma en vue de côté de la phase d'abandon en fin de pose en J d'une conduite sous-marine par grande profondeur à partir d'un navire équipé d'une tour de pose en J et d'un dispositif d'abandon selon l'invention, à 3 stades successifs A, B et C dudit abandon, en vue d'une connexion de l'extrémité de la conduite 1-1 au niveau d'une tête de puits de forage 22.
La figure 1 est une vue de côté d'une tour de pose en J installée à bord d'un navire d'installation 2, constituée d'une structure principale ou en forme de tour 3 d'inclinaison variable, orientable depuis sensiblement l'horizontale jusqu'au-delà de la verticale par rotation autour de son axe de rotation 11 en partie basse de la tour.
Le dispositif de pose en J comporte également une poutre de relevage 4 apte à être articulée en rotation par rapport à ladite tour 3 autour du même dit axe de rotation 11. Cette poutre de relevage est apte à supporter et relever au moins un élément unitaire de conduite la, en général une rame comprenant 2 à 4 éléments unitaires de conduite assemblés par soudage les uns aux autres, ladite rame représentant une longueur de 24 ou 48 m. Ladite poutre de relevage est ainsi relevée depuis une position sensiblement horizontale dans laquelle l'élément unitaire de conduite la, ou la rame à assembler, est installée sur ladite poutre. Puis ladite poutre est actionnée en rotation autour de l'axe li a l'aide d'un dit troisième câble 4-3 dont une extrémité est enroulée sur un troisième treuil 4-2, l'autre extrémité du troisième câble 4-3 fixée à l'extrémité de la poutre de relevage 4, ledit troisième câble 4-3 passant autour d'au moins une troisième poulie de renvoi 4-1 au sommet de ladite tour 3. L'enroulement dudit deuxième câble sur son treuil permet la montée de la poutre de relevage 4 jusqu'au niveau d'inclinaison de la tour, et permet ainsi le transfert de l'élément unitaire de conduite la ou rame au sein de ladite tour. Ledit troisième câble 4-3 est relié à l'extrémité de la poutre de relevage 4 au niveau d'un point de fixation 4-4.
La tour 3 coopère avec une deuxième poutre dite poutre de support et orientation de la tour 6 équipée d'un dispositif à crémaillère 6-1, associé à une motorisation 6-2, apte à déplacer la tour en rotation pour faire varier son inclinaison et maintenir ainsi la tour stablement en une dite position inclinée en ajustant l'angle d'inclinaison.
Une fois l'élément unitaire de conduite la ou rame transféré au sommet de la tour, l'extrémité supérieure de la rame est appréhendée par un dit dispositif de préhension de conduite à coins autobloquants 10-2 supporté par un chariot mobile 5 équipé de roues 5-7 lui permettant de se déplacer en translation dans la direction axiale longitudinale XX' de la tour le long de rails de guidage 3-1 entre une position haute (fig.lA) jusqu'à une position basse située sensiblement dans le plan horizontal de l'axe 11 de rotation de la tour, la nouvelle rame est ainsi descendue jusqu'à venir se présenter en face de l'extrémité supérieure émergée de la conduite précédemment assemblée, dont une partie immergée est en suspension selon une courbe en forme de chaînette jusqu'à son point de contact avec le fond de la mer 21.
L'extrémité supérieure émergée de ladite conduite déjà assemblée est maintenue fermement à la base de la tour de pose en J à l'aide de dit premier dispositif de préhension de conduite à coins autobloquants 10-1, similaire audit deuxième dispositif de préhension à coins autobloquants 10-2 représenté sur les figures IA et IB, mis à part que le premier dispositif de préhension de conduite à coins autobloquants est solidaire de la base de la tour tandis que le deuxième dispositif à coins autobloquants est solidaire du chariot mobile.
Ensuite, l'extrémité inférieure de la rame ou élément unitaire de conduite la descendu au sein de la tour de pose en J 3, en vis-à-vis de l'extrémité supérieure émergée de la conduite 1 fixée fermement à la base de la tour sont soudées au niveau d'une cabine à soudage 13. Après soudure, ledit premier dispositif de préhension à coins autobloquants 10-1 est relâché, la tension de la conduite est alors entièrement reprise par le chariot 5 de la tour au moyen dudit second dispositif de préhension à coins autobloquants 10-2, puis le chariot est descendu vers le bas de la tour de façon à immerger ladite conduite d'une longueur correspondant à la longueur de la dernière rame ou dernier élément unitaire de conduite la soudé. Puis, en fin de course, ledit premier dispositif de préhension à coins autobloquants 10-1 est à nouveau verrouillé au niveau de l'extrémité supérieure émergée de la conduite immergée en suspension. Le chariot 5 est alors ramené à vide en haut de la tour et une rame suivante ou élément unitaire de conduite la suivant est transféré par la poutre de relevage 4 pour effectuer un cycle suivant d'assemblage de rames, puis d'immersion de conduite.
Lorsque la conduite complète a été ainsi réalisée et posée, on connecte à l'extrémité supérieure de la conduite l'extrémité d'un dit câble d'abandon 12-1 relié par des jeux de poulies 12-3 à un dit treuil d'abandon 12-2. La tension est alors reprise par ledit treuil d'abandon 12-2 et des poulies de renvoi 12-3. L'étape d'abandon est effectuée de manière continue par dévirage du treuil d'abandon associés à une progression synchronisée du navire de pose 2, de manière à conserver une courbure du pied de chaînette acceptable et sensiblement constante pour ladite conduite au niveau de son point de contact avec le fond de la mer 21.
Cette procédure classique présente l'inconvénient d'engendrer des efforts considérables au niveau des poulies 12-3 car les deux brins du câble d'abandon de part et d'autre des poulies sont soumis à une traction correspondant au poids de la conduite en suspension. Ceci signifie que le supportage desdites poulies 12-3 dans la tour doit résister sensiblement au double de la charge créée par la conduite en suspension. De plus, le câble d'abandon doit être continu pour pouvoir être stocké correctement par enroulement sur le tambour du treuil d'abandon 12-2 et pour passer sans encombre dans les différentes poulies 12-3 motorisées. Ainsi, lorsque la profondeur d'eau est extrême, par exemple 2000 ou 3000 m, voire plus, et où le poids de la partie de conduite en suspension immergée peut atteindre et dépasser 1000 tonnes, le câble d'abandon 12-1 nécessaire doit être dimensionné en conséquence, de même que le treuil d'abandon 12-2 et les poulies 12-3 qui devraient alors devenir considérablement encombrants et nécessiter des emplacements et volumes disponibles importants sur le pont ou dans la cale du navire. Ainsi, dans le cas d'un navire existant dont la capacité de charge de la tour est augmentée, par renforcement de sa structure, ou par installation d'une nouvelle tour, pour passer par exemple la possibilité de supporter une charge de 400 à 1000 tonnes, voire plus, l'intégration de nouveaux moyens de traction pour la phase d'abandon pour une pose de conduite à grande profondeur (au-delà de 1000, voire 2000m) deviendrait quasiment impossible en raison du caractère important de ce type d'équipement lourd et de l'encombrement général du pont et des cales du navire. De plus, les poulies de renvoi d'angle 12-3 présentes sur le parcours du câble d'abandon doivent être renforcées et leur diamètre nominal augmenté en proportion directe avec le diamètre du nouveau câble d'abandon mis en œuvre, ce qui là encore rend en général les modifications nécessaires quasi impossibles. La multiplicité de ces dites poulies de renvoi d'angle 12-3 vise à ce que la dernière poulie au niveau de la tour soit soumise à des tensions dirigées sensiblement dans la direction de l'axe de la tour XX' au niveau de l'axe de ladite poulie.
Sur les figures 2 et suivantes, on a représenté des dispositif et procédé d'abandon selon la présente invention.
Le dispositif d'abandon selon la présente invention, tel que représenté sur les figures 2 et suivantes, et intégré à un dispositif de pose en J comprenant une tour de pose en J, comprend une chaîne d'abandon 9 fixée à l'extrémité supérieure 1-1 de la conduite s'étendant au sein de la tour 3 dans la direction longitudinale axiale XX' de la tour jusqu'à un chariot mobile 5, puis passe autour d'une première poulie folle 5-1 solidaire dudit chariot 5 pour rejoindre un puits de stockage 9-1 dans la cale du navire 2, le puits de stockage 9-1 étant équipé d'un guindeau motorisé 9-2.
La partie de chaîne d'abandon 9c entre ladite première poulie 5-1 et ledit guindeau 9-2 n'est sensiblement soumise qu'à la seule tension due à son propre poids.
Le dispositif d'abandon selon la présente invention comprend également le chariot mobile 5 d'une tour de pose en J traditionnelle, ledit chariot mobile 5 étant toutefois équipé en outre d'un dit premier dispositif de blocage de chaîne 7.
Enfin, le dispositif d'abandon selon la présente invention, comporte également un deuxième dispositif de blocage de chaîne 8 monté dans la partie basse de la tour 3 juste au-dessus dudit premier dispositif de préhension de conduite à coins autobloquants 10-1 en partie basse de la tour 3, et, en-dessous de la position basse maximale du chariot mobile 5 dans sa course de descente le long de la tour 3. Le chariot mobile 5 est actionné en translation le long du rail de guidage 3-1 s'étendant dans la direction longitudinale axiale XX' de la tour 3 par lesdits premiers câbles 5-4 dont une extrémité est enroulée sur un premier treuil 5-2 monté sur la structure du support de ladite tour, l'autre extrémité dudit premier câble 5-4 étant fixée au sommet dudit chariot mobile 5, ledit premier câble 5-4 s'étendant entre ledit premier treuil 5-2 et ledit chariot 5 en passant autour d'une dite deuxième poulie de renvoi 5-3 montée au sommet de la tour 3, l'enroulement dudit premier câble 5-4 ou respectivement son déroulement permettant la remontée ou respectivement la descente dudit chariot mobile 5 le long de la tour 3 entre une position haute (fig.2A) et une position basse non représentée.
Lesdits dispositifs de préhension de conduite à coins autobloquants sont connus de l'homme de l'art. De même, lesdits premier et deuxième dispositifs de blocage de chaîne tels que représentés respectivement sur les figures 4A, 4B, 5, 6A et 7 sont également connus de l'homme de l'art et sont ici constitués de deux sabots 7-1, 8-1 rabattables en basculement lorsqu'ils sont actionnés par les vérins 7-2 et 8-2.
Ledit premier dispositif de blocage de chaîne 7 est relié au chariot 5 par des bras
5-5 permettant d'espacer le dispositif de blocage 7 et d'intercaler une poulie 5-1 entre le chariot et ledit premier dispositif de blocage de chaîne. Ledit premier dispositif de blocage de chaîne 7 étant retenu par une butée 5-6 comportant une perforation centrale 5-8 apte à laisser passer la chaîne 9.
Les dispositifs de blocage de chaîne 7, 8 comprennent deux sabots 7-1, 8-1 disposés en vis-à-vis de part et d'autre de la chaîne et aptes à être actionnés en déplacement, de préférence actionnés en basculement, à l'aide de 2 vérins 7-2,8-2, entre une dite position fermée et une dite position ouverte, la forme desdits sabots permettant le blocage de la chaîne d'abandon en dite position fermée
La forme de l'extrémité des sabots 7-1, 8-1 permet de maintenir la chaîne 9 soumise à des tensions importantes pouvant atteindre 1000 tonnes et/ou plus, la forme desdits sabots étant dessinée en fonction de la forme de la chaîne de manière à venir se bloquer au niveau d'un maillon coincé entre le maillon du dessus et le maillon du dessous. Dans la phase initiale d'abandon du procédé d'abandon selon l'invention, on accroche l'extrémité de la chaîne 9 à l'extrémité 1-1 de la conduite assemblée, laquelle se trouve en position basse de la tour, le chariot 5 se trouvant lui aussi dans la partie basse de ladite tour, l'extrémité de la conduite étant maintenue en tension par le premier dispositif de préhension de conduite à coins autobloquant 10-1, et le premier dispositif de blocage de chaîne étant en position ouverte. On déplace le chariot vers le haut de la tour, puis arrivé en position haute, on verrouille le premier dispositif de blocage de chaîne 7 solidaire du chariot et on reprend ainsi la tension au moyen du chariot 5. Puis, on déverrouille le premier dispositif de préhension de conduite à coins autobloquant 10-1. Puis, on descend ledit chariot le long de la tour 3, ledit deuxième dispositif de blocage de chaîne en position basse de la tour étant toujours en position ouverte. Lorsque le chariot 5 arrive au bas de la tour, on arrête la descente, on bloque ladite chaîne d'abandon à l'aide dudit deuxième dispositif de blocage de chaîne en partie basse de la tour, on débloque, c'est-à-dire on ouvre ledit premier dispositif de blocage de chaîne solidaire du chariot 5, et on remonte le chariot 5 au sommet de la tour.
Pendant la montée et la descente du chariot mobile 5, la chaîne 9 reste tendue entre la position basse de la tour au niveau dudit deuxième dispositif de blocage 8 et au niveau du chariot et dudit premier dispositif de blocage de chaîne 7 au sein de ladite tour 3.
Pendant la phase de descente du chariot mobile la chaîne d'abandon 9 supporte le poids de la conduite en suspension immergée. En revanche, pendant la phase de remontée du chariot, la partie de chaîne 9a au sein de la tour est soumise essentiellement uniquement à la tension due à son propre poids. D'autre part, aussi bien pendant la montée que la descente du chariot pendant l'étape d'abandon, la partie de la chaîne 9c entre la poulie 5-1 solidaire du chariot 5 et le guindeau 9-2 à proximité du puits de stockage 9-1, n'est essentiellement soumise qu'à une tension due qu'à son propre poids. Pendant la descente et la remontée du chariot, la chaîne d'abandon 9 coopère avec le guindeau 9-2, de manière à permettre le dévidage de la chaîne depuis le puits 9-2 lors de la montée du chariot 5 ou le rangement de la chaîne à l'intérieur du puits lors de la descente du chariot 5. Ladite première poulie 5-1 est animée d'un mouvement de rotation lors de la remontée du chariot mobile 5 tandis que ladite première poulie 5-1 est immobile en rotation pendant la descente du chariot mobile 5.
Sur la figure 2A on a représenté en vue de côté le dispositif d'abandon selon l'invention dans la phase initiale d'abandon correspondant au déplacement du bateau depuis la position A à la position, B de la figure 8, la chaîne d'abandon est capable de maintenir la tension créée par la conduite en suspension, par exemple 1000 tonnes. Elle est reliée à l'extrémité supérieure 1-1 de la conduite puis verrouillée par le premier dispositif de blocage de chaîne 7 au niveau du chariot 5 dans la tour, puis tournée sur la poulie folle 5-1 pour atteindre une seconde poulie motorisée jouant le rôle de guindeau 9-2 pour atteindre enfin son aire de stockage, par exemple au puits de stockage 9-1 situé au fond de la cale du navire 2. Dans cette configuration, la chaîne d'abandon est soumise à une traction correspondant à la charge du poids de 1000 tonnes de la conduite en suspension, ladite traction étant rigoureusement dans l'axe XX' de la tour de sorte que l'intégralité de la charge est alors transférée à la structure même de la tour 3 dans la direction axiale, c'est-à-dire dans les meilleures conditions de compression et de flexion, l'axe de rotation 11 à la base de la tour ne subissant qu'un simple cisaillement.
D'autre part, la poutre d'orientation 6 de la tour 3 ne subit aussi que des efforts limités car la portion de chaîne d'abandon en suspension 9c depuis la poulie folle 5-1 jusqu'au puits 9-1 n'est pas sous tension, ce qui n'induit dans la structure de ladite tour 3 que des efforts excentrés minimes causés par le poids propre de ladite chaîne d'abandon 9, alors que la charge principale de 1000 tonnes est transmise à ladite tour de manière parfaitement axiale.
Pour des raisons de clarté des explications, certains des moyens de la tour de pose en J tels que la poutre de relevage 4 n'ont pas été représentés sur les figures 2A et 2B.
Sur les figures 3, 5 et 7, on a représenté différentes vues respectivement en coupe selon AA en vue de dessus (fig.3) et en vue de côté (fig.5 et 7) ledit deuxième dispositif de blocage de chaîne 8, ledit premier dispositif de blocage de chaîne 7 étant représenté en vue de côté sur les figure 4A et 6A, et en coupe de dessus sur la figure 4B selon BB. Pour la clarté des explications dans les figures 4 à 7, la chaîne d'abandon 9 est représentée en foncé 9b lorsqu'elle est soumise à la tension d'abandon, c'est-à-dire lorsqu'elle support le poids de la conduite immergée en suspension et en clair 9a lorsqu'elle est soumise seulement à son propre poids. La séquence représentée sur les figures 4, 4A et 5 correspond à la descente du chariot 5 dans le bas de la tour et donc à la descente de l'extrémité supérieure de la conduite vers le fond de la mer, en synchronisation avec l'avancement du navire 2, comme explicité précédemment au regard de la figure 8.
Dans cette séquence, le premier dispositif de blocage de chaîne 7 est en position fermée et le second dispositif de blocage de chaîne 8 situé en partie basse de la tour dans le plan AA est en position ouverte.
Lorsque le chariot 5 arrive en partie basse de la tour, les vérins 8-2 du second dispositif de blocage de chaîne 8 sont actionnés pour fermer les sabots 8-1, ce qui permet de reprendre la charge au niveau de la base de la tour sensiblement dans le plan AA, comme montré sur la figure 7.
Les sabots 7-2 du premier dispositif de blocage de chaîne 7 sont alors ouverts comme montré sur la figure 6A, ce qui permet de remonter le chariot 5 sans remonter la conduite vers le haut de la tour, ladite remontée ayant pour effet de faire tourner la poulie 9-1 en sens inverse des aiguilles d'une montre et d'extraire concomitamment du puits 9-2 la quantité de chaîne 9 nécessaire, ladite chaîne 9 n'étant toujours soumise sensiblement qu'à son propre poids. Lorsque le chariot 5 a atteint le sommet de la tour, les sabots 7-1 du premier dispositif de blocage de chaîne 7 sont alors à nouveau refermés comme indiqué sur la figure 4A, puis la tension est reprise par le chariot 5 au niveau du premier dispositif de blocage de chaîne 5. Puis, enfin, les sabots 8-2 du second dispositif de blocage de chaîne 8 sont ouverts et un nouveau cycle de descente du chariot et de la chaîne et donc un nouveau cycle d'immersion de l'extrémité supérieure de la conduite 1-1 vers le fond de la mer reprend comme explicité précédemment.
Ensuite, on réitère les étapes ci-dessus pour descendre pas à pas l'extrémité supérieure 1-1 de la conduite immergée en suspension d'une longueur correspondant à chaque fois à la distance parcourue par ledit chariot mobile entre lesdites positions haute et basse du chariot mobile le long de la tour 3 jusqu'à ce que l'extrémité supérieure 1-1 de la conduite soit descendue directement jusqu'au fond de la mer 21, soit à une position de profondeur H immergée, tel qu'explicité ci-après, en liaison avec la figure 8.
Ainsi, la descente s'effectue en pas à pas complètement ou jusqu'à une profondeur d'immersion H, la longueur de chacun des pas correspondant à la distance du chariot entre la position haute et la position basse de course du chariot dans la tour.
Sur la figure 8, on a représenté plusieurs phases de l'étape d'abandon d'une conduite 1 depuis un navire 2 à grande profondeur. Le navire se dirigeant en direction d'une tête de puits 22 disposée au fond de la mer 21 au niveau de laquelle l'extrémité de la conduite 1-1 doit être connectée. Depuis la position A jusqu'à la position B du navire, l'extrémité supérieure 1-1 de la conduite est reliée à une chaîne d'abandon 9, se rapproche de la tête de puits 22 au fond de la mer et sa profondeur diminue jusqu'à atteindre une profondeur H lorsque le navire est en position B.
Sur la figure 8, à partir de la profondeur H, l'extrémité du câble d'abandon 12-1 est connectée à l'extrémité libre de la chaîne 9 légèrement au-dessus du plan AA du second dispositif de blocage de chaîne 8. La tension est alors reprise par le treuil d'abandon 12-1, puis les sabots du second dispositif de blocage 8 sont ouverts et l'abandon est poursuivi, de préférence de manière continue par dévirement du treuil d'abandon 12-2 en synchronisme avec l'avancée du navire jusqu'à ce que la conduite repose intégralement sur le fond de la mer.
Le poids de la partie de la conduite en suspension immergée entre le point de contact au fond de la mer et l'extrémité supérieure 1-1 de la conduite diminue au fur et à mesure de la descente de l'extrémité supérieure 1-1. Au départ, le poids de la partie de conduite en suspension immergée peut représenter par exemple 1000 tonnes pour une pose à une profondeur de plus de 2000 m.
Comme mentionné précédemment, au fur et à mesure de la descente de l'extrémité supérieure 1-1 de la conduite vers le fond de la mer, le navire 2 avance de manière à conserver une courbure en forme de chaînette au niveau du contact avec le fond marin jusqu'à atteindre la position B à une profondeur H dans laquelle l'extrémité supérieure 1-1 de la conduite en suspension se trouve à une profondeur H tel que le poids de la conduite en suspension additionné du poids de la chaîne d'abandon jusqu'en surface, représente une tension, par exemple de 400 tonnes, apte à être reprise par un câble d'abandon 12-1 coopérant avec un treuil d'abandon 12-2 traditionnel tel que représenté sur la figure 1. Et, la phase d'abandon se poursuit selon le procédé traditionnel avec le câble d'abandon 12-1 et le treuil d'abandon 12-2, le navire se déplaçant vers une position C, cette dernière phase d'abandon permettant d'ajuster plus précisément l'extrémité 1-1 de la conduite lors de la connexion à la tête de puits 22.
A titre de premier exemple, une conduite en acier de diamètre externe 610mm et d'épaisseur 44.45mm vide, pèse dans l'air 625kg/m et vide dans l'eau 538kg/m, ce qui, pour une pose par 1750m de profondeur d'eau et avec un rayon de courbure au niveau du point de contact avec le sol de 300m, donne une tension maximale au niveau de la tour de pose en J de 1102 tonnes. Pour effectuer l'abandon, on utilise une chaîne de 120mm de diamètre de maillon, de qualité offshore-R5, présentant une charge à la rupture de 15782kN, soit 1608 tonnes, ce qui donne un coefficient de sécurité par rapport à la rupture d'environ K=I.46. La tension dans la chaîne lorsque l'extrémité de la conduite est déposée sur le fond de la mer, est de 641 tonnes, et la longueur de chaîne dévirée est sensiblement de 2200m, ce qui représente un poids global approximatif de chaîne de 693 tonnes.
A titre de second exemple, la même conduite en acier de diamètre externe 610mm et d'épaisseur 44.45mm vide, pèse dans l'air 625kg/m et vide dans l'eau 538kg/m, ce qui donne pour une pose par HOOm de profondeur d'eau et avec un rayon de courbure au niveau du point de contact avec le sol de 300m, une tension maximale au niveau de la tour de pose en J de 752 tonnes. Pour effectuer l'abandon, on utilise une chaîne de 95mm de diamètre de maillon, de qualité offshore-R5, présentant une charge à la rupture d'environ 1050OkN, soit environ 1065 tonnes, ce qui donne un coefficient de sécurité d'environ K= 1.42.
Lorsque l'extrémité 1-1 de la conduite se trouve à la profondeur H=970m, le poids de ladite conduite additionné du poids de la chaîne en suspension crée au niveau de ladite tour une tension de 397 tonnes, ce qui permet de connecter l'extrémité de la chaîne à un câble d'abandon 12-1 solidaire d'un treuil d'abandon 12-2 de capacité maximum 400 tonnes, ce dernier effectuant alors, et de manière continue, la fin de la procédure d'abandon, jusqu'à ce que l'extrémité de la conduite repose sur le fond marin, à proximité de sa cible 22. La chaîne dévirée correspond alors à une longueur globale de 1150 m, ce qui représente un poids de chaîne de 228 tonnes, alors que si la chaîne était utilisée jusqu'à la dépose finale sur le fond, la longueur nécessaire serait de l'ordre de 1650m, ce qui représente un poids de chaîne de 327 tonnes, c'est-à-dire un surplus de 43%. Ainsi, l'invention permet dans ce cas un gain très important en termes de coût de la chaîne, ainsi qu'en termes de volume et de place en ce qui concerne la taille du puits à chaînes requis.
Dans l'invention, la chaîne est stockée dans un puits intégré au navire de pose, mais elle peut tout aussi bien être simplement stockée à plat sur le pont. On stocke avantageusement ladite chaîne directement sur une barge ou un navire positionné à couple du navire de pose pendant la seule durée des opérations d'abandon ou de récupération, ce qui permet dans ce cas de minimiser l'encombrement du pont ou des cales du navire de pose.
Le treuil d'abandon 12-2 a été décrit comme étant un treuil conventionnel, mais on reste dans l'esprit de l'invention en utilisant pour cette fonction un treuil-cabestan, ou un treuil linéaire, ces types de treuils étant connus de l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de descente ou remontée d'une conduite sous-marine (1) entre un navire (2) en surface (20) et le fond de la mer (21), ladite conduite étant constituée d'éléments unitaires de conduite assemblés bout à bout, de préférence par soudage, ledit dispositif de descente ou remontée étant installé à bord d'un navire de pose (2) et permettant en fin d'assemblage et pose de la conduite depuis ledit navire, de descendre au fond de la mer l'extrémité supérieure (1-1) de ladite conduite depuis le navire, l'autre extrémité de la conduite reposant au fond de la mer et le reste de la conduite étant immergée en suspension de préférence selon une configuration sensiblement en forme courbe de chaînette, le dit dispositif de descente ou remontée comprenant :
- une structure montée à bord du dit navire formant une tour en position inclinée (3), d'inclinaison variable, apte à recevoir et maintenir au moins l'élément unitaire de conduite terminal comprenant l'extrémité supérieure (1-1) de ladite conduite, le reste de la conduite étant immergée en suspension jusqu'à son autre extrémité reposant au fond de la mer,
- ladite tour (3) étant équipée d'au moins un élément de guidage (3-1), de préférence au moins un rail de guidage, apte à guider un préhenseur mobile (5), de préférence un chariot, dans la direction axiale longitudinale (XX7) de la tour, - ledit préhenseur mobile (5) pouvant être déplacé en translation le long dudit élément de guidage par des moyens d'actionnement en translation (5-2,5-3) entre une position haute et une position basse de la dite tour (3), ledit dispositif de descente ou remontée étant caractérisé en ce que :
- il comprend une chaîne d'abandon (9) fixée à l'extrémité supérieure (20) de ladite conduite s'étendant au sein de ladite tour jusqu'au dit préhenseur mobile (5) en passant autour d'un moyen de guidage de lien, de préférence une première poulie (5-1) solidaire dudit chariot pour rejoindre ensuite une aire de stockage (9-1) où l'extrémité libre de ladite chaîne est rangée, la partie de chaîne d'abandon (9c) entre ladite première poulie et ladite aire de stockage n'étant soumise qu'à la seule tension due à son propre poids,
- ledit préhenseur mobile (5) étant équipé d'un premier dispositif de blocage de lien, de préférence de chaîne (7) apte à bloquer ladite chaîne d'abandon lorsqu'il est dans une position fermée et libérer ledit lien lorsque ledit premier dispositif de blocage est dans une position ouverte, - un deuxième dispositif de blocage de chaîne (8) étant monté à l'extrémité inférieure de ladite tour (3) au dessous de ladite position basse dudit préhenseur et de la tour, apte à bloquer ladite chaîne d'abandon lorsque ledit deuxième dispositif de blocage est dans une position fermée et libérer ladite chaîne lorsque ledit deuxième dispositif de blocage est dans une position ouverte.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits moyens d'actionnement en translation du dit préhenseur mobile comprennent au moins un premier câble (5-4) dont une extrémité est enroulée sur un premier treuil (5-2) monté sur la dite tour, l'autre extrémité dudit premier câble étant fixée audit préhenseur mobile, ledit premier câble s'étendant entre ledit premier treuil et ledit préhenseur mobile en passant autour d'une deuxième poulie de renvoi (5-3) montée au sommet de ladite tour, l'enroulement dudit premier câble ou respectivement son déroulement permettant la remontée ou respectivement la descente du dit préhenseur mobile (5).
3. Dispositif selon la revendication 1 u 2 caractérisé en ce que l'aire de stockage comprend un puits (9-1) de stockage de ladite chaîne et coopère avec un guindeau (9-2) à proximité dudit puits apte à coopérer avec ladite chaîne de manière à permettre le dévidage de ladite chaîne depuis ledit puits lors d'une dite montée dudit préhenseur mobile ou respectivement le rangement de ladite chaîne à l'intérieur dudit puits lors de la descente dudit préhenseur mobile.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit navire comporte un dispositif additionnel de descente (12-1, 12-3) de l'extrémité de la conduite permettant de finaliser la descente lorsque l'extrémité de la conduite est proche du niveau immergé où l'on souhaite la stabiliser, de préférence proche du fond de la mer, ledit dispositif additionnel de descente comprenant un deuxième câble dit câble d'abandon (12-1) accroché à l'extrémité de ladite chaîne en suspension et actionné à partir d'un deuxième treuil dit treuil d'abandon (12-2) à bord du navire, apte à supporter une tension créée par le poids d'une partie de conduite en suspension et de la chaîne d'abandon en suspension inférieure ou égale à 500T au niveau dudit treuil d'abandon, de préférence une tension inférieure ou égale à 250 T.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ladite structure montée à bord du dit navire formant une tour en position inclinée (3) est une tour d'un dispositif de pose de conduite sous marine dit dispositif de pose en J, le dit dispositif de pose en J comprenant :
- un premier dispositif de préhension de conduite à coins autobloquants (10-1) en partie basse de ladite tour, de préférence en dessous de la position basse de la course du dit préhenseur mobile, apte à maintenir l'extrémité supérieure (1-1) de la conduite, et
- un deuxième dispositif de préhension de la conduite à coins autobloquants (10- 2) solidaire dudit préhenseur mobile, apte à bloquer l'extrémité supérieure (1-1) de la conduite et de la déplacer le long de la tour (3) dans sa direction axiale longitudinale (XX') dessous ledit préhenseur mobile (5).
6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que :
- ladite tour comprend un axe de rotation (11) en partie basse apte à permettre une dite inclinaison variable de la dite tour,
- une poutre de relevage (4) apte à être articulée en rotation par rapport à ladite tour autour du même dit axe de rotation, ladite poutre de relevage étant apte à supporter et relever au moins un élément unitaire de conduite (la), de préférence une rame comprenant de 2 à 4 éléments unitaires de conduite assemblés par soudage, depuis une position horizontale jusqu'à une dite position inclinée de manière à transférer ledit élément unitaire de conduite au sein de ladite tour, ladite poutre de relevage étant de préférence actionnée en rotation à l'aide d'un troisième câble (4-3) dont une extrémité est enroulée sur un troisième treuil (4-2) monté sur ladite tour l'autre extrémité dudit troisième câble étant fixée à un point de fixation sur ladite poutre de relevage, le dit troisième câble s'étendant entre le dit troisième treuil et la dite poutre de relevage en passant autour d'au moins une troisième poulie de renvoi (4-1) montée au sommet de la dite tour, l'enroulement dudit troisième câble ou respectivement son déroulement permettant la remontée ou respectivement la descente de ladite poutre de relevage (4), et
- une poutre de support et orientation de la tour (6) équipée d'un dispositif à crémaillère (6-1, 6-2) apte à déplacer ladite tour en rotation pour faire varier son inclinaison et maintenir ladite tour en une dite position inclinée.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que lesdits dispositifs de blocage de chaîne (7,8) comprennent deux sabots (7-1, 8-1) disposés en vis-à-vis de part et d'autre de la chaîne et aptes à être actionnés en déplacement, de préférence actionnés en basculement, à l'aide de 2 vérins ( 7-2,8-2), entre une dite position fermée et une dite position ouverte, la forme desdits sabots permettant le blocage de la chaîne d'abandon en dite position fermée.
8. Procédé de descente à une certaine profondeur d'immersion (H), de préférence jusqu'au fond de la mer, depuis un navire de pose (2) de l'extrémité supérieure (1-1) d'une conduite sous-marine (1) dont l'autre extrémité repose au fond de la mer, ou de remontée de ladite extrémité depuis ladite profondeur immergée (H), de préférence depuis le fond de la mer (21) jusqu'à un navire en surface, ledit navire étant équipé d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que :
- on réalise les étapes successives suivantes dans lesquelles : 1) on bloque ladite chaîne d'abandon au niveau dudit préhenseur mobile (5) à l'aide d'un dit premier dispositif de blocage de lien de préférence de chaîne (7), et on descend ou on remonte ledit préhenseur mobile entre ladite position haute et ladite de position basse de ladite tour inclinée, ledit deuxième dispositif de blocage de chaîne (8) étant en dite position ouverte, ledit premier dispositif de blocage de Weft chaîne en position fermée reprenant la tension créée par le poids de la partie de conduite en suspension immergée, puis
2) on bloque ladite chaîne de préférence ladite chaîne d'abandon au niveau de la partie basse de ladite tour à l'aide dudit deuxième dispositif de blocage de Wen chaîne, puis, ledit premier dispositif de blocage de chaîne étant en dite position ouverte, on remonte ou respectivement on descend ledit préhenseur mobile, ledit deuxième dispositif de blocage de chaîne en position fermée reprenant la tension créée par le poids de la partie de conduite immergée en suspension, et
3) on réitère les étapes 1) et 2) pour descendre ou respectivement remonter pas à pas l'extrémité de la conduite d'une longueur correspondant à la distance parcourue par ledit préhenseur mobile entre lesdites position haute et basse dudit préhenseur mobile le long de la dite tour, jusqu'à ce que l'extrémité supérieure de ladite conduite soit descendue au niveau d'une position immergée souhaitée (H), notamment le fond de la mer (21) ou respectivement jusqu'à ce que l'extrémité de ladite conduite soit remontée jusqu'au dit navire.
9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que ledit moyen de guidage de chaîne d'abandon solidaire du préhenseur mobile, de préférence ladite première poulie (5-1) est animée en rotation lors de la remontée dudit préhenseur mobile permettant ainsi à ladite chaîne de se dévider depuis son aire de stockage, et ladite première poulie est immobile en rotation, ladite chaîne d'abandon se rangeant progressivement dans son aire de stockage pendant la descente du préhenseur mobile.
10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce qu'on finalise la descente à l'aide d'un câble d'abandon (12-1) accroché à l'extrémité de la chaîne en suspension et actionné à partir d'un treuil d'abandon (12-2) apte à supporter la tension créée par le poids d'une partie de conduite en suspension et de la chaîne d'abandon en suspension, l'ensemble créant une tension inférieure ou égale à 500T au niveau dudit treuil d'abandon, lorsque ladite extrémité de conduite est suffisamment profonde pour que le poids de la partie de conduite en suspension et de la chaîne d'abandon en suspension crée une tension inférieure ou égale à 500T au niveau dudit treuil d'abandon, de préférence inférieure ou égale à 250 T.
11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce qu'on descend l'extrémité (1-1) d'une conduite depuis un dit navire (2) jusqu'à une profondeur supérieure à 1000m, de préférence 2000m.
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