EP2219938A1 - Support flottant pour la production petroliere equipe de dispositives de destruction de banquise et methode associee - Google Patents

Support flottant pour la production petroliere equipe de dispositives de destruction de banquise et methode associee

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Publication number
EP2219938A1
EP2219938A1 EP08860027A EP08860027A EP2219938A1 EP 2219938 A1 EP2219938 A1 EP 2219938A1 EP 08860027 A EP08860027 A EP 08860027A EP 08860027 A EP08860027 A EP 08860027A EP 2219938 A1 EP2219938 A1 EP 2219938A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ice
destruction
rotation
floating support
pack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08860027A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Paul Denise
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saipem SA filed Critical Saipem SA
Publication of EP2219938A1 publication Critical patent/EP2219938A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
    • B63B35/12—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor having ice-cutters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices

Definitions

  • the present invention relates to a floating support equipped with at least one device for localized destruction of the pack ice so as to prevent the floating support from coming into direct contact with said pack ice and may not be blocked in the ice.
  • the technical sector of the invention is more particularly the field of underwater oil production in the Arctic and Antarctic zone, from floating supports.
  • a floating support for oil production generally includes anchoring means to remain in position despite the effects of currents, winds and waves. It also generally comprises means for drilling, storage and treatment of oil and means of unloading to removing tankers, the latter occurring at regular intervals to perform the removal of production.
  • the usual name for these floating supports or vessels is the Anglo-Saxon term “Floating Production Storage Offloading” (meaning “floating medium of storage, production and unloading") which we use the abbreviated term "FPSO” as a whole of the following description, or "FDPU” or “Floating Drilling & Production Unit” (meaning “buoyant means of drilling and production”), when the floating support is also used to perform drilling operations with well deviated in height of the slice of water.
  • the present invention relates more particularly to a floating support for submarine oil production in the Arctic or Antarctic zone equipped below its hull with a disconnectable drum from which anchor lines extend to the seabed and pipes.
  • bottom-surface connection link said hull having in its longitudinal direction substantially plane and vertical side edges, and optionally, with, in known manner bow (forward part of the ship) and, preferably stern (rear part of the ship), inclined relative to the horizontal and preferably profiled to form a reinforced pointed bow, capable of breaking the pack ice by simple bending when said pack ice engages force under said reinforced bow.
  • the floating supports advantageously have a hull with longitudinal edges substantially vertical to give them optimum oil storage capacity, and better behavior in case of high sea. But a hull with vertical edges is particularly disadvantageous in terms of behavior. facing the pack ice.
  • floating supports are proposed which, inter alia, have curved or angled curved planks to promote ice breakage, as is the case with the known ship bow profiles with bow inclined to the horizontal.
  • Patent application WO-2007-089152 which describes an oil exploitation vessel anchored on a drum, with vertical rims, similar to those routinely operated in the North Sea or the Gulf of Mexico and having means of destruction.
  • Pack ice consisting of milling devices based on the use of high power rotary tools moving on guiding means installed along the sides of the ship, so as to progressively eliminate the pack ice in the vicinity of said vessel.
  • Such devices are extremely expensive to produce, and difficult to implement because they must be operated with considerable power and over the entire height of the pack ice, so at the end of an arm which must have extreme rigidity and, moreover underwater most of the time, said pack ice having a thickness that can reach in places several meters
  • the problem according to the present invention is to provide an improved solution, notably simpler and less expensive to implement and to achieve, but above all more effective for the destruction of the pack ice suitable for floating oil production mediums of high capacity including those with vertical planks, to prevent pack ice from blocking and damaging an anchored vessel, such as an FPSO, as it moves with wind and currents.
  • the present invention provides a floating support for submarine oil production in the Arctic or Antarctic zone equipped below its hull with a disconnectable drum from which anchor lines at the bottom of the sea and bottom-surface connection pipes, said shell having in its longitudinal direction lateral flanges, preferably substantially planar and vertical, except possibly at the level of the waterline, characterized in that said longitudinal side plies comprise a plurality of destruction devices localized ice pack each comprising a destruction tool comprising at least a tip portion capable of breaking the pack ice by repeated actuations in translation and / or vertical rotation of said tool relative to said plating, said tip in a movement from top to bottom, thus applying to the surface of the pack ice in a localized manner, in particular striking it, with a force of preferably at least 10,000 kN, said tool being actuated in translation and / or rotation with a guide structure in translation and / or rotation applied against the plating.
  • said longitudinal side plies comprise a plurality of destruction devices localized ice pack each comprising a destruction tool comprising at least
  • the pack ice disposal device When the pack ice disposal device is used to locally destroy the pack ice, it exerts a significant force against it and it is the vessel that must be the fulcrum of the fixed reaction point, which represents a effort of several thousand tons as will be explained below.
  • the multiplicity of icebreaker devices according to the present invention makes it possible to implement the devices individually and separately, preferably successively in the longitudinal direction of the plating, so as to limit the imbalance of the floating support which would result from excessive force brought into play. by simultaneous actuation of a plurality of pack ice destroyers on its shell facing the pack ice.
  • the floating support according to the invention comprises on its two longitudinal edges a multiplicity of destruction devices juxtaposed side by side over substantially the entire length of said lined.
  • the present invention also provides a method of destroying the pack ice with the aid of a floating support according to the invention, characterized in that the different destruction devices are actuated along the length of the plating arranged against the progressing pack ice. and, preferably, the different destruction devices are actuated successively side by side, one after the other, sequentially back and forth along the length of the plating arranged against the progressing ice sheet.
  • the vessel When the ship is docked at its reel, the vessel naturally presents its bow face to the progression of the pack ice, which allows to destroy said pack ice by the shape before icebreaker type.
  • the progression of the pack ice suddenly changes direction, for example to 45 or 90 °, the pack ice front is then directly in contact with the longitudinal side of the vessel and requires the means of destruction described in the present application, so that the ship can return to the front position with respect to the new direction of the pack ice.
  • said floating support is equipped with azimuth thrusters and bow thrusters by means of which the floating support is rotated so that it is disposed frontally facing the pack ice when the pack ice has been sufficiently destroyed. using said destruction devices so that the floating support can be housed in the channel thus created.
  • the jets of seawater produced by the azimuth thrusters and the bow thrusters are used in a known manner to drive off the ice packs thus disintegrated by the device according to the invention.
  • the destruction tool is easier to operate and more effective to hit and break the ice by impact or bending, while limiting the reaction unbalance of the ship or floating support when said rotary destruction tool is actuated to achieve the destruction of the pack ice.
  • said device for destroying pack ice comprises means for guiding and moving the destruction tool in vertical translation on the height of the plating between a high storage position above the level. of the pack ice and a low working position just above the level of the pack ice, and means for actuating in rotation from bottom to top between the surface of the shell and that of the pack ice of the destruction tool such as the rotation said tool allows it to reach a depth sufficient to cross the entire thickness of the ice at least after a series of repeated up and down rotations.
  • the actuation of said destruction tool makes it possible to apply a force at least equal to 1000 kN, more particularly from 1000 to 50000 kN, preferably at least 10000 on the surface of the pack ice and break the pack ice over its whole thickness by bending over a length of 3 to 15m, preferably 5 to 10 m.
  • a force at least equal to 1000 kN more particularly from 1000 to 50000 kN, preferably at least 10000 on the surface of the pack ice and break the pack ice over its whole thickness by bending over a length of 3 to 15m, preferably 5 to 10 m.
  • the destruction tool comprises a rigid platform extending longitudinally and substantially horizontally along the plating for a length of 3 to 15 m, preferably 5 to 10 m, and a width of 2 to 5m, and supporting on the underside a plurality, preferably from 2 to 5, said stiff structures side by side integral with said platform, said platform being preferably made of a steel plate or reinforcement beams.
  • said pointed portions are pointed structures consisting of steel plates preferably 30 to 60 mm thick having an angle of 30 to 120.degree. from 60 to 90 °
  • said tip structure consists of 3 or 4 steel plates arranged in trihedron or pyramid, preferably with internal reinforcing elements such as gusset-type connecting elements or metal spars between the plates.
  • said pointed structure consists of 2 rectangular steel plates arranged angularly against each other in a point, preferably with internal reinforcing elements such as metal spars connecting elements between the plates. .
  • Said tip may extend parallel or perpendicular to the longitudinal direction of the plating or in an inclined direction.
  • said pack ice destruction device comprises a structure for guiding the destruction tool in translation and rotation comprising at least one carriage, able to move vertically in translation along at least one rail. guide, said carriage supporting at least one jack, more preferably a hydraulic cylinder, the end of the cylinder body is hinged in rotation at said carriage, said tool being supported and articulated in rotation on the one hand at said carriage and on the other hand at the end of the cylinder rod, so that said tool can be stored with the carriage in a high position above the level of the pack ice, said jack being in the retracted position and said carriage can be lowered in translation in the low position and preferably locked in the working position, just above the level of the pack ice so that the extension of said cylinder rotates said destruction tool, the (the) said (s) point (s) can reach a depth sufficient to traverse the entire thickness of the ice pack at the end of extension of the cylinder rod.
  • said carriage comprises a gear actuated by an electric or hydraulic motor cooperating with a guide rail of the rack type.
  • each said destruction device comprises two guide rails extending vertically and parallel to the height of the plating from above the platform of the floating support to just above the level of the pack ice, spaced preferably from
  • FIG. and in side view a FPSO anchored on a reel within a pack ice - Figure 2 shows in section and in side view a pack ice progressing frontally to the FPSO
  • FIG. 3 shows a top view of an FPSO anchored on a drum within a channel created in an ice floe, said pack ice progressing rapidly in front of said FPSO and laterally in a slow manner
  • FIG. 4 is a sectional view of FIG. FPSO according to plan AA of FIG. 3, detailing a device for destroying the pack ice installed on the side of a ship or floating support according to the invention
  • FIG. 4A is a front view of a device for destroying the pack ice according to the invention of FIG. 4,
  • FIGS. 4B to 4D are side views of the ship's sideboard equipped with the destruction device according to the invention of FIG. 4, in the initial low position before the phase of destruction of the pack ice (FIG. 4B), in the destruction phase of the pack ice (Figure 4C), and in the high storage position (Figure 4D),
  • FIGS. 4E to 4G show front and side views of various tools for destroying pack ice with pointed structures used in a pack ice destruction device according to the invention
  • FIGS. 5A-5C are views. top of an FPSO encircled by an ice floe, describing the process of localized destruction of the pack ice by the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows in section and in side view, a FPSO 1 type floating vessel or support anchored on a disconnectable drum anchored by anchor lines 2 and connected to undersea well heads, represented by flexible pipes 3 in a plunging chain configuration 3a to a subsurface float 4 supporting said hose, said float being held by a cable 4a connected to a dead body 4b at the bottom of the sea, and then said flexible pipe 3a extends in chain configuration 3b to the bottom of the sea 30, then to said wellheads.
  • the FPSO is in cold waters where icebergs or large pack ice can move 5 surface and thick.
  • the pack ice is generally composed of frozen and consolidated seawater 5a of thickness varying between a few tens of centimeters and several meters thick.
  • the ice pack is formed from one year to the next from breakage of pack ice sheets associated with frozen spray accumulating during the cold season, thus achieving a consolidation of the ice pack. together, said set bearing the name "ice ridges”.
  • the sea ice thus has a consolidated central portion called “level ice” surmounted by an aerial part called “sail”, that is to say, sail, and a lower portion in the water called “keel”, that is, to say keel.
  • the pack ice persists from one year to the next, its thickness and compactness increase as well as the difficulty to break it to free the passage of the ships.
  • the FPSO may be disconnected in order to to shelter in a port or in a calm zone, for this purpose, in a known way, the lower part of the drum carrying the anchors and the flexible connecting pipes is separated from the FPSO then descended towards the bottom by a cable not represented, where he is then abandoned.
  • Said lower portion of the reel having a positive buoyancy goes down to a depth such that the weight of the above-ground anchor lines, as well as the weight of the hoses, very accurately balance said buoyancy.
  • the phase of abandonment is extremely fast and requires only few precautions, the lower part of the drum, anchoring lines and flexible pipes then being at a predetermined depth, for example 100m below the surface, said depth, thus the distance H to the seabed being predetermined by the buoyancy of said lower part of the drum, and by the configuration of the anchoring system and flexible connection lines.
  • the lower part of the drum, the anchor lines and the flexible pipes are protected from the destructive effects of the pack ice until the area is free again, this which allows the ship to resume upright position of said drum to reconnect and resume production operations.
  • FIGS. 2 and 3 show respectively in cross-section, in side view and in plan view, an FPSO anchored on a reel within a pack ice, in frontal progression towards said FPSO, that is to say that the pack ice moves along the longitudinal axis XX of the FPSO, and in slight lateral progression.
  • the pack ice is driven not only by the current, but also by the wind and when the combination of the combined effects is substantially constant, the FPSO anchored on the vertical axis drum Ib, pivoting around the latter and is thus positioned naturally in the direction of least effort because said axis is deported in a known manner to the bow of the ship.
  • the FPSO thus presents the advancing ice edge with its profiled bow in known icebreaker shape, the breaking effect is then obtained by simply bending the ice by the bow of the ship at an angle of 20 to 45 ° relative to horizontally.
  • the ship being anchored at its reel by strongly anchored anchor lines, is substantially in a fixed position relative to the ground, and as soon as the anchoring system is solicited by the pack ice in progress, its stiffness increases rapidly and can reach several thousand tons, for example 3000 to 4000 tons which makes the ice of the pack ice penetrate under the front of the FPSO, thus producing its break as the pack ice progresses. .
  • Azipod-type az-impulse thrusters Ic are operated at full power to assist the anchoring system and maintain the FPSO in position as the pack ice progresses.
  • the pack ice changes direction as shown in FIG. 3, and then presents itself laterally and because the FPSO has substantially vertical freeboards or edges Ib except possibly at the level of the waterline 20, so as to have an optimal hull shape for the high seas, the pack ice then abuts frontally directly against the plating Ib of the ship.
  • FIG. 4A shows in section on the plane AA of FIG. 3 and in front view a substantially vertical-edged FPSO. equipped at the deck, port and starboard, an articulated structure actuated by hydraulic cylinders not shown in Figure 4A.
  • the floating support 1 according to the invention comprises on its two longitudinal edges Ib, 7 destruction devices 10 according to the invention juxtaposed side by side over the entire length of said lined.
  • Each said destruction device 10 comprising 2 guide rails 14a extending vertically and parallel to the height of the shell Ib from above the platform 1 of the floating support 1 to just above the level of the pack ice 20, spaced apart by preferably from 4 to 7 m, each guiding a motorized carriage 14b.
  • the two carriages support the same tool for destroying the pack ice which is thus movable in vertical translation along said rails.
  • the two carriages 14b are bonded and reinforced by stiffeners 15 consisting of metal beams arranged in a cross.
  • the ice-pack destruction tool 11 consists of a rectangular rigid steel platform 12, said rigid platform 1 extending over a length L of 5 to 8 m, and a width I of 3 to 5 m.
  • Said platform 12 is articulated in rotation 12b at the base of each said carriage by means of an angled structure on the side of its longitudinal edge closest to said plating.
  • a jack 13 is supported by each carriage, said jack being a mechanical jack or preferably hydraulic.
  • the cylinders 13 are articulated in rotation 13b on the carriages, more precisely the end of a cylinder body is articulated in rotation in the upper part of the carriages, the end of the actuator rod (capable of being moved in translation relative to the cylinder body) being articulated in rotation 13a at the edge of the platform furthest from said plating.
  • the actuation of the cylinders makes it possible to actuate the destruction tool in rotation.
  • Said platform 12 supports on the underside 3 structures of steel plates 12a of great thickness of 30 to 60mm arranged by 4 pyramid ( Figures 4E and 4F), and / or structures with two plates 2 rectangular steel plates arranged angularly l 1 against the other in point, arranged at an angle of 60 ° to 90 °, one against the other, said tip l ia extending parallel to the longitudinal direction of said platform and said edged ( Figures 4 F and 4G), in both cases the tip l ia being oriented downwards.
  • the structures of thick metal steel plates are reinforced by internal connecting rails between the plates.
  • FIG. 4F three pyramids arranged in staggered rows and a single intermediate intermediate plate arranged vertically and longitudinally were combined.
  • FIG. 4G shows a structure with two rectangular steel plates arranged angularly against each other in a point, arranged at an angle of 30 to 60 ° to each other, said tip being extending parallel to the longitudinal direction of said platform and said edged 2. This structure is terminated at its longitudinal ends by point structures closing the space between the two longitudinal plates.
  • the device 10 is integral with the side of the ship, the carriage 14a sliding vertically along the guide rail 14b, the movement being provided by a translational device consisting for example of a rack 10a and a hydraulic or electric motor actuating a gear, not shown, collaborating with said rack, so as to vertically move the device from an upper storage position (FIG. 4D) to a lower working position (FIG.
  • the carriage supports the tool 11 consisting of a strongly stiffened platform structure 12 supporting on the underside pointed structures 12a articulated at 12b and actuated by the two cylinders 13 articulated on said trolley 13b and on said structure 13a.
  • the tool 11 comprising the structure 12 / 12a is found in the raised position as shown in Figure 4D in the storage position, likewise, by deploying the cylinders 13, the tool 11 reaches the deployed position shown in Figures 4C.
  • the pointed structure 12a can penetrate the pack ice and break it, by impact or by bending, by actuation in rotation when the structure passes from the retracted position to the deployed position.
  • FIGS. 5A-5D a top view is shown of the process of destruction of the pack ice allowing the FPSO to resume a frontal position in the face of the progression of said pack ice.
  • the ice sheet in frontal progression from the left to the right halted its progression, it now moves from bottom to top according to the arrows.
  • the pack ice then comes into contact with the FPSO rim.
  • the device according to the invention is actuated in a sequential manner and destroys in step-by-step the pack ice in sections of 7.5 m corresponding to the length L of a unitary device put into action.
  • the successive devices are operated one after the other, for example from the rear of the FPSO, forward, thus releasing each time a portion of pack ice about 7.5m long and 3 to 5m wide according to the range of said device.
  • FIG. 5B the devices 10-1, 10-2 and 10-3 have been deployed, the device 10-4 is being deployed, devices 10-5, 106, 10-7 will be deployed one by one in sequence.
  • FIG. 5C all the devices that have been deployed from the back to the front, are now deployed from front to rear, in sequence: the devices 10-7 and 10-6 have been deployed, the device 10-5 is being deployed.
  • the FPSO is preferably maintained parallel to the destruction front by means of the azimuth thrusters Ic and the bow thrusters Id integrated in the hull of said FPSO, represented in FIG. 1, the effect of said azimuthal thrusters and propellants. bow producing an intense current that allows to hunt, in known manner, the ice floe that has just been dislocated. After multiple cycles of ice pack destruction, the pack ice moved sufficiently upwards as shown in Figure 5D, so that the rotation of the ship could take place without the rear of the FPSO profiled as the icebreaker front does not significantly interfere with the pack ice.
  • the FPSO pivots around its anchor drum and returns to the front position in front of the advancement of the pack ice.
  • the device according to the invention has been described with carriages moving vertically, supporting cylinders actuated in rotation to break the pack ice, the extreme force being created during the rotation phase, but it remains in the spirit of the invention if the destruction tool is first deployed by actuating the cylinders in rotation, then the effort to break the ice is created by translation during the descent of the destruction device to and through the pack ice.
  • the arrangement of the hydraulic cylinders can be modified in a known manner in the field of public works machinery, such as for the actuation of the backhoe arms.

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Abstract

La présente invention concerne un Support flottant (1) pour la production pétrolière sous marine en zone arctique ou antarctique équipé en dessous de sa coque d'un touret déconnectable (1a) à partir duquel s'étendent des lignes d'ancrages (2) au fond de la mer et des conduites de liaison fond-surface (3), ladite coque comportant dans sa direction longitudinale (XX) des bordés latéraux, caractérisé en ce que lesdits bordés latéraux longitudinaux (1b) comprennent une pluralité de dispositifs de destruction localisée (10) de la banquise comprenant chacun un outil de destruction (11) comportant au moins une partie en pointe (11a) apte à briser la banquise par actionnements répétés en translation et/ou rotation verticale dudit outil par rapport audit bordé, ladite pointe, en mouvement de haut en bas, s'appliquant ainsi sur la surface de la banquise de manière localisée avec une force de préférence au moins égale à 10000 kN, ledit outil étant actionné en translation et/ou rotation à l'aide d'une structure de guidage en translation (14) et/ou rotation (13) appliquée contre le bordé.

Description

SUPPORT FLOTTANT POUR LA PRODUCTION PETROLIERE EQUIPE DE DISPOSITIVES DE DESTRUCTION DE BANQUISE ET METHODE ASSOCIEE
La présente invention concerne un support flottant équipé d'au moins un dispositif de destruction localisée de la banquise de manière à empêcher que le support flottant ne rentre en contact direct avec ladite banquise et ne risque d'être bloqué dans les glaces.
Le secteur technique de l'invention est plus particulièrement le domaine de la production pétrolière sous-marine en zone arctique et antarctique, à partir de supports flottants.
Un support flottant de production pétrolière comporte en général des moyens d'ancrage pour rester en position malgré les effets des courants, des vents et de la houle. Il comporte aussi en général des moyens de forage, de stockage et de traitement du pétrole ainsi que des moyens de déchargement vers des pétroliers enleveurs, ces derniers se présentant à intervalle régulier pour effectuer l'enlèvement de la production. L'appellation usuelle de ces supports flottants ou navires est le terme anglo- saxon "Floating Production Storage Offloading" (signifiant "moyen flottant de stockage, de production et de déchargement") dont on utilisera le terme abrégé "FPSO" dans l'ensemble de la description suivante, ou encore "FDPU" ou "Floating Drilling & Production Unit" (signifiant "moyen flottant de forage et de production"), lorsque le support flottant est aussi utilisé pour effectuer les opérations de forage avec puits dévié dans la hauteur de la tranche d'eau.
Lorsque les conditions océano-météo, c'est-à-dire la houle, le vent et le courant sont importants, voire extrêmes, dans le cas de tempêtes, on préfère ancrer le FPSO au niveau d'un touret, en général situé de manière connue dans le tiers avant du navire et dans l'axe, le navire étant libre de tourner autour dudit touret au gré du vent, du courant et de la houle. Ainsi, vent, courant et houle exercent des efforts spécifiques sur la coque et les superstructures, le FPSO du fait de son degré de liberté de rotation autour de l'axe vertical ZZ, venant se mettre naturellement dans la position de moindre résistance. Les conduites assurant la liaison avec les têtes de puits sont connectées en générale en sous-face du touret et reliées au FPSO par l'intermédiaire d'un joint tournant intégré dans l'axe dudit touret. Lorsque les conditions météo peuvent devenir extrêmes, comme en Mer de Nord, dans le Golfe du Mexique ou dans la zone arctique, le FPSO est en général déconnectable de manière à pouvoir se mettre à l'abri en attente de conditions opérationnelles acceptables.
La présente invention concerne plus particulièrement un support flottant pour la production pétrolière sous marine en zone arctique ou antarctique équipé en dessous de sa coque d'un touret déconnectable à partir duquel s'étendent des lignes d'ancrages au fond de la mer et des conduites de liaison fond-surface, ladite coque comportant dans sa direction longitudinale des bordés latéraux sensiblement plans et verticaux, et éventuellement, avec, de façon connue des proue (partie avant du navire) et, de préférence poupe (partie arrière du navire), inclinées par rapport à l'horizontale et de préférence profilées pour former une étrave en pointe renforcée, capable de briser la banquise par simple flexion lorsque ladite banquise s'engage en force sous ladite étrave renforcée.
Les supports flottants présentent avantageusement une carène avec des bordés longitudinaux sensiblement verticaux afin de leur conférer des capacités de stockage de pétrole optimales, ainsi qu'un meilleur comportement en cas de forte mer. Mais une coque à bordés verticaux est particulièrement désavantageuse au regard du comportement face à la banquise. Ainsi dans US 4, 102,288 et US 4,571, 125, il est proposé des supports flottants présentant entre autres moyens des bordés à profils incurvés ou inclinés pour favoriser le bris de glace comme c'est le cas pour les profils connus de proue de navire avec étrave inclinée par rapport à l'horizontale.
On connaît la demande de brevet WO-2007-089152 qui décrit un navire d'exploitation pétrolière ancré sur touret, à bordés verticaux, similaire à ceux opérés de manière courante en Mer du Nord ou dans le Golfe du Mexique et possédant des moyens de destruction de la banquise constitué de dispositifs de fraisage basés sur l'utilisation d'outils rotatifs de forte puissance se déplaçant sur des moyens de guidage installés le long des bordés du navire, de manière à éliminer progressivement la banquise se présentant à proximité dudit navire. De tels dispositifs sont extrêmement coûteux à réaliser, et difficiles à mettre en œuvre car ils doivent être opérés avec des puissances considérables et sur toute la hauteur de la banquise, donc au bout d'un bras qui doit présenter une rigidité extrême et, de plus de manière sous-marine la plupart du temps, ladite banquise présentant une épaisseur pouvant atteindre par endroits plusieurs mètres
Le problème selon la présente invention est de fournir une solution améliorée, notamment plus simple et moins coûteuse à mettre en œuvre et à réaliser, mais surtout plus efficace pour la destruction de la banquise adaptée aux supports flottants de production pétrolière de fortes capacités notamment ceux présentant des bordés verticaux, pour empêcher la banquise de bloquer et d'endommager un navire ancré sur touret, tel un FPSO, lorsque cette dernière se déplace au gré du vent et des courants.
Pour ce faire, la présente invention fournit un support flottant pour la production pétrolière sous marine en zone arctique ou antarctique équipé en dessous de sa coque d'un touret déconnectable à partir duquel s'étendent des lignes d'ancrages au fond de la mer et des conduites de liaison fond-surface, ladite coque comportant dans sa direction longitudinale des bordés latéraux de préférence sensiblement plans et verticaux, excepté éventuellement au niveau de la ligne de flottaison, caractérisé en ce que lesdits bordés latéraux longitudinaux comprennent une pluralité de dispositifs de destruction localisée de la banquise comprenant chacun un outil de destruction comportant au moins une partie en pointe apte à briser la banquise par actionnements répétés en translation et/ou rotation verticale dudit outil par rapport audit bordé, ladite pointe, dans un mouvement de haut en bas, s'appliquant ainsi sur la surface de la banquise de manière localisée, notamment en la frappant, avec une force de préférence au moins égale à 10 000 kN, ledit outil étant actionné en translation et/ou rotation à l'aide d'une structure de guidage en translation et/ou rotation appliquée contre le bordé. Lorsque le dispositif de destruction de banquise est mis en œuvre pour détruire localement la banquise, il exerce une force importante contre celle-ci et c'est le navire qui doit constituer le point d'appui au point fixe de réaction, ce qui représente un effort de plusieurs milliers de tonnes comme il sera expliqué ci-après. La multiplicité de dispositifs de destruction de banquise selon la présente invention permet de mettre les dispositifs en œuvre individuellement et séparément, de préférence successivement dans la direction longitudinale du bordé, de manière à limiter le déséquilibre du support flottant qui résulterait de force excessive mise en jeu par actionnement simultanée d'une pluralité de dispositifs de destruction de banquise sur son bordé faisant face à la banquise.
De préférence, en effet, le support flottant selon l'invention comporte sur ses deux bordés longitudinaux une multiplicité de dispositifs de destruction juxtaposés côte à côte sur sensiblement toute la longueur desdits bordés.
La présente invention fournit également une méthode de destruction de la banquise à l'aide d'un support flottant selon l'invention, caractérisée en ce que l'on actionne les différents dispositifs de destruction sur la longueur du bordé disposé contre la banquise en progression, et de préférence l'on actionne les différents dispositifs de destruction successivement côte à côte, les uns après les autres, en aller et retour de manière séquentielle sur la longueur du bordé disposé contre la banquise en progression.
Les besoins en puissance mécanique, hydraulique ou électrique, sont considérablement réduits du fait que l'on actionne les multiples dispositifs de destruction de manière séquentielle.
Lorsque le navire est amarré au niveau de son touret, le navire présente naturellement sa proue face à la progression de la banquise, ce qui permet de détruire ladite banquise par la forme avant de type brise glace. Par contre, si la progression de la banquise change brusquement de direction, par exemple à 45 ou à 90°, le front de banquise se trouve alors directement en contact avec le bordé longitudinal du navire et nécessite les moyens de destruction décrits dans la présente demande, pour que le navire puisse se remettre en position frontale par rapport à la nouvelle direction de la banquise.
De préférence encore, ledit support flottant est équipé de propulseurs azimutaux et propulseurs d'étrave à l'aide des quels on fait opérer une rotation du support flottant pour que celui-ci se dispose frontalement face à la banquise lorsque la banquise a été suffisamment détruite à l'aides desdits dispositifs de destruction pour que le support flottant puisse se loger dans le chenal ainsi créé.
De préférence encore, on utilise de manière connue les jets d'eau de mer produits par les propulseurs azimutaux et les propulseurs d'étrave pour chasser les blocs de banquise ainsi désagrégés par le dispositif selon l'invention.
Dans un mode préféré de support flottant selon la présente invention, l'outil de destruction est plus aisé à actionner et plus efficace pour frapper et briser la glace par choc ou par flexion, tout en limitant le déséquilibre de réaction du navire ou support flottant lorsqu'on actionne ledit outil de destruction en rotation pour réaliser la destruction de la banquise.
Ainsi, dans un mode préféré de réalisation de l'invention, ledit dispositif de destruction de banquise comporte des moyens de guidage et déplacement de l'outil de destruction en translation verticale sur la hauteur du bordé entre une position haute de stockage au dessus du niveau de la banquise et une position basse de travail juste au dessus du niveau de la banquise, et des moyens d'actionnement en rotation de bas en haut entre la surface du bordé et celle de la banquise de l'outil de destruction telle que la rotation dudit outil lui permette d'atteindre une profondeur suffisante pour traverser toute l'épaisseur de la banquise au moins après une série d'actionnements en rotation de haut en bas répétés.
De préférence encore, l'actionnement dudit outil de destruction permet d'appliquer une force au moins égale à 1000 kN, plus particulièrement de 1000 à 50000 kN, de préférence au moins égale à 10000 sur la surface de la banquise et briser la banquise sur toute son épaisseur par flexion sur une longueur de 3 à 15m, de préférence de 5 à 10 m. On sait en effet construire des structures métalliques rigides fiables, permettant d'exercer de telles forces sur une telle distance.
Dans un mode de réalisation particulier, l'outil de destruction comprend une plateforme rigide s'étendant longitudinalement et sensiblement horizontalement le long du bordé sur une longueur de 3 à 15 m, de préférence de 5 à 10 m, et une largeur de 2 à 5m, et supportant en sous face une pluralité, de préférence de 2 à 5, dites structures rigides en pointe côte à côte solidaires de ladite plateforme, ladite plateforme étant de préférence constituée d'une plaque d'acier ou d'armature de poutrelles.
Dans un autre mode de réalisation particulier, lesdites parties en pointe sont des structures en pointe constituées de plaques en acier de préférence d'épaisseur de 30 à 60mm présentant, les unes par rapport aux autres, un angle de 30 à 120°, de préférence de 60 à 90°
Plus particulièrement encore, ladite structure en pointe est constituée de 3 ou 4 plaques d'acier disposées en trièdre ou en pyramide, avec de préférence des éléments de renfort internes tels que des éléments de liaison de type goussets ou longerons métalliques entre les plaques.
Plus particulièrement encore, ladite structure en pointe est constituée de 2 plaques rectangulaires d'acier disposées angulairement l'une contre l'autre en pointe, avec de préférence des éléments de renforts internes tels que des éléments de liaison de type longerons métalliques entre les plaques. Ladite pointe peut s'étendre parallèlement ou perpendiculairement à la direction longitudinale du bordé ou encore dans une direction inclinée.
Dans une variante de réalisation préférée, ledit dispositif de destruction de banquise comporte une structure de guidage de l'outil de destruction en translation et en rotation comportant au moins un chariot, apte à se déplacer verticalement en translation le long d'au moins un rail de guidage, ledit chariot supportant au moins 1 vérin, de préférence encore un vérin hydraulique, dont l'extrémité du corps de vérin est articulée en rotation au niveau dudit chariot, ledit outil étant supporté et articulé en rotation d'une part au niveau dudit chariot et d'autre part au niveau de l'extrémité de la tige de vérin, de sorte que ledit outil peut être stocké avec le chariot en position haute au dessus du niveau de la banquise, ledit vérin étant en position rétractée et ledit chariot peut être descendu en translation en position basse et de préférence bloqué en position de travail, juste au dessus du niveau de la banquise de manière à ce que l'extension dudit vérin entraîne en rotation ledit outil de destruction, la(les)dite(s) pointe(s) pouvant atteindre une profondeur suffisante pour traverser toute l'épaisseur de la banquise en fin d'extension de tige de vérin.
Plus particulièrement, ledit chariot comprend un engrenage actionné par un moteur électrique ou hydraulique coopérant avec un rail de guidage du type à crémaillère.
Plus particulièrement encore, chaque dit dispositif de destruction comporte 2 rails de guidage s'étendant verticalement et parallèlement sur la hauteur du bordé depuis au dessus de la plateforme du support flottant jusqu'à juste au dessus du niveau de la banquise, espacés de préférence de
3 à 10 m , guidant chacun un chariot motorisé, à la base desquels est articulé en rotation une dite plateforme du coté de son bord longitudinal le plus proche dudit bordé, et en partie haute desquels est articulé en rotation l'extrémité d'un corps de vérin hydraulique, vérin dont l'extrémité de la tige de vérin est articulée en rotation au niveau de la dite plateforme, de préférence au niveau du bord de la plateforme le plus éloigné dudit bordé.
D'autres aspects, du problème ainsi que des 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 représente en coupe et en vue de côté un FPSO ancré sur touret au sein d'une banquise, - la figure 2 représente en coupe et en vue de côté une banquise progressant de manière frontale vers le FPSO, - la figure 3 représente en vue de dessus un FPSO ancré sur touret au sein d'un chenal créé dans une banquise, ladite banquise progressant de manière rapide frontalement audit FPSO et latéralement de manière lente, - la figure 4 est une vue en coupe du FPSO selon le plan AA de la figure 3, détaillant un dispositif de destruction de la banquise installé sur les bordés d'un navire ou support flottant selon l'invention,
- la figure 4A est une vue de face d'un dispositif de destruction de la banquise selon l'invention de la figure 4,
- la figure 4B à 4D sont des vues de coté du bordé de navire équipé du dispositif de destruction selon l'invention de la figure 4, en position basse initiale avant la phase de destruction de la banquise ( figure 4B), en phase de destruction de la banquise (figure 4C), et en position haute de stockage (figure 4D),
- les figures 4E à 4G présentent des vues de face et de côté de différents outils de destruction de banquise avec des structures en pointe mis en œuvre dans un dispositif de destruction de banquise selon l'invention, - les figures 5A-5C sont des vues de dessus d'un FPSO encerclé par une banquise, décrivant le processus de destruction localisée de la banquise par le dispositif selon l'invention.
Sur la figure 1 on a représenté en coupe et en vue de côté, un navire ou support flottant de type FPSO 1 ancré sur un touret déconnectable la ancré par des lignes d'ancre 2 et relié à des têtes de puits sous-marines, non représentées, par des conduites flexibles 3 en configuration de chaînette plongeante 3a jusqu'à un flotteur 4 en subsurface supportant ledit flexible, ledit flotteur étant maintenu par un câble 4a relié à un corps mort 4b au fond de la mer, puis la dite conduite flexible 3a se prolonge en configuration de chaînette 3b jusqu'au fond de la mer 30, puis jusqu'aux dites têtes de puits. Le FPSO se trouve dans des eaux froides dans lesquelles peuvent se déplacer des icebergs ou une banquise 5 de grande surface et de forte épaisseur. La banquise est en général constituée d'eau de mer congelée et consolidée 5a d'épaisseur variant entre quelques dizaines de centimètres et plusieurs mètres d'épaisseur. La banquise, appelée en anglais « pack ice », se forme d'une année sur l'autre à partir de brisures de plaques de banquise associées à des embruns gelés s'accumulant au cours de la saison froide, réalisant ainsi une consolidation de l'ensemble, ledit ensemble portant le nom de « ice ridges ». La banquise comporte ainsi une portion centrale consolidée appelée « level ice » surmontée d'une partie aérienne appelée « sail », c'est-à-dire voile, et une portion inférieure dans l'eau appelée « keel », c'est-à-dire quille. Lorsque la banquise persiste d'une année sur l'autre, son épaisseur et sa compacité augmente de même que la difficulté à la briser pour libérer le passage des navires.
En cas de banquise trop épaisse pour être détruite par un navire brise-glace ou par les dispositifs de destruction de banquise selon l'invention qui seront décrits plus avant, ou en cas de prévision de tempête, le FPSO peut être déconnecté en vue de se mettre à l'abri dans un port ou dans une zone calme, à cet effet, de façon connue, la partie inférieure du touret la portant les ancrages et les conduites flexibles de liaison est désolidarisée du FPSO puis descendu vers le fond par un câble non représenté, où il est alors abandonné. Ladite partie inférieure du touret la présentant une flottabilité positive, descend jusqu'à une profondeur telle que le poids des lignes d'ancrage hors sol, ainsi que le poids des flexibles, équilibrent très exactement ladite flottabilité. Ainsi la phase d'abandon est extrêmement rapide et ne nécessite que peu de précautions, la partie inférieure du touret, les lignes d'ancrage et les conduites flexibles se trouvant alors à une profondeur prédéterminée, par exemple à 100m au dessous de la surface, ladite profondeur, donc la distance H au fond de la mer étant prédéterminée par la flottabilité de ladite partie inférieure du touret, ainsi que par la configuration du système d'ancrage et de conduites de liaisons flexibles. Ainsi, la partie inférieure du touret, les lignes d'ancrage et les conduites flexibles se trouvent à l'abri des effets destructeurs de la banquise jusqu'à ce que la zone soit de nouveau libre, ce qui permet au navire de reprendre position à la verticale dudit touret en vue de le reconnecter et de reprendre les opérations de production.
Sur les figures 2 et 3 on a représenté respectivement en coupe en vue de côté et en plan, un FPSO ancré sur touret au sein d'une banquise, en progression frontale vers ledit FPSO, c'est-à-dire que la banquise se déplace selon l'axe longitudinal XX du FPSO, et en légère progression latérale. En effet, la banquise est entraînée non seulement par le courant, mais aussi par le vent et lorsque la combinaison des effets conjugués est sensiblement constante, le FPSO ancré sur le touret d'axe vertical Ib, pivotant autour de ce dernier et se positionne ainsi naturellement dans la direction des moindres efforts du fait que ledit axe est déporté de manière connue vers l'avant du navire. Le FPSO présente ainsi au front de banquise en progression sa proue profilée en forme connue de brise-glace, l'effet brisant est alors obtenu par simple flexion de la glace par l'avant du navire présentant un angle de 20 à 45° par rapport à l'horizontale. A cet effet, le navire étant ancré au niveau de son touret par des lignes d'ancre fortement prétendues, se trouve sensiblement dans une position fixe par rapport au sol, et dès que le système d'ancrage est sollicité par la banquise en progression, sa raideur augmente rapidement et peut atteindre plusieurs milliers de tonnes, par exemple 3000 à 4000 tonnes ce qui fait pénétrer la glace de la banquise sous l'avant du FPSO, produisant ainsi sa rupture au fur et à mesure de l'avancement de ladite banquise. En cas de nécessité, les propulseurs azimutaux Ic, de type Azipod, sont actionnés à pleine puissance pour assister le système d'ancrage et maintenir le FPSO en position pendant la progression de la banquise. Lorsque le vent ou le courant tourne, la banquise change de direction comme représenté sur la figure 3, et se présente alors latéralement et du fait que le FPSO présente des francs-bords ou bordés Ib sensiblement verticaux excepté éventuellement au niveau de la ligne de flottaison 20, de manière à présenter une forme de carène optimale pour les fortes mers, la banquise vient alors buter frontalement directement contre le bordé Ib du navire.
Pour détruire localement la banquise progressant latéralement, on installe selon la présente invention, le long du bordé du FPSO, de préférence sur toute la longueur et des deux côtés, une multiplicité de dispositifs de destruction de banquise 10 selon l'invention, destinés à casser localement, donc détruire la banquise au fur et à mesure de sa progression.
Le dispositif de destruction selon l'invention est représenté sur les figures 4 et 4A à 4 G. Sur la figure 4A, on a représenté en coupe selon le plan AA de la figure 3 et en vue de face, un FPSO à bordés sensiblement verticaux équipé au niveau du pont, à bâbord comme à tribord, d'une structure articulée actionnée par des vérins hydrauliques non représentés sur la figure 4A.
Le Support flottant 1 selon l'invention comporte sur ses deux bordés longitudinaux Ib, 7 dispositifs de destruction 10 selon l'invention juxtaposés côte à côte sur toute la longueur desdits bordés.
Chaque dit dispositif de destruction 10 comportant 2 rails de guidage 14a s'étendant verticalement et parallèlement sur la hauteur du bordé Ib depuis au dessus de la plateforme le du support flottant 1 jusqu'à juste au dessus du niveau de la banquise 20, espacés de préférence de 4 à 7 m, guidant chacun un chariot 14b motorisé. Les deux chariots supportent un même outil de destruction de la banquise qui est ainsi déplaçable en translation verticale le long des dits rails. Les deux chariots 14b sont liaisonnés et renforcés par des raidisseurs 15 constitués de poutrelles métalliques disposées en croix.
L'outil de destruction 11 de la banquise est constitué d'une plateforme rigide en acier 12 rectangulaire, la dite plateforme rigide 1 s'étendant sur une longueur L de 5 à 8 m, et une largeur I de 3 à 5m.
Ladite plateforme 12 est articulée en rotation 12b à la base de chaque dit chariot par l'intermédiaire de structure en équerre du coté de son bord longitudinal le plus proche dudit bordé. Un vérin 13 est supporté par chaque chariot, ledit vérin étant un vérin mécanique ou de préférence hydraulique. Les vérins 13 sont articulés en rotation 13b sur les chariots, plus précisément l'extrémité d'un corps de vérin est articulée en rotation en partie haute des chariots, l'extrémité de la tige de vérin (apte à être déplacée en translation par rapport au corps de vérin) étant articulée en rotation 13a au niveau du bord de la plateforme le plus éloigné dudit bordé. Ainsi, l'actionnement des vérins permet d'actionner en rotation l'outil de destruction.
Ladite plateforme 12 supporte en sous face 3 structures de plaques en acier 12a de forte épaisseur de 30 à 60mm disposées par 4 en pyramide (figures 4E et 4F) , et/ou des structures avec deux plaques 2 plaques rectangulaires d'acier disposées angulairement l'une contre l'autre en pointe, disposées à angle de 60° à 90°, l'une contre l'autre, la dite pointe l ia s'étendant parallèlement à la direction longitudinale de ladite plateforme et dit bordé (figures 4 F et 4G), dans les deux cas la pointe l ia étant orientée vers le bas. Les structures de plaques métalliques d'acier de forte épaisseur sont renforcées par des longerons internes de liaison entre les plaques.
Su la figure 4F on a combiné 3 pyramides disposées en quinconce et une plaque médiane intermédiaire unique disposée verticalement et longitudinalement. Sur la figure 4G on a mis en œuvre une structure avec 2 plaques rectangulaires d'acier disposées angulairement l'une contre l'autre en pointe, disposées à angle de 30 à 60° l'une contre l'autre, ladite pointe l ia s'étendant parallèlement à la direction longitudinale de ladite plateforme et dit bordé 2. Cette structure est terminée à ses extrémités longitudinales par des structures en pointe fermant l'espace entre les deux plaques longitudinales.
Le dispositif 10 est solidaire du bordé du navire, le chariot 14a coulissant verticalement le long du rail de guidage 14b, le mouvement étant assuré par un dispositif de translation constitué par exemple d'une crémaillère 10a et d'une motorisation hydraulique ou électrique actionnant un engrenage, non représenté, collaborant avec ladite crémaillère, de manière à déplacer verticalement le dispositif d'une position supérieure dite de stockage (figure 4D), vers une position inférieure dite de travail (figure
4B). Le chariot supporte l'outil 11 constitué d'une structure en plateforme fortement rigidifiée 12 supportant en sous face des structures pointues 12a articulée en 12b et actionnée par les deux vérins 13 articulés sur ledit chariot en 13b et sur ladite structure en 13a . En rétractant les vérins actionneurs 13, l'outil 11 comprenant la structure 12/12a se retrouve en position relevée comme représenté sur la figure 4D en position de stockage, de même, en déployant les vérins 13, l'outil 11 atteint la position déployée représentée sur les figures 4C. La structure en pointe 12a peut pénétrer la banquise et la briser, par choc ou par flexion, par actionnement en rotation lorsque la structure passe de la position rétractée à la position déployée. Ainsi, lorsque la banquise approche latéralement le bordé du FPSO, par exemple sur bâbord, l'ensemble des dispositifs 10 étant en position de stockage comme représenté sur la figure 4D, sont descendus jusqu'au niveau bas, la plateforme 12 étant toujours en position relevée. Les chariots sont alors verrouillés en position basse par un dispositif non représenté, et chacun des outils 11 est actionné de manière à déployer la plateforme 12 équipée en sous face des structures brise glace 12a lesquels pénètrent sur plusieurs mètres dans la banquise détruisant ainsi la banquise sur une longueur L correspondant à celle du dispositif 10 comme illustré sur la figure 4A. De manière à limiter la puissance hydraulique nécessaire et obtenir un déploiement rapide de l'outil 11, on actionne avantageusement les dispositifs 10 successifs un par un comme explicité sur les figures 5B-5C comme il sera expliqué plus avant dans la description.
Sur les figures 5A-5D, on a représenté en vue de dessus le processus de destruction de la banquise permettant au FPSO de reprendre une position frontale face à la progression de ladite banquise. Sur la figure 5A, la banquise en progression frontale de la gauche vers la droite a stoppé sa progression, elle se déplace maintenant du bas vers le haut selon les flèches. La banquise vient alors en contact avec le bordé du FPSO. Sur la figure 5B, le dispositif selon l'invention est actionné de manière séquentielle et détruit en pas-à-pas la banquise par tronçons de 7.5m correspondant à la longueur L d'un dispositif unitaire mis en action. Les dispositifs successifs sont opérés l'un après l'autre, par exemple depuis l'arrière du FPSO, vers l'avant, libérant ainsi à chaque fois une portion de banquise d'environ 7.5m de longueur et de 3 à 5m de largeur, selon la portée dudit dispositif. Sur la figure 5B, les dispositifs 10-1, 10-2 et 10-3 ont été déployés, le dispositif 10-4 est en cours de déploiement, les dispositifs 10-5, 106, 10-7 seront déployés un par un en séquence. Sur la figure 5C, tous les dispositifs ayant été déployés de l'arrière vers l'avant, sont maintenant déployés de l'avant vers l'arrière, en séquence : - les dispositifs 10-7 et 10-6 ont été déployés, le dispositif 10-5 est en cours de déploiement. Pendant toute cette phase, le FPSO est de préférence maintenu parallèle au front de destruction grâce aux propulseurs azimutaux Ic et aux propulseurs d'étrave Id intégrés à la coque dudit FPSO, représentés sur la figure 1, l'effet desdits propulseurs azimutaux et propulseurs d'étrave produisant un courant intense qui permet de chasser, de manière connue, les débris de banquise qui viennent d'être disloqués. Après de multiples cycles de destruction de la banquise, la banquise s'est suffisamment déplacée vers le haut de la figure comme représenté sur la figure 5D, pour que la rotation du navire puisse s'opérer sans que l'arrière du FPSO, profilée comme l'avant en forme de brise glace, n'interfère de manière significative avec la banquise. Ainsi, le FPSO, avec l'aide de ses propulseurs azimutaux et éventuellement ses propulseurs d'étrave pivote alors autour de son touret d'ancrage et se remet en position frontale face à l'avancement de la banquise. L'étrave renforcée du FPSO profilée en forme de brise-glace, associée à la rigidité du système d'ancrage, brise de nouveau naturellement ladite banquise au fur et à mesure de sa progression dans la direction axiale dudit FPSO. Tous les dispositifs de destruction de la banquise sont alors rétractés et placés en position de stockage, comme explicité en référence à la figure 4D, de manière à libérer les bordés du navire.
Le dispositif selon l'invention a été décrit avec des chariots se déplaçant verticalement, supportant des vérins actionnés en rotation pour briser la banquise, l'effort extrême étant créé pendant la phase de rotation, mais on reste dans l'esprit de l'invention si l'outil de destruction est d'abord déployé par actionnement en rotation des vérins, puis l'effort pour briser la glace est créé par translation lors de la descente du dispositif de destruction vers et à travers la banquise. La disposition des vérins hydrauliques peut être modifiée de façon connue dans le domaine des engins de travaux publics, tel que pour l'actionnement des bras de pelleteuses.

Claims

REVENDICATIONS
1. Support flottant (1) pour la production pétrolière sous marine en zone arctique ou antarctique équipé en dessous de sa coque d'un touret déconnectable (la) à partir duquel s'étendent des lignes d'ancrages (2) au fond de la mer et des conduites de liaison fond-surface (3), ladite coque comportant dans sa direction longitudinale (XX) des bordés latéraux, caractérisé en ce que lesdits bordés latéraux longitudinaux (Ib) comprennent une pluralité de dispositifs de destruction localisée (10) de la banquise comprenant chacun un outil de destruction (11) comportant au moins une partie en pointe (l ia) apte à briser la banquise par actionnements répétés en translation et/ou rotation verticale dudit outil par rapport audit bordé, ladite pointe, en mouvement de haut en bas, s'appliquant ainsi sur la surface de la banquise de manière localisée avec une force de préférence au moins égale à 10 000 kN, ledit outil étant actionné en translation et/ou rotation à l'aide d'une structure de guidage en translation (14) et/ou rotation (13) appliquée contre le bordé.
2. Support flottant selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte sur ses deux bordés longitudinaux une multiplicité de dispositifs de destruction (10) juxtaposés côte à côte sur sensiblement tout la longueur desdits bordés.
3. Support flottant selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit dispositif de destruction de banquise (10) comporte des moyens de guidage et déplacement (14) de l'outil de destruction (11) en translation verticale sur la hauteur du bordé entre une position haute de stockage au dessus du niveau de la banquise et une position basse de travail juste au dessus du niveau de la banquise, et des moyens d'actionnement en rotation de bas en haut (13) entre la surface du bordé et celle de la banquise de l'outil de destruction (11) telle que la rotation dudit outil lui permette d'atteindre une profondeur suffisante pour traverser toute l'épaisseur de la banquise au moins après une série d'actionnement en rotation de haut en bas répétés.
4. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'actionnement dudit outil de destruction permet d'appliquer une force de 1000 à 50000 kN sur la surface de la banquise et briser la banquise sur toute son épaisseur par flexion sur une longueur de 3 à 15m, de préférence de 5 à 10 m.
5. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'outil de destruction (11) comprend une plateforme rigide (12) s'étendant longitudinalement et sensiblement horizontalement le long du bordé sur une longueur de 3 à 15m, de préférence de 5 à 10 m, et une largeur de 2 à 5m, et supportant en sous face une pluralité, de préférence de 2 à 5, dites structures rigides en pointe (12a) côte à côte solidaires de la dite plateforme, ladite plateforme étant de préférence constituée d'une plaque d'acier ou d'armature de poutrelles.
6. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la ou lesdites partie(s) en pointe sont des structures en pointe (12a) constituées de plaques en acier de préférence d'épaisseur de 30 à 60mm, disposées à angle de 30 à 120°, de préférence les unes par rapport aux autres, de préférence de 60 à 90°.
7. Support flottant selon la revendication 6 caractérisé en ce que ladite structure en pointe est constituée de 3 ou 4 plaques d'acier disposées en trièdre ou en pyramide, avec de préférence des éléments de renforts internes tels que des éléments de liaison de type longerons métalliques entre les plaques.
8. Support flottant selon la revendication 7 caractérisé en ce que ladite structure en pointe est constituée de 2 plaques rectangulaires d'acier disposées angulairement l'une contre l'autre en pointe, avec de préférence des éléments de renfort internes tels que des éléments de liaison de type longerons métalliques entre les plaques.
9. Support flottant selon l'une des revendications 3 à 8 caractérisé en ce que ledit dispositif de destruction de banquise comporte une structure de guidage de l'outil de destruction (11) en translation (14) et en rotation (13) comportant au moins un chariot (14b), apte à se déplacer verticalement en translation le long α" au moins un rail de guidage (14a), ledit chariot supportant au moins 1 vérin (13), de préférence encore un vérin hydraulique (13), dont l'extrémité du corps de vérin est articulée (13b) en rotation au niveau dudit chariot, ledit outil étant supporté et articulé en rotation d'une part au niveau (12b) dudit chariot et d'autre part au niveau de l'extrémité de la tige de vérin (13a), de sorte que ledit outil peut être stocké avec le chariot en position haute au dessus du niveau de la banquise, ledit vérin étant en position rétractée et ledit chariot peut être descendu en translation en position basse et de préférence bloqué en position de travail, juste au dessus du niveau de la banquise de manière à ce que l'extension dudit vérin entraîne en rotation ledit outil de destruction (11), la(les) dite(s) pointe(s) (l ia) pouvant atteindre une profondeur suffisante pour traverser toute l'épaisseur de la banquise en fin d'extension de tige de vérin.
10. Support flottant selon la revendication 9 caractérisé en ce que ledit chariot comprend un engrenage actionné par un moteur électrique ou hydraulique coopérant avec un rail de guidage du type à crémaillère.
11. Support flottant selon la revendication 9 caractérisé en ce chaque dit dispositif de destruction comporte 2 rails de guidage (14a) s'étendant verticalement et parallèlement sur la hauteur du bordé (Ib) depuis au dessus de la plateforme (le) du support flottant (1) jusqu'à juste au dessus du niveau (20) de la banquise, espacés de préférence de 3 à 10 m, guidant chacun un chariot (14b) motorisé, à la base desquels est articulé en rotation (12b) une dite plateforme (12a) du coté de son bord longitudinal le plus proche dudit bordé, et en partie haute desquels est articulée en rotation (13b) l'extrémité d'un corps de vérin hydraulique, vérin dont l'extrémité de la tige de vérin est articulée en rotation (13a) au niveau de ladite plateforme, de préférence au niveau du bord de la plateforme le plus éloigné dudit bordé.
12. Méthode de destruction de la banquise à l'aide d'un support flottant selon l'une des revendications là 11 caractérisée en ce que l'on actionne les différents dispositifs de destruction sur la longueur du bordé disposé contre la banquise en progression.
13. Méthode de destruction de la banquise selon la revendication 12 caractérisée en ce que l'on actionne les différents dispositifs de destruction successivement côte à côte, les uns après les autres, en aller et retour de manière séquentielle sur la longueur du bordé disposé contre la banquise en progression.
14. Méthode selon la revendication 12 ou 13 caractérisée en ce que ledit support flottant est équipé de propulseurs azimutaux ( Ic) et propulseurs d'étrave (Id) à l'aide desquels on fait opérer une rotation du support flottant pour que celui-ci se dispose frontalement face à la banquise lorsque la banquise a été suffisamment détruite à l'aide desdits dispositifs de destruction (10) pour que le support flottant puisse se loger dans le chenal ainsi créé.
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