FR2520436A1 - Groupe de connexion de tete de puits sous-marin et methode d'installation - Google Patents

Abstract

UN GROUPE DE CONNEXION DE TETE DE PUITS SOUS-MARIN 15 POUR ETABLIR LA COMMUNICATION DU FLUIDE ENTRE UNE TETE DE PUITS SOUS-MARIN ET UN CIRCUIT A DISTRIBUTEUR SOUS-MARIN VOISIN COMPREND UNE CONDUITE 51 POUR CONNECTER LA TETE DE PUITS ET LE CIRCUIT A DISTRIBUTEUR, CONDUITE DONT UNE EXTREMITE 43 S'ETEND HORIZONTALEMENT ET L'AUTRE EXTREMITE 44 EST EN DESSOUS DE L'EXTREMITE 43. UN CONNECTEUR DE TETE DE PUITS 45 EST CONNECTE A L'AUTRE EXTREMITE 44 DE LA CONDUITE 51 ET SERT A CONNECTER CETTE CONDUITE A LA TETE DE PUITS LORS DE LA DESCENTE DU GROUPE 15. UN CONNECTEUR DU CIRCUIT A DISTRIBUER EST CONNECTE A L'EXTREMITE 43 DE LA CONDUITE 51 ET SERT ACONNECTER CETTE CONDUITE AU CIRCUIT A DISTRIBUTEUR LORS DU DEPLACEMENT LATERAL DU CONNECTEUR DU CIRCUIT A DISTRIBUTEUR. UN BATI GUIDE 60 SERT A ALIGNER VERTICALEMENT LE CONNECTEUR DE TETE DE PUITS 45 AU-DESSUS DE LA TETE DE PUITS ET A ALIGNER HORIZONTALEMENT LE CONNECTEUR DU CIRCUIT A DISTRIBUTEUR AVEC CE CIRCUIT. POUR INSTALLER LE GROUPE 15 ON LE DESCEND DANS LA MER, ON CONNECTE LE CONNECTEUR 45 A LA TETE DE PUITS, ON DEPLACE ENSUITE HORIZONTALEMENT LE CONNECTEUR DU CIRCUIT A DISTRIBUTEUR POUR REALISER SA CONNEXION OPERATIONNELLE AVEC CE CIRCUIT.

Description

Groupe de connexion de tête de puits sous-marin et méthode d'installation

La présente invention se rapporte à un groupe de con-

nexion de tête de puits sous-marin pour établir une communication pour le fluide et une possibilité de production entre une tête de

puits sous-marin et un circuit à distributeur fond de la mer/atmos-

phère, voisin De façon plus particulière cette invention se rapporte à un tel groupe de connexion pour utilisation dans un système de conditionnement de puits sous-marin pour assurer la production de pétrole et/ou de gaz à partir de nombreux puits au large des côtes (offshore), forés au gabarit, ainsi qu'à une méthode d'installation du groupe de connexion dans un système de conditionnement de puits sous-marin En plus de la récupération des hydrocarbures, on considère que cette invention peut également se rapporter à la récupération des dépôts sous-marins de soufre et autres minéraux provenant de

dessous les mers.

Les installations permanentes de surface, basées au

fond, se sont montrées dans le passé être réalisables économique-

ment et technologiquement, dans des eaux relativement peu profondes pour récupérer des fluides du type hydrocarbures à partir de formations

sous-marines Dans des eaux plus profondes, allant de plusieurs cen-

taines à plusieurs milliers de mètres, l'utilisation de telles installations de surface doit se limiter à des situations très spéciales De plus, les installations qui s'étendent au-dessus de la surface de l'eau sont désavantageuses, même en eaux peu profondes, lorsqu'il existe des

conditions défavorables en surface, comme une charge de glace.

Les développements récents dans l'industrie du pétrole et du gaz au-delà des côtes étendent la production à des zones qui

vont davantage sous la mer, comme les franges extérieures des pla-

teaux continentaux et des talus continentaux, en utilisant un système de têtes de puits submergées, forées au gabarit et un système de conditionnement de puits submergé Des systèmes sous-marins peuvent se réaliser pour installer des têtes de puits multiples relativement proches l'une de l'autre en utilisant un gabarit de forage fixé au fond sousmarin De tels systèmes peuvent être manoeuvrés depuis des installations flottantes de surface, éloignées, à l'aide de circuit de commande électrohydraulique, les systèmes sous-marin étant connectés aux installations de surface par des conduites d'écoulement pour les fluides de production, les fluides d'injection, les commandes

hydrauliques, les câbles électriques et autres.

Des enceintes de travail, habitables sous-marines, à conditionnement atmosphérique, ou satellites peuvent être maintenues près des têtes de puits multiples, forées au gabarit, pour y loger le personnel d'exploitation et/ou d'entretien, comme décrit par exemple dans le brevet U S N 0, 3 556 208 Dans ces systèmes, le satellite sous-marin est connecté, de façon indépendante, à un certain nombre de têtes de puits sous-marin qui l'entourent et sert à contrôler la production en provenance des têtes de puits et l'entretien de ces têtes Les puits sont forés selon un dessin circulaire, à travers un gabarit posé sur le fond marin, ce gabarit servant également comme base sur laquelle le satellite est installé Les passages de production/ contrôle de chacun des puits sont connectés à un équipement de production comme un collecteur situé dans le satellite au moyen

de groupes distincts de connexion de tête de puits, descendus indépen-

damment pour venir en place depuis un navire de surface et formant des portions des circuits d'écoulement entre les têtes de puits et

le collecteur de production situé dans le satellite.

Alors que les systèmes à satellite sous-marin mentionnés ci-dessus se sont montrés de façon générale satisfaisants dans des profondeurs d'environ 100 à 150 mètres, l'emploi de ces systèmes à des profondeurs de l'ordre de 300 à 750 mètres présente certains

problèmes Par exemple l'utilisation de lignes de guidage et l'assis-

tance de plongeurs pour l'installation sous la mer des composants du système devient plus complexe lorsque la profondeur de l'eau

augmente Dans des eaux de profondeur importante, il devient néces-

saire d'employer des systèmes de guidage dynamique, comprenant une surveillance à distance par télévision et/ou sonar, pendant le processus d'installation De même, l'installation sous la mer de groupes

de connexion de tête de puits dans les systèmes connus de condi-

tionnement du puits présente des problèmes en terme de guidage des groupes en position opérationnelle entre la tête de puits et le satellite, particulièrement à des profondeurs d'eau approchant 750 mètres De plus les -systèmes connus de conditionnement de puits S sous-marin utilisent typiquement des coques satellites immergées comportant dés pénétrateurs de coque disposés verticalement pour

permettre l'accès du fluide à l'intérieur du satellite Une telle disposi-

tion des pénétrateurs produit des conditions indésirables de contrainte

sur la coque, particulièrement à des profondeurs dépassant 150 mètres.

En outre les groupes de connexion de tête de puits sous-

marin du type actuel sont typiquement d'une dimension telle qu'il est difficile de les manier pendant leur installation sous la mer et qu'ils sont vulnérables aux dommages à la fois pendant et après leur installation Les groupes du type actuel comportant une boucle courbe de conduite d'écoulement venant en saillie au-delà de la

tête du satellite sont particulièrement sensibles aux dommages.

C'est un objet de l'invention de surmonter ou d'alléger les problèmes des groupes de connexion de tête de puits sous-marin

du type actuel.

En conséquence l'invention consiste dans l'un de ces aspects en un groupe de connexion de tête de puits sous-marin pour

établir une communication pour le fluide et une possibilité de produc-

tion entre une tête de puits sous-marin et un système à distributeur sousmarin voisin, comprenant: ( 1) des moyens formant conduites pour connecter, au point de vue passage des fluides, la tête de puits et le circuit à distributeur, ces moyens formant conduites présentant une extrémité qui s'étend sensiblement horizontalement et l'autre extrémité située sous l'extrémité horizontale; ( 2) des moyens formant connecteur de tête de puits, reliés, au point de vue passage des fluides à ladite autre extrémité des moyens formant conduites pour connecter, de façon détachable, les moyens formant conduites à la tête de puits lors du mouvement vers le bas du groupe pour établir la communication des fluides entre eux; ( 3) des moyens formant connecteur du circuit à distributeur, connectés, au point de vue passage des fluides, à l'extrémité horizontale des moyens formant 252043 d conduites, pour connecter, de façon détachable, les moyens formant conduites au circuit à distributeur lors du mouvement latéral des moyens formant connecteur du circuit à distributeur, pour établir

la c Ommunication des fluides entre eux; et ( 4) un bâti guide rigide-

ment fixé aux moyens formant connecteur de tête de puits pour porter les moyens formant connecteur du circuit à distributeur et les moyens formant conduites et pour aligner verticalement les moyens formant connecteur de tête de puits au-dessus de la tête de puits et pour aligner horizontalement les moyens formant connecteur

du circuit àâdistributeur avec ce circỉt à distributeur.

Sous un autre aspect, l'invention consiste en une méthode d'établissement de la communication des fluides et de la possibilité de production entre une tête de puits placée sur le fond marin et un circuit à distributeur sous-marin voisin, comprenant les phases de: ( 1) fournir un groupe de connexion de tête de puits comprenant des moyens formant conduite pour relier, au point de vue passage des fluides, la tête de puits et le circuit à distributeur, ces moyens

formant conduites comportant une extrémité qui s'étend sensiblement.

horizontalement et l'autre extrémité située en-dessous de l'extrémité

horizontale, des moyens formant connecteur de tête de puits connec-

tés, au 'point de vue passage des fluides, à ladite autre extrémité des moyens formant conduites, des moyens formant connecteur du circuit à distributeur, connectés, au point de vue passage des fluides, à l'extrémité horizontale des moyens formant conduites, et un bâti guide rigidement fixé aux moyens formant connecteur de tête de

puits pour porter les moyens formant connecteur du circuit à distribu-

teur et les moyens formant conduites; ( 2) faire descendre le groupe de connexion de tête de puits; ( 3) aligner verticalement les moyens formant connecteur de tête de puits au-dessus de la tête de puits et aligner horizontalement les moyens formant connecteur du circuit à distributeur, avec ce circuit à distributeur; ( 4) connecter, de façon détachable, les moyens formant connecteur de tête de puits à la tête de puits, en établissant par là la communication des fluides entre la tête de puits et les moyens formant conduites; et ( 5) déplacer alors horizontalement, le connecteur du circuit à distributeur pour l'amener en connexion opérationnelle avec le circuit à distributeur, établissant par là la communication des fluides entre les moyens

formant conduites et le circuit à distributeur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre

de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 est une vue perspective du système de condition-

nement de puits sous-marin utilisant un groupe de connexion de tête de puits selon un premier exemple de l'invention

la figure 2 est une vue perspective d'un système de conti-

tionnement de puits sous-marin, partiellement en représentation fantôme, montrant l'installation, sans lignes de guidage, du groupe dé connexion de tête de puits de la figure 1 la figure 3 est une vue perspective du groupe de connexion de tête de puits de la figure 1 la figure 4 est une vue en élévation latérale, partiellement en fantôme, du groupe de connexion de tête de puits représenté sur la figure 1; la figure 5 est une vue en plan du groupe de connexion de tête de puits représenté sur la figure 1; la figure 6 est une vue en élévation latérale en coupe

de la section inférieure de service d'une coque formant enceinte sous-

marine de travail, représentant une partie des appareils de manuten-

tion interne des fluides; la f igure 7 est une vue vue en élévation latérale du groupe de connexion de tête de puits selon un deuxième exemple de l'invention; la figure 8 est une vue perspective d'un groupe de connexion de tête de puits selon un troisième exemple de l'invention et,

la figure 9 est une vue perspective du système de condition-

nement de puits sous-marin montrant l'installation, avec lignes de guidage, du groupe de connexion de tête de puits représenté sur la

figure 8.

En se reportant aux dessins, pour faciliter une compréhension de la structure et du fonctionnement du groupe de connexion de tête de puits de l'invention, on va d'abord décrire brièvement l'ensemble du système de conditionnement du puits sous-marin dont l'invention n'est qu'un composant Un tel système de conditionnement de puits, comme représenté sur les figures l et 2, comporte typiquement un gabarit de base, désigné de façon générale par le repère 11, comportant une structure support inférieure pour porter une coque 13 formant enceinte de travail, des têtes de puits individuelles 14 et un groupe de connexion de tête de puits 15 Les têtes de puits conventionnelles

14 sont montées sur des tubes guides 16 de puits.

également de conception conventionnelle, et constituant une partie

de la structure support inférieure du gabarit -de base 1.

Un appareil de forage semi-submersible, (non représenté) fait descendre le gabarit de base Il sur le fond marin sur une -tige de forage, de manière connue Le forage de chaque puits à travers le gabarit de base Il se fait en utilisant une cheminée à obturateur

anti-éruption conventionnelle et des procédures de forage conven-

tionnelles Lorsqu'un, puits est conditionné, de préférence, on fait descendre par une tige de forage (non représentée) un ensemble formant vanne principale que l'on relie, au point de vue opérationnel, à la

tête de puits pour la couvrir On installe alors la coque formant encein-

te de travail 13 sur le gabarit de base en la faisant descendre sur

une tige à partir d'un navire de forage serni-submersible.

On fait alors descendre les groupes 15 de connexion de tête de puits, depuis l'appareil de forage sur une tige de forage, et on les connecte, au point de vue opérationnel, entre chaque ensemble formant vanne principale et un distributeur logé dans la coque 13

formant enceinte de travail, en passant des pénétrateurs qui de préfé-

rence s'étendent horizontalement à travers l'extérieur de la coque.

Le distributeur et les pénétrateurs constituent un circuit à distributeur.

Ce circuit à distributeur à son tour est connecté aux conduites de transport et 'aux conduites d'écoulement qui passent à travers la coque

formant enceinte de travail.

Le système de conditionnement de puits se manoeuvre depuis une installation de production éloignée en surface, grâce à t-&tlisation de circuits conventionnels de commande électro-hydraulique, le système de conditionnement de puits étant connecté à l'installation de surface par des conduites de transport, des conduites -de service

pour fluides, des conduites hydrauliques et des câbles électriques.

L'entretien de l'équipement de production et de contrôle situé dans la coque formant enceinte de travail 13 est assuré par du personnel amené dans la section de contrôle 32 de la coque 13 dans un véhicule

submersible ou remorqué (non représenté) et transféré par l'intermédiai-

re d'une cloche dé transfert 41 en utilisant les techniques convention-

nelles de transfert avec verrouillage par fluide La réparation du puits se fait soit par des techniques de rentrée verticale, à partir d'un appareil de forage flottant ou en utilisant des outils d'épuisement conventionnels lancés depuis l'intérieur de la coque formant enceinte

de travail et commandés à partir de l'installation de surface à distance.

Si c'est souhaitable, par exemple pour des applications en eau assez profonde, tous les composants sous-marins du système de conditionnement du puits sont installés sur le gabarit de base sans

utiliser de lignes de guidage Les figures 1 et 2 représentent un cir-

cuit préféré de conditionnement de puits sans lignes de guidage, com-

portant un groupe de connexion de tête de puits et un ensemble formant

vanne, installé ou en cours d'installation.

Le gabarit de base Il comporte typiquement une structure supérieure de guidage constituée d'un certain nombre d'éléments de guidage 19 s'étendant sensiblement verticalement et montés sur le gabarit en formant un réseau à espacement radial Chaque élément

de guidage vertical 19 s'étend vers l'intérieur depuis le contour péri-

phérique extérieur du gabarit de base, dans un plan aligné radialement.

Alors que d'autres formes sont possibles, on préfère un gabarit de base 11 de forme circulaire, vu du dessus, les têtes de puits 14 et

les tubes guides 16 étant espacés autour de sa circonférence, de préfé-

rence à une distance radiale commune du centre du gabarit Dans un tel système les éléments de guidage verticaux 19 sont de préférence

à équidistance l'un de l'autre.

Des pénétrateurs 35, espacés l'un de l'autre sur le contour périphérique de la coque formant enceinte de travail 13 et s'étendant de façon générale horizontalement à partir de celle-ci, sont alignés 8. horizontalement pour établir une communication des fluides du puits

à travers la coque formant enceinte de travail 13 L'alignement horizon-

tal des pénétrateurs 35 à travers la coque 13 permet de libérer davan-

tage la coque des contraintes.

La coque formant enceinte de travail 13 loge le distributeur de production 39 (figure 6) qui est connecté au point de vue opérationnel à une ou plus conduites de transport 26 s'étendant à travers la coque 13 Une partie du système de manutention interne des fluides, située dans une section typique de service 36 de la coque formant enceinte de travail 13, comme représenté sur la figure 6, réalise la connexion

opérationnelle des extrémités internes des pénétrateurs 35 et du distri-

buteur 39 De préférence les pénétrateurs 35 sont entièrement soudés à la coque formant enceinte de travail 13 Différents écoulements de pétrole produit, de gaz, d'eau, d'injection de produits chimiques,

d'essai et de lignes hydrauliques peuvent être distribués par leur con-

duite et leur vanne respectives, individuellement, selon le programme désiré de production L'ensemble de distribution et de robinetterie

est de préférence étudié pour permettre le passage des outils d'épuise-

ment conventionnels depuis la coque formant enceinte sous-marine

de travail jusqu'aux différents puits Typiquement, on prévoit la pos-

sibilité de commuter la fonction de chaque puits (pour passer de la

production aux essais et à l'entretien) pendant la durée de vie opéra-

tionnelle du puits, si nécessaire Des robinets internes permettent une distribution successive ou une combinaison des fluides selon les

programmes de production désirés On utilise, à la demande, des dis-

positifs de commande des vannes et robinets manoeuvrés à distance

etiou manuels.

La figure 6 représente différentes portions d'un système typique de conduite de transport interne et de robinetterie, y compris une possibilité d'utilisation des outils d'épuisement, pour étalblir un débit de fluide entre un pénétrateur unique 35 et un distributeur 39. Pour une facilité de compréhension, la figure 6 représente à la fois la vue avant et la vue latérale du même système Des systèmes sensiblement identiques sont prévus pour connecter chacun des différents pénétrateurs 35, situés à une certaine distance l'un de l'autre autour de la coque formant enceinte de travail 13, au distributeur 39 Par souci de clarté on a omis sur la figure 6 les détails complets des autres systèmes L'utilisation des outils d'épuisement nécessite de maintenir un rayon de courbure d'au moins 1,52 mètres sur tous les coudes des conduites à travers lesquels les outils d'épuisement doivent passer. En se reportant en particulier aux figures 1-5, le groupe de connexion de tête de puits 15 du premier exemple comprend de façon générale ( 1) une conduite 42 pour connecter, au point de vue passage du fluide, une tête de puits 14 au distributeur Xen passant

par un pénétrateur horizontal 35, la conduite 42 comportant une extré-

mité 43 (figure 4) qui s'étend sensiblement horizontalement et l'autre extrémité 44 (figure 4) située en-dessous de l'extrémité horizontale 43; ( 2) un connecteur de tête de puits 45 (figure 4) connecté, pour l'écoulement des fluides, à l'extrémité 44 de la conduite 42 et pouvant être manoeuvré, avec possibilité d'opération inverse, pour connecter la conduite 42 à la tête de puits 14 pour établir la communication des fluides entre elles; ( 3) un connecteur de circuit à distributeur 56 relié, au point de vue passage des fluides, à l'extrémité horizontale 43 de la conduite 42 pour connecter, avec possibilité de déconnecter, la conduite 42 au pénétrateur 35 pour établir la communicationdes

fluides entre eux; et ( 4) un bâti guide 60 rigidement fixé au connec-

teur de tête de puits 45 pour porter le connecteur du circuit à distribu-

teur 56 et la conduite 42 et pour aligner verticalement le connecteur de tête de puits 45 directement au-dessus de la tête de puits 14 et pour aligner horizontalement le connecteur du circuit à distributeur

56 avec le pénétrateur 35.

Dans une réalisation préférée, le connecteur de tête de puits 45 ne se fixe pas directement à la tête de puits 14, mais est connecté à l'ensemble formant vanne principale 50, lui-même fixé à la tête de puits 14 pour assurer une possibilité de fermer le puits et une protection en amont de la connexion du puits au distributeur 39 à l'intérieur de la coque formant enceinte de travail 13 Le groupe

formant vanne principale 50, qui peut être de construction convention-

nelle, est installé sur le gabarit de base Il avant installation de la I O

coque formant enceinte de travail 13.

Les conduites 42 comprennent au moins une et de préférence deux ou trois boucles flexibles conventionnelles de conduite d'écoulement 51 Ces boucle doivent pouvoir fléchir suffisamment pour accepter le couplage et le découplage du connecteur 56 du circuit à distributeur

et du pénétrateur horizontal 35 De plus, dans les réalisations préfé-

rees ou l'on cdésire faire passer vers le bas dans le puits des outils conventionnels d'épuisement, les boucles de conduite d'écoulement SI ne doivent pas comporter de courbe d'un rayon inférieur à 1,52 S n,0 tres On a déterminé que pour ce genre de réalisation on préfère la configuration de boucles de conduites d'écoulement 51 formant des boucles alignées sensiblement verticalement et s'étendant à peu

près str une spire complète, comme représenté sur les figures 1-5.

D'un autre côté, lorsque l'on ne demande pas la possibilité d'utiliser des outils d'épuisement, on préfère la configuration des boucles de

conduites d'écoulement 51 en boucles alignées sensiblement horizonta-

lement et s'étendant sur environ une spire et demi Une telle réalisa-

tion, représentée sur la figure 7, ne demande pas que le rayon de courbue des boucles 51 soit au minimum de 1,52 mètres et donne un ensemble 15 plus compact Les éléments correspondant de façon généra Ie à ceux représentés sur les autres figures et dont on discute par ailleurs portent des repères identiques de référence sur la figure 7 Sauf indication contraire, la structure et le fonctionnement de la réalisation de la figure 7 est sensiblement identique aux autres

réalisations décrites ici.

Le connecteur de tête de puits 45 (figure 4) comprend typiquement un connecteur de tête de puits conventionnel de diamètre 34,6 cm, 3,45 x 108 dynes/cm 2 l 3,45 x 107 Pal ( 6,9 x 108 dynes/cm 2

l 6,9 x 107 Pal pour les puits à injection de gaz), sous-marin, à manoeu-

vre hydraulique (verrouillage et déverrouillage), avec le même diamètre et les mêmes caractéristiques nominales de pression, à tête goupillée pour établir une communication opérationnelle du fluide entre la tête de puits 14 ou l'ensemble 50 formant vanne principale, selon le cas, et l'extrémité 44, qui s'étend vers le bas, de la conduite 42 On peut incorporer dans le connecteur de tête de puits 45 si on le désire un système mécanique conventionnel de libération prioritaire Les conduites

d'écoulement de production et les conduites de commande électro-

hydraulique (non représentées) dans la tête de puits 14 (ou dans l'ensem-

ble 50 formant vanne principale) font interface avec les passages de production et les passages de commande électro-hydraulique correspondants (non représentés) s'étendant à travers le connecteur de tête

de puits 45 et les conduites d'écoulement 51, en utilisant des pla-

ques' de guidage conventionnelles appariées mâles et femelles sous-

marines (non représentées) montées en haut de la tête de puits 14

(ou de l'ensemble formant vanne principale 50) et sur la base du connec-

teur 45 On peut utiliser les techniques conventionnelles pour établir les connexions opérationnelles, auxquelles on se réfère habituellement

sous le nom de "stabbing over" (guidage par dessus).

Le connecteur du circuit à distributeur 56 comporte un connecteur horizontal conventionnel de ligne d'écoulement pour établir une communication opérationnelle du fluide entre le pénétrateur 35 du circuit à distributeur fond de la mer/atmosphère et l'extrémité

43, s'étendant horizontalement, de la conduite 42 Pour une description

plus com'plète de la construction et du mode opératoire d'un connecteur conventionnel convenable de circuit à distributeur 56 et du pénétrateur

, on renvoie au brevet US N O 4 191 256.

De préférence le connecteur 56 du circuit à distributeur et le pénétrateur 35 sont étudiés pour permettre de prévoir la plus faible pénétration possible à travers la coque 13 formant enceinte

de travail sous-marine et sont manoeuvres mécaniquement mais ver-

rouillés et déverrouillés hydrauliquement.

Le connecteur du circuit à distributeur 56 est monté dans une chape 49 comportant des broches 82 qui s'étendent latéralement depuis ses extrémités opposées Ces broches 82 sont reprises dans des rainures 83, sensiblement horizontales, des plaques de guidage 84 fixées au bâti guide 60 Pendant la mise en place, le connecteur 56 du circuit à distributeur 56 peut se déplacer latéralement pour venir en connexion opérationnelle avec le pénétrateur 35 grâce à l'emploi d'une tringlerie mécanique comprenant la tige de manoeuvre 85, la plaque 95, la jumelle 86, le bras de levier 87, les tiges supports

entraînées 88 et le pivot support 98.

Cette tringlerie mécanique est construite de façon que le connecteur du circuit à distributeur 56 se déplace latéralement en réponse au déplacement vers le bas de la tige de manoeuvre 85 alignée verticalement et supportée par la plaque 95 fixée à la partie supérieure du bâti 60, déplacement vers le bas que transforme en

déplacement latéral la jumelle 86 connectée avec possibilité de pivo-

tement, entre l'extrémité inférieure de la tige de manoeuvre 85 et le bras de levier 87 fixé à la chape 49, et par le coulissement des broches 82 dans les rainures 83 De même le déplacement vers le haut de la tige de manoeuvre 85 déplace en retrait le connecteur

56 du circuit à distributeur pour supprimer le contact avec le pénétra-

teur 35 Lorsque le connecteur 56 du circuit à distributeur se déplace en extension vers l'avant, il quitte les rainures 83 de la plaque de guidage, mais de préférence pas avant de s'être engagé dans un cône de guidage 38 (figure 1) rigidement fixé à l'extérieur de la coque

13 formant enceinte de travail et s'étendant de façon générale concen-

triquement autour du centre du pénétrateur 35 Ce cône de guidage 38 assure l'alignement axial correct entre les axes du connecteur 56 et du pénétrateur 35, avec une tolérance omnidirectionnelle en plus ou en moins de 15,2 cm, lorsque le connecteur 56 se déplace latéralement en direction du pénétrateur 35 De préférence une goupille

(non représentée) est prévue à l'extérieur du pénétrateur 35 pour.

venir s'engager dans une rainure (non représentée) prévue dans le connecteur 56 pour réaliser l'orientationl fine des guidages d'alésages

conventionnels multiples du connecteur 56 avec les alésages convention-

nels multiples correspondants du pénétrateur 35 De préférence le

connecteur 56 a une course d'environ 35,6 cm. Les tiges supports commandées 88 ont une extrémité connec-

tée, en pivotement, à la jumelle 86 et l'autre extrémité montée en pivotement sur le pivot support 98 fixé au bâti guide 60 pour porter

et positionner la jumelle 86.

La figure 4 représente la position relative de la jumelle 86, du bras de levier 87, de la tige commandée 88, de la chape 49 et des broches 82 à la fois dans le cas en rétraction (en traits pleins) et pour le cas en extension (en tireté) Cette configuration des éléments donne un avantage significatif au point de vue rapport des bras de levier de sorte qu'il est possible de manoeuvrer le connecteur 56 du circuit à distributeur au moyen d'un faible effort appliqué à la tige de manoeuvre 85 De préférence cet effort s'applique hydrauli- quement à la tige 85 au moyen d'un outil conventionnel (non représenté) pour la descente d'un instrument, qui se connecte, avec possibilité de déconnexion, à l'extrémité libre 89 de la tige 85 qui de préférence s'étend vers le haut depuis la partie supérieure du bâti guide 60 qui est portée par la plaque 95 De préférence l'outil pour la descente d'un instrument est fixé, avec possibilité d'être détaché, à la partie supérieure du bâti guide 60 pendant la mise en place du groupe de connexion de tête de puits 15 sur une tête de puits 14 Puis, lorsque le connecteur 56 du circuit à distributeur se trouve en position correcte, il est de préférence verrouillé hydrauliquement au pénétrateur 35 par mise sous pression de manière conventionnelle au moyen de l'outil

de descente d'instrument Les commandes électro-hydrauliques néces-

saires pour cet outil de descente d'instrument sont reliées à une instal-

lation de surface à distance de façon connue.

De préférence des plaques de guidage conventionnelles de commande hydraulique sont placées à la fois en haut et en bas

du groupe de connexion de tête de puits 15 (par exemple dans le man-

drin du connecteur 54 et dans le connecteur de tête de puits 45 respec-

tivement) pour mettre en prise l'outil de descente et la tête de puits

(ou l'ensemble de vanne principale) respectivement, de façon connue.

De préférence les nombreuses lignes de commande provenant du connec-

teur 56 du circuit à distributeur sont directement mises à l'aplomb

de la plaque de guidage supérieure.

Une fois le connecteur 56 du circuit à distributeur verrouillé

au pénétrateur 35, on abaisse de préférence une calotte de croise-

ment conventionnelle (non représentée) du distributeur et on la ver-

rouille, au point de vue passage du fluide, au mandrin 54 du connecteur du groupe de connexion de tête de puits La calotte de croisement

sert à protéger des chutes de débris le mandrin 54 et les boîtes d'étan-

chéité de ce mandrin 54 Elle fournit également un moyen d'assurer

la connexion/la distribution des fluides des lignes de commande hydrau-

liques (non représentées) entre la coque 13 formant enceinte de travail et la tête de puits 14 Ces lignes passent par le connecteur 56 du - circuit à distributeur, par les conduites de débit 51, par le distributeur en étoile 52 (s'il existe), par une entrée de piston 53 et par l'entre- toise 55 pour rejoindre la calotte de croisement, puis reviennent par l'entretoise 55, l'entrée de piston 53 et le distributeur en étoile 52 jusqu'à l'ensemble formant vanne principale 50 (s'il existe) et par la tête de puits 14 pour parvenir dans l'alésage du puits, de sorte que chacun des composants/fonctions indiqués ci-dessus peut être atteint et manoeuvré à partir de la coque 13 formant enceinte de travail immergée ou à partir de l'outil de descente, sans qu'il soit besoin de soupape à va-et-vient et de sorte que, lorsque l'on déconnecte lloutile descente d'avec le groupe de connexion de tête de puits 15, chacun de ces composants/fonctions peut être atteint et manoeuvré

à partir de la coque 13 formant enceinte de travail immergée.

Le groupe de connexion de tête de puits 15 comporte également de préférence un distributeur en étoile 52 présentant des alésages traversant verticaux (non représentés) intersectés par des alésages courbes 52 ' (figure 4), qui sortent par le côté du distributeur 52 De préférence les alésages verticaux ont un profil adapté pour recevoir un déflecteur (non représenté) relevable conventionnel de conducteurs et sont connectés, pour le passage du fluide, à leurs extrémités inférieures, au connecteur de tête de puits 45 Les alésages courbes 52 ' sont connectés au point de vue passage de fluide, aux extrémités inférieures des conduites d'écoulement 51 et présentent

des portions d'extrémité inférieure s'étendant sensiblement verticale-

ment et formant l'extrémité qui s'étend verticalement 44 des conduites 42 Pour permettre d'utiliser un outil d'épuisement, si on le désire, les alésages courbes 52 ' du distributeur en étoile 52 doivent présenter

un rayon de courbure d'au moins 1,52 mètres.

De préférence on incluë dans le groupe de connexion de tête de puits 15 une entrée de piston 53, pour permettre une opération d'entretien que l'on appelle habituellement reconditionnement du puits Dans le premier exemple représenté sur les figures 1-5, l'entrée de piston 53 est connectée, pour le passage du fluide, à la partie supérieure du distributeur en étoile 52 de façon que l'on puisse y accéder verticalement depuis la surface ou depuis un engin de travail submersible en passant par le mandrin de connecteur conventionnel 54 et l'entretoise tubulaire 55 rigidement fixés au bâti de guidage et connectés, au point de vue écoulement du fluide, à l'entrée

de piston 53.

L'ensemble, distributeur en étoile 52, avec ou sans déflec-

teur, l'entrée de piston 53, l'entretoise 55; en option, le mandrin de connecteur 54 donnent un exemple illustrant les moyens formant conduites de rentrée dans la tête de puits, permettant d'établir une communication pour les fluides avec la tête de puits indépendamment

du connecteur 56 du circuit à distributeur.

En couplant le connecteur 45 de tête de puits à la tête de puits 14 ou à l'ensemble de vanne principale 50 et en couplant 1 &e connecteur du circuit à distributeur 56 au pénétrateur latéral 35, on peut faire communiquer les fluides sortant de la tête de puits 14 en passant par la coque formant enceinte de travail 13 pour les amener dans le distributeur 39, ce qui établit la possibilité de mise en production Le groupe de connexion de tête de puits est de taille sensiblement réduite par rapport aux structures précédentes, tout en réalisant un ensemble de conduites de production extérieures

que l'on peut déposer pour entretien.

Comme indiqué, le groupe de connexion de tête de puits 15 comporte en outre de préférence un bâti de guidage 60 comme support et protection de structure Les conduites 42, le connecteur de tête de puits 45 et le connecteur 56 du circuit à distributeur sont de préférence disposés à l'intérieur du contour projeté du bâti de guidage 60, pour assurer la protection de la structure De préférence les contours périphériques horizontaux définis par la partie supérieure et inférieure du bâti de guidage 60, vu par dessus, sont sensiblement identiques Comme représenté sur les figures 2 et 9, le groupe de connexion de tête de puits 15 peut s'installer sur le gabarit de base Il en le faisant descendre sur une tige 61 reliée au mandrin supérieur 54, au moyen d'un outil de descente conventionnel utilisant les techniques sans lignes de guidage (figure 2) ou les techniques conventionnelles assistées par lignes de guidage (figure 9) Dans des profondeurs d'eau

de l'ordre de 750 mètres, l'installation de lignes de guidage convention-

nelles peut toutefois ne pas être pratique En conséquence dans ledit premier exemple (figures 1-5), le bâti de guidage 60 est spécialement étudié pour servir non seulement de cage de protection mais également pour faciliter l'installation, sans ligne de guidage du groupe de connexion de tête de puits 15 sur la tête de puits 14 auprès du pénétrateur 35. De façon spécifique, le bâti de guidage 60 est construit

sous forme de structure tampon ouverte, en forme de coin, pour corres-

pondre à une stalle de puits définie par des guides/déflecteurs verticaux voisins 19 du gabarit de base Il de façon à faciliter l'alignement et l'orientation grossiers du groupe *de connexion de tête de puits s r la tête de puits 14 La stalle de puits peut être défimie par tous les déflecteurs verticaux 19 convenablement construits pour protéger et aligner le groupe de connexion de tête de puits 15 Il n'est donc pas essentiel que les déflecteurs comprennent une partie du gabarit de base 11 De préférence les déflecteurs 19 sont rigidement fixés à la tête de puits 14 La structure tampon du bâti de guidage 60 s' étend de préférence sur toute la hauteur du groupe 15 et elle est

de préférence fabriquée en tube de structure de la série extra lourde.

De préférence, comme représenté sur les figures 1-5, le bâti de guidage 60 comporte des éléments supports supérieur et

inférieur 65, 66 dont les contours périphériques extérieurs sont sensi-

blement identiques (vu par dessus), le connecteur 56 du circuit à distri-

buteur étant aligné pour permettre une connexion sensiblement horizon-

tale vers l'intérieur avec un pénétrateur horizontal correspondant situé sur la coque 13 formant enceinte de travail et le connecteur de tête de puits 45 étant aligné pour permettre une connexion vers le bas avec une tête de puits correspondante 14, soit directement soit par l'intermédiaire d'un ensemble de vanne principale 50 Les éléments supports supérieur et inférieur 65, 66 sont reliés par des éléments de structure ouverts, sensiblement verticaux, 67, 68, 69,

70, 71, 72, 73, 74, et leur dimension extérieure va en cône vers l'inté-

252 0436

rieur pour faciliter l'alignement du bâti de guidage 60 à l'intérieur d'une section de stalle de puits de cône correspondant Bien que la forme trapézoïdale des éléments supports supérieur et inférieur 65, 66 représentés sur les figures 1-5 conviennent particulièrement bien pour assurer la dimension extérieure, allant en cône vers l'intérieur, désirée, du bâti de guidage 60, ce n'est en aucune façon la seule forme qui convienne Un facteur important est que le bâti de guidage présente des portions latérales opposées dont le çône soit le même que celui des côtés coniques de la stalle de puits, o il faut monter le groupe de connexion de tête de puits 15 (stalle définie par les éléments de guidage verticaux voisins 19), ces portions latérales étant à une distance suffisante l'une de l'autre et s'étendant sur une longueur et une hauteur suffisante pour assurer l'alignement du bâti de guidage dans la stalle du puits lorsque ce bâti se déplace latéralement

vers l'intérieur pendant son installation.

Bien entendu il est également important que les portions latérales coniques du bâti de guidage 60 forment un cône, en direction de l'extrémité étroite, qui soit suffisamment étroit pour permettre au bâti de guidage de pénétrer entièrement dans la stalle du puits et de permettre donc la mise en position du groupe de connexion de tête de puits 15 et en particulier du connecteur 56 du circuit à distributeur, suffisamment près de la coque 13 formant enceinte de travail et en particulier suffisamment près du pénétrateur 35 pour permettre leur connexion opérationnelle Par conséquent la largeur de l'extrémité étroite du bâti de guidage 60 ne doit pas être trop large pour que, pendant le déplacement latéral du bâti de guidage en direction du pénétrateur 35 du circuit à distributeur pendant sa

mise en place, ce bâti de guidage ne vienne se coincer entre les élé-

ments de guidage voisins 19 à une distance du pénétrateur 35 qui interdise la connexion du connecteur 56 du circuit à distributeur et

du pénétrateur 35 pour permettre le passage des fluides.

En variante à un bâti de guidage 60 conique ou en forme de coin, on peut obtenir l'orientation désirée du groupe de connexion de tête de puits 15 dans la stalle du puits en prévoyant la dimension en largeur de la portion radialement la plus extérieure du bâti de guidage 60, par rapport à l'axe du gabarit de base 11, suffisamment importante pour interdire une mauvaise orientation du bâti de guidage Dans la réalisation représentée sur la figure 3, cette dimension en largeur est définie par les éléments tampons 78, 79 Dans une telle construction variante, le positionnement radial du groupe de connexion de tête de puits 15 est aidé en rendant la dimension en

largeur de la portion radialement la plus interne du bâti de guidage.

(définie par les éléments tampons d'extrémité 75, 76, 77 de la

figure 3) suffisamment faible pour qu'il ne se produise pas de coince-

ment entre les guides verticaux 19 à une distance du pénétrateur du circuit à distributeur trop grande pour permettre la connexion opérationnelle avec le connecteur 56 du circuit à distributeur et en positionnant correctement les composants du groupe 15 sur le bâti de guidage 60 en ce qui concerne leur distance d'avec les éléments tampons d'extrémité '75, 76, 77 qui viennent buter contre la coque 13 formant enceinte de travail De préférence l'élément tampon 76 est situé très près du connecteur du circuit à distributeur 56 pour le protéger de tout dommage pendant la mise en place de ce groupe

ou par suite de chute de débris.

L'installation, sans lignes de guidage, du groupe de connexion de tête de puits 15 se fait en faisant descendre tout d'abord le groupe jusqu'à une profondeur qui permette un contact entre le bâti de guidage

et les éléments de guidage verticaux 19 Pour des raisons de sécu-

rité on ne fait pas descendre directement le groupe 15 au-dessus de la coque 13 formant enceinte de travail Ceci réduit le risque résultant d'une chute d'un équipement dans le cas o la tige de descente

présenterait une défaillance ou dans le cas o il se produirait un acci-

dent Après avoir atteint la profondeur convenable au voisinage des éléments de guidage 19, on déplace latéralement le groupe de connexion

de tête de puits 15 dans la direction générale du pénétrateur du cir-

cuit a, distributeur 35 La surveillance de ce déplacement peut se faire par des caméras de télévision à distance, des sonars, des engins sousmarins, etc Le bâti de guidage 60 va venir au contact de un ou plusieurs éléments de guidage verticaux 19 et sera alors guidé dans la stalle du puits entre les éléments de guidage voisins, ce qui assure l'alignement grossier du groupe de connexion de tête de puits De préférence la différence d'alignement, dans toutes les directions, du connecteur de tête de puits par rapport à la tête de puits 14 n'est

pas supérieure à environ 30 cm.

En se référant à nouveau à la figure 1, les éléments -de. guidage verticaux 19 sont de préférence situés à égale distance l'un de l'autre autour du gabarit de base 11 de façon à diviser ce gabarit en stalles de puits coniques de l'intérieur situées à égale distance, toutes, sauf une, étant prévues pour recevoir les groupes de connexion de tête de puits 15 de conicité correspondante Comme indiqué, une

stalle de puits est prévue pour recevoir la flèche de conduite de trans-

port 25 qui porte et protège les conduites de transport 26 connectées, pour le passage du fluide, au distributeur 39 situé à l'intérieur de la coque 13 formant enceinte de travail Les conduites de transport

26 transportent les fluides produits provenant du puits jusqu'aux ins-

* tallations de production/de collecte à distance, immergées ou en sur-

face. Chacun des pénétrateurs horizontaux 35 est situé sur la coque 13 formant enceinte de travail de façon à être aligné avec un groupe de connexion de tête de puits 15, l'espacement horizontal entre tous les pénétrateurs latéraux, sauf deux (les deux pénétrateurs situés sur les côtés respectivement opposés de la stalle du puits qui reçoit la flèche de conduites de transport 25) étant égal Une telle disposition, simultanément avec les dispositions de tête de puits 14 à une distance radiale commune du centre de gabarit de base 11, permet d'utiliser des groupes de connexion de tête de puits 15 de

même taille et de même forme.

En se reportant maintenant aux figures 1, 2 et 4, l'aligne-

ment final (alignement fin) et la connexion opérationnelle du groupe

de connexion de tête de puits 15 avec la tête de puits 14 ou typique-

ment avec l'ensemble de vanne principale 50 couplé à la tête de puits 14 se fait de préférence en utilisant les techniques conventionnelles d'alignement par entonnoir Cette technique utilise un entonnoir 80

de grand diamètre et dirigé vers le bas, connecté à la base du connec-

teur de tête de puits 45 et/ou du bâti de guidage 60 Au fur et à

mesure que le groupe de connexion de tête de puits 15 descend, l'en-

tonnoir 80 est guidé le long d'une structure d'alignement correspon-

dante, par exemple un anneau d'atterrissage 81, sur l'ensemble de vanne principale 50 et on fait tourner le groupe de connexion de tête de puits 15 pour l'amener dans sa position finale en alignement De préférence on aligne finalement le groupe 15 en le faisant tourner sur l'anneau d'atterrissage 81 jusqu'à ce qu'une broche d'alignement

(non représentée), soumise à l'action d'un ressort et située sur l'enton-

noir 80 s'engage dans une rainure (non représentée) de l'anneau On ramène -alors vers le haut l'entonnoir 80 de façon à permettre au groupe de connexion de tête de puits 15 de venir en prise, de façon opérationnelle, avec le mandrin de l'ensemble de vanne principale fou de là tête de puits 14), établissant ainsi la communication du fluide Sur la figure 4 l'entonnoir 80 est représenté à la fois dans sa position en extension (en tireté) et dans sa position en rétraction

vers le haut (en traits pleins).

On peut également utiliser une telle technique par entonnoir de guidage pour connecter le groupe de connexion de tête de puits à la tige de forage 61, l'entonnoir 63 (figure 2) étant fixé à la go tige de forage ou à un outil de descente conventionnel (non représenté)

et guidé au-dessus de l'anneau d'atterrissage 62 du groupe.

Les figures 7-9 représentent le deuxième et le troisième exemples de l'invention o on utilise une technique conventionnelle avec lignes de guidage pour installer de connexion de tête de puits 15 Dans cette technique les lignes de guidage 100 sont fixées à un bâti de guidage 101 * lui-même fixé dans une stalle de puits sur le gabarit de base 11, puis sont enfilées dans les tubes verticaux qui constituent les montants d'angle du bâti de guidage 60 du groupe de connexion de tête de puits Les lignes de guidage sont mises sous

forte tension L'ensemble de connexion de tête de puits 15 est des-

cendu le long des lignes de guidage 100 par la tige de forage 61, les lignes de guidage 100 assurant l'alignement horizontal désiré du connecteur du circuit à distributeur 56 et l'alignement vertical désiré du connecteur de tête de puits 45 Dans ce système la structure constituée du groupe de connexion de tête de puits 15, des éléments 436 de guidage vertical 19 et du gabarit de base 11 est essentiellement comme décrit cidessus en ce qui concerne l'installation sans lignes de guidage (à l'exception de présence du bâti de guidage 101) Par contre les réalisations de l'invention étudiées pour l'installation avec lignes de guidage ne nécessitent pas le bâti de guidage de forme spécia-

le 60 représenté sur les figures 1-5.

On discute ci-dessous, à l'aide des dessins, des paramètres

des différents composants du système de la présente invention.

Un groupe de connexion de tête de puits 15 essentielle-

ment construit comme représenté sur les figures 1-5, conçu pour mise en place à des profondeurs d'eau de l'ordre de 750 mètres, a de préférence une hauteur, une longueur et une largeur hors-tout d'environ 7,5 mètres, 4,4 mètres et 4,8 mètres, respectivement, et

un poids d'environ 18 100 kg dans l'air et 15 800 kg dans l'eau L'es-

pacement horizontal entre les éléments de structure verticaux 69 et 71 (figure 3) est de préférence d'environ 2,6 mètres Un groupe de connexion de tête de puits 15 construit essentiellement comme représenté sur la figure 7, conçu par exemple pour installation dans des profondeurs d'eau de l'ordre de 300 mètres, a de préférence u N e hauteur, une, longueur et une largeur hors-tout d'environ 4,9 mètres, 4,6 mètres et 3,1 mètres, respectivement, et un poids d'environ 13150 kg dans l'air et 11 450 kg dans l'eau Un groupe de connexion de tête de puits 15 construit comme représenté sur les figures 8-9, conçu par exemple pour installation à des profondeurs d'eau de l'ordre de 150 mètres a de préférence une hauteur, une longueur et une largeur

hors-tout d'environ 7,0 mètres, 4,6 mètres et 4,1 mètres, respective-

ment, et un poids d'environ 16 800 kg dans l'air et 14 500 kg dans l'eau.

Le groupe de connexion de tête de puits 15 est de préfé-

rence dimensionné et construit de façon que lors de l'installation du groupe sur la tête de puits -14, la distance horizontale entre la tête de puits et le pénétrateur 35 du circuit à distributeur soit de l'ordre dé 3 mètres, le désalignement, dans toutes les directions, du connecteur 56 du circuit à distributeur par rapport au pénétrateur 35 ne soit pas supérieur à environ 15,2 cm et que le désalignement, dans toutes les directions, du connecteur de tête de puits 45 par

rapport à la tête de puits 14 ne soit pas supérieur à environ 30 cm.

Les conduites d'écoulement flexibles 51 sont de préférence constituées de tube d'alliage métallique cintré par induction pour donner la configuration de boucle désirée Ce tube doit posséder une souplesse 'suffisante pour accepter la course latérale du connecteur du circuit à distributeur 56 en restant dans des niveaux de contrainte inférieurs à environ 1216 k Pa De préférence le mandrin de connecteur 54 comporte deux boites d'étanchéité conventionnelles pour recevoir les cuves d'extension conventionnelles de l'outil de descente et il

a de préférence un diamètre extérieur d'environ 30 cm.

Dans les réalisations représentées sur les figures 1-5 et 1-9, le distributeur en étoile 52 a une hauteur d'environ 1,5 mètres avec un flasque inférieur de 34,6 cm, 3,45 x 108 dynes/cm 2 ( 3,45 x 10 Pa) et un flasque supérieur de 22,9 cm, 3,45 x 108 d y N e S j c m a ( 3,45 x 10 Pa) Les alésages courbes 52 ' ont des extrémités à fiasque pour se connecter avec les conduites d'écoulement flexibles 51 Dans -ces réalisations, l'entrée de piston 53 est de préférence de conception robinet-vanne complexe à bloc plein, avec des vannes de 10,2 cm et 5,1 cm Le bloc robinet a de préférence une hauteur d'environ I mètre avec des flasques d'extrémité de 22,9 cm, 3,45 x 1 dynes/cm 1 ( 3,45 x 107 Pa) et les actionneurs de robinet sont de préférence des robinets conventionnels, à fermeture de sécurité en cas de défaillance

et à manoeuvre hydraulique, avec manoeuvre manuelle prioritaire.

L'entretoise tubulaire usinée 55 a de préférence une hauteur d'environ 3, 3 mètres dans ces réalisations et elle comporte de préférence aux extrémités de flasques de 22,9 cm, 3,45 x 108 dynes/cm 2 ( 3,45 x 10 Pa) avec, entre les deux, un manchon extérieur à paroi épaisse de diamètre extérieur 32,4 cm Deux embouts tubulaires sont de préférence soudés intérieurement à chaque extrémité de l'entretoise 55 pour

permettre un accès de l'alésage traversant.

Dans la réalisation représentée sur la figure 7, le distribu-

teur en étoile 51 est supprimé et l'entrée de piston 53 est de préférence

un robinet-vanne complexe à bloc plein boulonné au-dessus du connec-

teur de tête de puits 45 et avec des vannes de 12,7 cm et 5,1 cm.

Dans cette réalisation l'entrée de piston 53 a de préférence une hauteur d'environ 1,2 mètres, avec un flasque inférieur de 34,6 cm et une extrémité supérieure goujonnée de 24,4 cm Des sorties latérales goujonnées de 2,7 cm et 5,08 cm sont de préférence situées sur les côtés opposés du bloc d'entrée de piston et sont connectées de façon opérationnelle aux conduites d'écoulement 51 Les actionneurs de robinet sont décrits ci-dessus en liaison avec les figures 1-5 et 8-9, et deux raccords d'extension s'étendent de préférence vers le bas

depuis le bloc d'entrée de piston 53 pour venir en prise avec les bol-

tes d'étanchéité qui se trouvent en haut de la tête de puits 14 (ou de l'ensemble de vanne principale 50) Dans la réalisation représentée sur la figure 7, l'entretoise tubulaire 55 est boulonnée en tête du bloc d'entrée de piston 53 et a de préférence une hauteur d'environ 2,4 mètres 'L'entretoise 55 est de façon générale semblable à celle décrite en liaison avec les figures 1-5 et 8-9 à d'autres points de vue. La structure de guidage supérieure du gabarit de base Il est de préférence dimensionné et construit de façon que lors de sa descente, la coque formant enceinte de travail 13 soit orienté à plus ou moins un demi degré en rotation Le système support inférieur du gabarit de base 11 est de préférence mis à niveau à plus ou moins un demi degrée sur l'horizontal Pour des profondeurs d'eau dépassant 300 mètres, on répartit de préférence 8 ou 9 puits autour du gabarit de base 11 à un rayon commun à partir du centre du gabarit et pour opérer à des profondeurs d'eau de llordre de 750 mètres, le gabarit de base Il sera de préférence de forme circulaire et aura un diamètre d'environ 19,5 mètres et une hauteur hors- tout (depuis la base de la structure du support inférieur jusqu'au dessus de la structure de guidage supérieure) d'environ 13,7 mètres Un tel gabarit, étudié pour

convenir jusqu'à 8 puits, aura de préférence un espacement des diffé-

rents puits de 6,7 mètres radialement L'espacement de puits à puits est d'environ 4,6 mètres La structure de guidage supérieure a de préférence une hauteur d'environ 9,8 mètres, tandis que la structure support inférieur à une hauteur d'environ 3,96 mètres Typiquement

le diamètre des têtes de puits d'un tel système est de 42,5 cm.

Dans un système de conditionnement de puits étudié pour opérer dans des profondeurs d'eau de l'ordre de 750 mètres, l'enceinte

de travail sous-marine 13 a de préférence une hauteur hors-tout d'en-

viron 17,45 mètres et un diamètre extérieur hors-tout d'environ 7,4 mètres. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre, de l'invention Par exemple le groupe de connexion de tête de puits 15 peut être modifié si nécessaire pour être utilisé dans une connexion opérationnelle d'un puits satellite à distance (par exemple un puits foré en dehors du gabarit de base 11) au circuit à distributeur

de la coque 13 formant enceinte de travail.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 Groupe de connexion de tète de puits sous-marin pour

établir une communication pour le fluide et une possibilité de pro-

duction entre une tète de puits sous-marin ( 14) et un système à distributeur sous-marin, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens formant conduites pour connecter, au point de vue passage des fluides, la tète de puits ( 14) et le circuit à

distributeur, ces moyens formant conduites présentant une extré-

mité ( 43) qui s'étend sensiblement horizontalement et l'autre extré-

mité ( 44) située sous l'extrémité horizontale; des moyens formant connecteur de tête de puits ( 45),

reliés, au point de vue passage des fluides à ladite autre extré-

mité ( 44) des moyens formant conduites pour connecter, de façon détachable, les moyens formant conduites à la tète de puits lors du mouvement vers le bas du groupe pour établir la communication des fluides entre'eux;

des moyens formant connecteur du circuit à distribu-

teur ( 56) connectés, au point de vue passage des fluides, à l'extré-

mité horizontale ( 43) des moyens formant conduites ( 42), pour con-

necter, de façon détachable, les moyens formant conduites au circuit

à distributeur lors du mouvement latéral des moyens formant connec-

teur du circuit à distributeur, pour établir la communication des fluides entre eux; et un bàti guide ( 60) rigidement fixé auxmoyens formant connecteur de tète de puits ( 45) pour porter led moyens formant connecteur du circuit à distributeur et les moyens formant conduites et pour aligner verticalement les moyens formant connecteur de tête

de puits au-dessus de la tète de puits et pour aligner horizontale-

ment les moyens formant connecteur du circuit à distributeur avec

ce circuit à distributeur.

2 Groupe de connexion de tète de puits sous-marin selon

la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant con-

duites, les moyens formant connecteur de tete de puits et les moyens

formant connecteur du circuit à distributeur sont disposés à l'inté-

rieur des contours projetés du bâti guide ( 60) pour assurer la pro-

tection de la structure 3 Groupe de connexion de tète de puits sous-marin selon

l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que

le bâti guide ( 60) comporte des éléments supports supérieur et inférieur ( 65) et présentant des contours périphériques extérieurs sensiblement identiques, vu de dessus, et des éléments tubulaires verticaux rigidement reliés entre les éléments supports supérieur

et inférieur.

4 Groupe de connexion de tete de puits sous-marin selon

la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments supports su-

périeur et inférieur ( 65) ont une forme trapézoidale.

Groupe de connexion de tête de puits sous-marin selon

la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti guide ( 60) com-

porte un certain nombre d'éléments tubulaires alignés sensiblement

verticalement, avec des alésages verticaux traversant, pour rece-

voir des lignes de guidage ( 100) pour guider le groupe de connexion de tête de puits lorsqu'on le descend pendant la mise en place de

l'ensemble sur la tete de puits et pour assurer l'alignement hori-

zontal désiré des moyens formant connecteur du circuit à distribu-

teur et l'alignement vertical désiré des moyens formant connecteur de

tête de puits.

6 Groupe de connexion de tête de puits sous-marin selon

l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en outre en

ce qu'il comporte des moyens formant entrée de tête de puits s'éten-

dant sensiblement verticalement et rigidement supportés à l'intérieur

des profils projetés du bêti guide et comportant une portion supé-

rieure se terminant par un mandrin de connecteur ( 54) qui s'étend vers le haut à partir de la partie supérieure du bâti guide, lesdits moyens formant entrée de tête de puits étant reliés, pour le passage

du fluide, aux moyens formant connecteur de tête de puits pour éta-

blir la communication du fluide avec la tête de puits indépendam-

ment des moyens formant connecteur du circuit à distributeur.

7 Groupe de connexion de tête de puits sous-marin selon

l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il

comporte de plus des moyens formant tringlerie mécanique supportés par le bâti guide et comportant un bras de levier ( 87) dont une extrémité est fixée aux moyens formant connecteur ( 56) du circuit à distributeur pour déplacer latéralement les moyens formant connecteur du circuit à distributeur pour amener ce connecteur en connexion

opérationnelle avec le circuit à distributeur.

8 Groupe de connexion de tète de puits sous-marin selon

la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens formant trin-

glerie mécanique comportent de plus un élément actionneur dont une extrémité s'étend vers le haut sensiblement verticalement et dont l'autre extrémité s'étend vers le bas à l'intérieur du bâti guide, ainsi qu'une jumelle ( 86) connectée, en pivotement, à une extrémité de ladite autre extrémité de l'élément actionneur, la jumelle étant connectée en pivotement à son autre extrémité à l'extrémité libre du bras de levier ( 87), ce qui fait que le déplacement vers le bas de l'élément actionneur est transformé en un déplacement latéral du

bras de levier et des moyens formant connecteur du circuit à dis-

tributeur. 9 Groupe de connexion de tâte de puits sous-marin selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un bras de support dont une extrémité est fixée, en pivotement, au bàti guide et dont l'autre extrémité est fixée, en pivotement, à ladite autre extrémité de la jumelle ( 86) pour supporter les moyens formant

tringlerie dans le bâti guide.

Groupe de connexion de tète de puits sous-marin selon

l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il

comporte en outre au moins une broche de guidage ( 82) s'étendant

latéralement, fixée aux moyens formant connecteur du circuit à dis-

tributeur; et au moins une plaque de guidage verticale ( 84) rigide-

ment fixée au b Ati guide, ladite plaque de guidage présentant une rainure ( 83) qui s'étend sensiblement horizontalement pour supporter et guider là broche de guidage ( 82) durant le déplacement latéral des moyens formant connecteur du circuit à distributeur; la broche

de guidage, la plaque de guidage et la rainure étant situées, rela-

tivement l'ueaà l'autre, de façon à aligner les moyens formant con-

necteur du circuit à distributeur avec le circuit à distributeur.

11 Méthode d'établissement de la communication des fluides et de la possibilité de production entre une tâte de puits placée sur le fond marin et un circuit à distributeur sous-marin voisin, caractérisé en ce qu'il comprend:

fournir un groupe de connexion de tête de puits compre-

nant des moyens formant conduite pour relier, au point de vue passage des fluides, la tête de puits et le circuit à distributeur, ces moyens

formant conduites comportant une extrémité qui s'étend sensiblement.

horizontalement et l'autre extrémité située en-dessous de l'extrémité horizontale, des moyens formant connecteur de tête de puits connectés, au point de vue passage des fluides, à ladite autre extrémité des moyens formant connecteur du circuit à distributeur, connectés, au point de vue passage des fluides, à l'extrémité horizontale des moyens formant conduites, et un bâti guide rigidement fixé aux moyens formant connecteur de tête de puits pour porter les moyens formant connecteur du circuit à distributeur et les moyens formant conduites; faire descendre le groupe de connexion de tête de puits aligner verticalement les moyens formant connecteur de tête de puits au-dessus de la tête de puits et aligner horizontalement les moyens formant connecteur du circuit à distributeur avec ce circuit à distributeur; connecter, de façon détachable, les moyens formant connecteur de tête de puits à la tête de puits, en établissant par là la communication des fluides entre la tête de puits et les moyens formant conduites; et déplacer alors horizontalement le connecteur du circuit à distributeur pour l'amener en connexion opérationnelle avec le -circuit à distributeur, établissant par là la communication des fluides entre

les moyens formant conduites et le circuit à distributeur.

12 Méthode selon la revendication Il, caractérisée en ce que le bâti guide comporte un certain nombre d'éléments tubulaires alignés sensiblement verticalement et présentant des alésages traversant * 30 pour recevoir les lignes de guidage, la méthode comprenant de plus la phase de guidage du groupe de connexion de tête de puits le long des lignes de guidage lorsqu'on le descend, pendant l'installation du groupe sur la tête de puits, pour assurer l'alignement horizontal désiré des moyens formant connecteur du circuit à distributeur et l'alignement

vertical désiré des moyens formant connecteur de la tête de puits.

252 0436

13 Méthode selon l'une quelconque des revendications

11 ou 12, caractérisée en ce que la tête de puits est située dans une stalle de puits, dont la forme est généralement celle d'un coin, définie par des déflecteurs verticaux et ou deux côtés opposés du bâti guide ont de même la forme d'un coin, la méthode comprenant

de plus la phase consistant à déplacer latéralement le groupe de con-

nexion de tête de puits dans la stalle du puits, le groupe étant guidé

en position au-dessus de la tête du puits par les déflecteurs verticaux.

14 Méthode selon l'une quelconque des revendications

Il à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre les phases consistant à prévoir un anneau de guidage circulaire s'étendant à partir du contour périphérique supérieur de la tête de puits, à prévoir le groupe de connexion de tête de puits avec des moyens formant d'entonnoir d'alignement dirigé vers le bas rigidement attaché aux moyens formant connecteur de tête de puits et s'étendant à partir du contour périphérique inférieur du bâti guide; et à mettre en contact l'anneau de guidage avec le contour périphérique intérieur de l'entonnoir d'alignement lorsque le groupe descend pendant son installation sur la tête de puits, alignant verticalement de ce fait les moyens formant connecteur de la tête de puits directement au-dessus de la tête de puits.

Méthode selon l'une quelconque des revendications

I 1 à 14, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre les phases consistant à prévoir le groupe de connexion de tête de puits avec des moyens formant tringlerie mécanique et supportés par le bâti guide et à avoir un bras de levier dont une extrémité est attachée aux moyens formant connecteur du circuit à distributeur; et à exercer une force sur le bras de levier de façon à déplacer latéralement les moyens formant connecteur du circuit à distributeur pour amener

ce connecteur en connexion opérationnelle avec le circuit à distributeur.