FR2520437A1 - Systeme de conditionnement d'un puits sous-marin, gabarit de base pour ce systeme et methode d'etablissement d'une capacite de production pour des tetes de puits sous-marin multiples - Google Patents

Abstract

UN SYSTEME DE CONDITIONNEMENT DE PUITS SOUS-MARIN COMPORTE UNE ENCEINTE 13 COMPRENANT UN DISTRIBUTEUR ET UN CERTAIN NOMBRE DE PENETRATEURS LATERAUX DISPOSES RADIALEMENT 38 TRAVERSANT LA COQUE 13 ET RELIES AU DISTRIBUTEUR. LE GABARIT DE BASE 11 DU SYSTEME COMPORTE UNE STRUCTURE INFERIEURE SUPPORT DE L'ENCEINTE ET UNE STRUCTURE DE GUIDAGE SUPERIEURE FORMEE D'UN CERTAIN NOMBRE D'ELEMENTS DE GUIDAGE 19 VERTICAUX A DISTRIBUTION RADIALE, QUI MONTRE EN S'INCLINANT VERS LE CENTRE DU GABARIT POUR FORMER UNE OUVERTURE POUR RECEVOIR L'ENCEINTE, UNE PARTIE 20 DE CHAQUE ELEMENT DE GUIDAGE 19 ALLANT EN PENTE VERS L'OUVERTURE POUR GUIDER LA COQUE 13 PENDANT SA DESCENTE ET SON INSTALLATION SUR LE GABARIT. LE GABARIT ETANT EN PLACE ON DESCEND L'ENCEINTE 13 GUIDEE PAR LES ELEMENTS DE GUIDAGE 19 PUIS ON ETABLIT LA COMMUNICATION DU FLUIDE ENTRE LES TETES DE PUITS 14 ET LE DISTRIBUTEUR PAR LE PENETRATEUR RESPECTIF 38.

Description

252043 ?

Système de conditionnement d'un puits sous-marin, gabarit de base

pour ce système et méthode d'établissement d'une capacité de pro-

duction pour des têtes de puits sous-marin multiples.

La présente invention se rapporte à un système de condition-

nement de puits sous-marin, à un gabarit de base pour ce système et, une méthode d'établissement d'une capacité de production pour

des têtes de puits sous-marin multiples.

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

vont sous la mer, comme les franges extérieures des plateaux continen-

taux et des talus continentaux Un système sous-marin de production est considéré comme étant la méthode la plus pratique d'atteindre les dépôts sous-marins Bien que les hydrocarbures soient principalement concernés pour le moment, on considère que les dépôts sous-marins de soufre et autres minéraux peuvent être extraits de dessous les mers Alors que les installations permanentes de surfacc, basées au

fond, se sont montrées être réalisables économiquement et technolo-

giquement, dans des eaux relativement peu profondes, dans des eaux plus profondes, allant de plusieurs centaines 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 audessus

de la surface de l'eau sont désavantageuses, même en eaux peu profon-

des, lorsqu'il existe des conditions défavorables en surface, comme dans des zones o la structure, basée au fond, de la plate-forme de production qui se trouve au-dessus de la surface est sujette à une

charge de glace.

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 sous-marin De tels systèmes peuvent être manoeuvrés depuis des installations flottantes

de surface, éloignées, à l'aide de circuit de commande électrohydrau-

lique, 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 élec-

triques et autres.

Des enceintes de travail, habitables, sous-marines, à condi-

tionnement 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 O 3 556 208 Dans ces systèmes, le satellite sous-marin est connecté, de façon indépendante, à un certain nombre de têtes de puits sous- marines 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 situé dans le satellite au moyen de groupes distincts de connexion descendus indépendamment pour venir en place depuis un navire de surface et formant des portions des circuits d'écoulement entre les' têtes de puits et l'équipement 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 de 100 à 150 mètres, l'emploi de ces systèmes à des profondeurs de 300 à 750 mètres présente certains problèmes Par exemple l'utilisation de lignes de guidage et l'assistance 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 nécessaire d'employer des systèmes de guidage dynamique, comprenant une surveillance à distance par télévision et/ou sonar, pendant le processus d'installation De plus la mise en place, sous la mer, du satellite sur le gabarit dans les systèmes antérieurs présentent des problèmes en ce qui concerne le guidage du satellite pour atteindre sa position correcte sur le gabarit

et en ce qui concerne la nécessité de fixer le satellite à ce gabarit.

De même les systèmes de conditionnement de puits sous-marin du type antérieur utilisent typiquement des coques immergées formant enceinte de travail et présentant des pénétrateurs de coque disposés verticalement Une telle disposition des pénétrateurs produit des conditions indésirables de contrainte de la coque, en particulier à

des profondeurs dépassant 150 mètres.

C'est un objet de l'invention d'alléger les problèmes et de remédier aux désavantages de la méthode antérieure en apportant S un système de conditionnement de puits sous-marin et un gabarit pour ce système, améliorés, capables d'être mis en place de façon simplifiée sur le fond marin, ainsi qu'une méthode d'installation d'un

satellite sous-marin amélioré.

En conséquence l'invention réside, dans l'un de ces aspects, dans un système de conditionnement de puits sous-marin pour puits sous-marins multiples, comportant une coque formant enceinte de travail, étanche au fluide, présentant un certain nombre de moyens de pénétration latérale disposés radialement pour établir une connexion, détachable, du fluide à travers la coque; comprenant également un gabarit de base présentant une structure support inférieure pour porter la coque formant enceinte de travail et des moyens pour fixer le gabarit au fond sous-marin de façon telle que la structure support intérieure s'étende sensiblement horizontalement; le gabarit présentant en outre une structure de guidage supérieure comprenant un certain nombre d'éléments de guidage qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à la structure support inférieure et qui sont montés selon une distribution radiale, espacés l'un de l'autre, les éléments de guidage s'étendant vers l'intérieur en direction du centre du gabarit et formant une ouverture à la partie centrale du gabarit pour recevoir la coque formant enceinte de travail, une portion de la surface périphérique supérieure de chaque élément de guidage étant disposé en pente descendante en direction de l'ouverture pour guider la coque dans cette ouverture pendant la mise en place de

la coque lors de la descente de cette coque sur le gabarit.

Selon un autre aspect, l'invention réside dans un gabarit de base pour guider un équipement de forage de puits dans le sol marin sur des puits multiples et pour porter une coque formant enceinte sous-marine de travail et des têtes de puits sous-marines, comportant une structure support inférieure comprenant un bâti en tube ouvert, aligné sensiblement horizontalement, et un certain nombre de tubes 16 guides de puits, sensiblement verticaux, espacés autour de la portion

périphérique de bâti et d'une pièce avec ce bâti, pour aligner l'équipe-

ment de forage des puits, la section supérieure de chaque tube guide de puits se terminant en une tête de puits, la portion centrale du bâti étant adaptée pour porter la coque formant en- ceinte sous-marine de travail et la portion périphérique étant adaptée pour porter les têtes de puits; et une structure de guidage verticale comprenant un certain nombre d'éléments de guidage rigidement montés sur' la structure support inférieure et s'étendant verticalement à partir 'de cette structure support inférieure, selon une distribution

radiale, à distance l'un de l'autre, chaque élément de guidage s'éten-

dant vers l'intérieur en direction du centre du gabarit, formant une ouverture sensiblement cylindrique à la portion centrale du bâti pour recevoir la coque formant enceinte de travail, une portion de 1 S la surface supérieure de chaque élément de guidage étant en pente vers le bas dans la direction de l'ouverture cylindrique pour guider la coque formant enceinte de travail au fur et à mesure de sa descente pendant sa mise en place sur 'le gabarit, les éléments de guidage assurant en outre une protection de structure pour la coque formant enceinte de travail et pour les têtes de puits Selon un autre aspect encore, l'invention réside dans une méthode d'établissement d'une capacité de production pour des têtes de puits sous-marins multiples sur un gabarit de base fixé au fond marin, comportant: fournir une coque formant enceinte de travail et contenant un distributeur, la coque ayant une portion sensiblement cylindrique avec un certain nombre de pénétrateurs latéraux de coque disposés radialement qui s'étendent à travers la coque et sont reliés opérationnellement au distributeur; fournir une structure supérieure de guidage sur le gabarit comprenant un certain nombre d'éléments de guidage sensiblement verticaux montés selon une distribution radiale, espacés l'un de l'autre, chaque élément de guidage s'étendant vers l'intérieur à partir de la périphérie extérieure du gabarit, -réalisant ainsi une ouverture sensiblement cylindrique à la portion centrale du gabarit pour recevoir la coque formant enceinte de travail, une partie de la surface périphérique supérieure de chaque élément de

guidage étant en pente vers le bas en direction de l'ouverture cylin-

drique -; descendre la coque formant enceinte de travail depuis une position située directement au-dessus du gabarit et diriger la coque,

par l'intermédiaire de la structure de guidage supérieure, dans l'ouver-

ture cylindrique qui se trouve à la portion centrale du gabarit, la coque formant enceinte de travail étant guidée à sa position de repos

sur le gabarit par les éléments de guidage; et établir une communi-

cation du fluide sous-marin entre les têtes de puits sous-marin et

la coque formant enceinte de travail.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront

mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plu-

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

la figure 1 est une vue perspective d'un système de condi-

tionnement de puits sous-marin selon un premier exemple de l'invention pour une installation sans ligne de guidage; la figure 2 est une vue perspective, en partie en vue fantôme, du système de la figure 1, montrant la mise en place, sans ligne de guidage, de l'un de ses composants; la figure 3 est une vue perspective du gabarit de base sur fond sous-marin du système de la figure l la figure 4 est une vue en plan du gabarit de base sur fond sous-marin représenté sur la figure 3; la figure 5 est une vue perspective de la coque formant enceinte sous-marine de travail du système de la figure 1, montrant la flèche pour conduite de transport qui lui est fixé, ainsi que les conduites de transport la figure 6 est une vue en plan en coupe de la section supérieure de contrôle/commande de la coque formant enceinte de travail, montrant l'équipement interne de surveillance et de commande; la figure 7 est une vue en élévation latérale en coupe de la section inférieure de service de la coque formant enceinte de travail, montrant une partie des appareils de manutention interne du fluide; la figure 8 est une vue en plan en coupe, en partie en vue fantôme, de la section inférieure de service représentée sur la figure 7; la figure 9 est une vue perspective des connecteurs de tête de puits et de leur bâti associé d'alignement et de protection, du système de la figure 1; la figure 10 est une vue perspective de l'ensemble de vanne principal et de *son bâti associé d'alignement et de protection, du système de la figure 1; la figure 11 est une vue en élévation latérale de l'ensemble

de la vanne principale et de son bâti associé d'alignement et de pro-

tection de la figure 10;

la figure 12 est une vue perspective du système de condition-

nement de puits sous-marin selon un deuxième exemple de l'invention, montrant l'installation, avec lignes de guidage, de l'un des composants

du système.

En se reportant à la figure 1, le système de conditionnement de puits sous-marin du premier exemple est représenté, de façon générale, par le repère 10 et comporte un gabarit de base, repéré de façon générale par le repère 11, qui présente une structure support inférieure pour porter une coque 13 formant enceinte de travail, des têtes de puits individuelles 14 et des moyens de connexion de tête de puits 15 Les têtes de puits 14 sont montées sur des tubes guides de puits 16 formant une portion de la structure support inférieure

du gabarit de base 11.

2 S Un appareil de forage semi-submersible, (non représenté) fait descendre lé gabarit de base 11 sur le fond marin, sur une tige de forage, deé manière connue Le forage de chaque puits à travers le gabarit de base 11 se fait en utilisant une cheminée à obturateur

anti-éruption conventionnelle et des procédures de forage convention-

nelles De préférence le gabarit de base 11 est construit de façon qu'une cheminée à obturateur anti-éruption puisse contenir à l'intérieur de l'emplacement désigné pour le puits par les guides verticaux 19, évitant ainsi un chevauchement ou une entrée dans les emplacements des puits voisins Lorsqu'un puits est conditionné, de préférence, on fait descendre par une tige de forage (non représentée) un ensemble formant vanne principale 50 (décrit ci-dessous) que l'on relie, au point de vue opérationnel, à la tête de puits 14 pour la couvrir On installe la coque 13 formant enceinte de travail sur le gabarit d e base 11 en la faisant descendre sur une tige à partir d'un navire de forage semi-submersible et on l'oriente par rotation de la tige, en utilisant des caméras de télévision ou des sonars pour déterminer l'orientation La mise en place de la coque 13 formant enceinte de travail sur le gabarit de base 1 se fait de préférence sans utiliser les lignes de guidage On abaisse alors les connecteurs 15 de tête de puits, depuis l'appareil de forage sur une tige de forage et on le relie, de façon opérationnelle, entre chaque ensemble de vanne principal et le distributeur logé à l'intérieur de la coque 13 formant enceinte de travail, par l'intermédiaire des pénétrateurs latéraux 38 qui passent à travers la coque Le distributeur à son tour est relié aux lignes de transport et aux lignes d'écoulement qui s'étendent à travers la coque 13 formant enceinte de travail Cette coque 13 formant enceinte de travail doit atterrir et s'accrocher sur le gabarit de base 11 en restant à l'intérieur d'une tolérance déterminée d'azimut en rotation pour permettre aux pénétrateurs latéraux 38 de se trouver à une portée acceptable du connecteur de tête de puits correspondant 15. Le système de conditionnement de puits se manoeuvre depuis une installation de production éloignée en surface, grâce à l'utilisation 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 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 lancés depuis l'intérieur de

la coque formant enceinte de travail et commandés à partir de l'instal-

lation 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 Il sans utiliser de lignes de guidage Les connecteurs de tête de puits 15, les ensembles 50 de vanne principale et les cheminées a obturateur anti-éruption (non représentées) sont de préférence équipés d'une structure tampon spécialement étudiée (décrite ci-dessous en détail) pour correspondre à une section de la structure supérieure de guidage,

spécialement étudiée du gabarit de base 11.

En se reportant à la figure 2, le composant, dans le cas présent un groupe de connexion de tête de puits 15, qu'il faut faire atterrir sur legabarit de base Il, est descendu par une tige de forage 61 vers un point situé de préférence à l'extérieur de la stalle du

puits, par sécurité dans le cas o le composant tomberait accidentel-

lement, et il est orienté par rotation de la tige de forage, en utilisant la télévision à distance ou le sonar pour surveiller l'opération Puis le composant est amené horizontalement dans la structure de la stalle du puits et descendu pour venir se poser sur la tête de puits 14 ou sur l'ensemble de vanne principale 50, à l'aide d'outils pour la descente d'instruments, semblables à ceux utilises conventionnellement pour

installer des structures arborescentes sous-marines.

En se reportant aux figures 1-4, la structure support infé-

rieure du gabarit de base Il comporte également des moyens de fixer

le 'gabarit au fond marin dans une position sensiblement horizontale.

Comme représenté sur la figure 4, ces moyens de fixation comportent des guides 17 conventionnels de mise à niveau, disposés à une certaine distance l'un de l'autre autour de la périphérie du gabarit et s'étendant -coaxialement avec les tubes guides de puits 16 pour permettre la fixation rigide du gabarit de base Il au fond marin selon une position sensiblement horizontale Les têtes de puits 14 et les tubes guides

de puits 16 s'ont de construction conventionnelle.

Le gabarit de base Il comporte de plus une structure supé-

rieure de guidage comportant un certain nombre d'éléments -de guidage 19, qui S 'étendent sensiblement verticalement et sont montés sur le gabarit selon une distribution radiale a une certaine distance l'un de J'autre Chaque élément -de guidage vertical 19 s'étend depuis la périphérie extérieure du gabarit de base, vers l'intérieur, en laissant une ouverture sensiblement cylindrique à la partie centrale du gabarit, ouverture définie par les jambages 21 internes verticaux respectifs de chaque élément de guidage 19, pour recevoir la coque 13 formant S enceinte de travail Une partie 20 de la surface périphérique supérieure de chaque élément de guidage 19 est en pente vers le bas en direction de l'ouverture cylindrique pour servir d'entonnoir ou de chemin de guidage De préférence, la partie en pente 20 définit un angle, d'environ

par rapport à l'horizontal.

Pour mettre en place la coque 13 formant enceinte de travail sur la partie centrale du gabarit de base 11, on descend la coque au moyen d'un train de tiges conventionnel (non représenté) à partir d'un navire ou d'un véhicule semi-submersible (non représenté) au-dessus du gabarit Le train de tiges peut être relié à la coque 1 S 13 formant enceinte de travail à l'aide d'un connecteur 18 (voir figure 12) coaxialement fixé à la portion supérieure de la coque Lorsque

la coque 13 formant enceinte de travail vient au contact de la struc-

ture supérieure de guidage du gabarit de base 11, les portions en pente 20 vont servir à guider la coque 13 dans l'ouverture sensiblement cylindrique définie par les jambages 21 de la structure de guidage supérieure du gabarit qui se trouve à la partie centrale de ce gabarit, assurant ainsi un positionnement correct de la coque à cette partie

centrale du gabarit.

En plus d'assurer le guidage de la coque 13 formant enceinte de travail pendant l'installation, sans ligne de guidage, sur le gabarit de base 11, la structure supérieure de guidage du gabarit de base Il fournit une protection de la coque contre les dommages Par suite de sa construction rigide, cette structure sert de cage de protection entourant la coque formant enceinte dè travail 13 Le gabarit de base II est de préférence construit en tubes rigides de structure, en utilisant une construction en bâti ouvert comme représenté En plus de sa résistance, cette construction tubulaire permet le contrôle de la flottabilité du gabarit, pour aider son installation sur le fond marin. Ensuite, le guidage et l'orientation de la coque 13 sont o de préférence obtenus au moyen des flasques de guidage 22 (figure 3) du gabarit Il, qui s'étendent radialement vers l'intérieur à partir des jambages 21 et présentent des portions 23 de surface supérieure

inclinée vers le bas.

S Bien que d'autres formes soient possibles, le gabarit de base 11 est de préférence de forme circulaire, vu de dessus, avec les têtes de puits 14 et les tubes guides de puits 16 disposés à une

certaine distance l'un de l'autre autour de sa circonférence, de préfé-

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

équidistants l'un de l'autre.

La structure supérieure de guidage du gabarit de b a S e 11 comporte également de préférence des traverses 24 (figure 1) en -tube de structure, s'étendant entre les jambages verticaux voisins

1 S 21 et rigidement fixées à ces jambages Comme il sera expliqué ci-

dessous, ces traverses 24 servent de moyens de blocage, étant entendu qu'une traverse 24 manque entre une paire présélectionnée de jambage 21 pour faciliter ultérieurement l'alignement et l'orientation de la coque 13 formant enceinte de travail dans sa position désirée pendant

son installation sur le gabarit de base 11.

Le gabarit de base Il peut être prévu avec des réservoirs formant ballast (non représentés) pour faciliter sa manutention pendant le remorquage et l'installation de la structure De préférence le gabarit de base 11 est une structure ouverte en métal soudé avec

un bâti métallique tubulaire entretoise pour la résistance.

En se reportant maintenant aux figures 1 et 5, comme indiqué, la coque 13 formant enceinte de travail est mise en place sur le gabarit de base sousmarin 11 en la faisant descendre sur un train' de tiges sans utiliser de ligne de guidage Pour faciliter de plus l'alignement et l'orientation de la coque 13 formant enceinte de travail dans sa position désirée à la partie centrale du gabarit de base Il, des moyens d'alignement 25 (figure 5) s'étendent de préférence à

partir de la périphérie de la coque 13 formant enceinte de travail.

Selon la réalisation présentée ici, les moyens d'alignement 25 compor-

tent une flèche support de conduites de transport, à l'intérieur de laquelle sont disposées une ou plusieurs conduites de transport et conduites d'écoulement 26 qui s'étendent à travers la coque 13 formant enceinte de travail jusqu'à l'intérieur de cette coque (ce dont on discute plus en détail ci-dessous) Les dimensions extérieures de la flèche support des conduites de transport 25 sont choisies de façon à permettre un ajustement serré entre la flèche et les jambages verticaux voisins 21 de la structure supérieure guide du gabarit de base 11 Pendant la mise en place; les traverses 24 servent de moyen de blocage de la flèche, empêchant la descente de la flèche 25 support

des conduites de transport, de façon que cette flèche ne puisse descen-

dre qu'entre la seule paire de jambages verticaux 21 qui ne comporte pas de traverse 24, assurant ainsi l'orientation désirée de la coque

13 formant enceinte de travail.

Comme on le voit mieux sur les figures 1 et 3, le gabarit

de base Il comporte de préférence en outre des tampons 27 d'aligne-

ment de flèche support des conduites de transport pour assurer l'ali-

gnement fin de la flèche 25 entre les éléments de guidage verticaux corrects 19 La flèche 25 support des conduites de transport va de préférence en formant un cône en direction d'une portion d'extrémité plus étroite 25 ' et des tampons 27 sont espacés sur la périphérie du gabarit de base Il à une distance étudiée pour assurer un ajustement serré de cette portion d'extrémité plus étroite Comme représenté, les tampons 27 comportent également de préférence des portions

qui sont en pente vers le bas, prévues pour guider la portion d'extré-

mité 25 ' au cours de sa descente pendant la mise en place sur le

gabarit de base 1-1.

Comme représenté sur la figure 5, au moins une butée 29 de positionnement s'étendant latéralement et de préférence fixée à la périphérie extérieure de la portion cylindrique de la coque 13 formant enceinte de travail pour venir au contact du jambage vertical 21 d'un élément guide 19 pour arrêter le mouvement de la coque lorsqu'oni la fait tourner pendant la mise en place de la coque sur le gabarit de base 11, facilitant ainsi en outre l'orientation de cette coque par rapport au gabarit Les butées de positionnement 29 peuvent également servir d'oreilles ou de goussets de levage pour la manutention

en surface de cette coque 13 formant enceinte de travail.

En utilisant les procédures discutées ci-dessus, on peut installer une coque formant enceinte de travail sur le gabarit de base, lui-même installé sur le fond marin, sans utiliser de ligne de guidage, pour une profondeur d'eau de 750 mètres On peut utiliser des balises acoustiques à sonar, ainsi que des caméras de télévision à distance pour vérifier la position et l'orientation de la coque formant

enceinte de travail par rapport au gabarit de base pendant sa mise en pla-

ce. En se reportant maintenant aux figures 5-7, la coque 13 formant enceinte de travail comporte de préférence un cylindre étage orienté verticalement La section cylindrique supérieure 30; plus étroite, ainsi qu'une section d'extrémité hémisphérique complémentaire

31 logent une section de contrôle/commande 32 La section cylindri-

que inférieure, plus large 33 est surmontée d'une section hémisphéri-

que complémentaire 34, qui rejoint l'extrémité inférieure de la section cylindrique plus étroite 30 Une autre section hémisphérique 35 s'étend depuis la base de la section cylindrique 33 et complète enceinte pour donner une section de service 36 portée par une jupe 37 d'o sort

la flèche 25 support des lignes d'écoulement.

Des pénétrateurs latéraux 38 sont disposés à une certaine distance l'un de l'autre tout autour de la périphérie de la section cylindrique 33 s'étendent de façon générale horizontalement à partir de cette section, pour établir une communication des fluides du puits à travers la coque 13 formant enceinte de travail L a d i S p o S i t i on en alignement horizontal des pénétrateurs latéraux 38 à travers la coque 13 apporte une amélioration significative de l'allégement des contraintes exercées sur la coque, si on la compare à la disposition en alignement vertical à travers la section hémisphérique supérieure

31.

La section du service 36 (figure 7) loge un distributeur de production 39 qui est connecté, de façon opérationnelle, à une ou plusieurs conduites de transport 26 s'étendant à travers la coque

13 formant enceinte de travail, comme représenté sur la figure 7.

Une portion du système interne de manutention du fluide d'une section de service typique 36, comme représenté sur les figures 7 et 8, relie, de façon opérationnelle, le distributeur 39 aux raccords internes 40 des pénétrateurs 38 soudés de façon à former une pièce unique Les différentscourants du pétrole produit, courants de gaz, courants d'eau, courants d'injection de produits chimiques, courants d'essai et les lignes hydrauliques peuvent être distribués individuelle- ment à travers leurs lignes et leurs robinetteries respectives en fonction des programmes désirés de production La distribution et la robinetterie sont de préférence étudiées pour permettre le passage des outils d'épuisement, à partir de l'enceinte de travail sous-marine, vers et dans les différents puits Dans ce cas, un graisseur, pour permettre le chargement des outils d'épuisement dans la tuyauterie du système, doit être connecté à une ligne d'alimentation en fluide sous pression, à partir d'une installation de surface, pour satisfaire les besoins en capacité importante de pompage, en comptage, en traitement et

stockage du fluide.

Cette capacité est de préférence prévue de façon à permet-

tre de la commuter entre les différentes fonctions du puits (de la

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

tionnelle du puits Une robinetterie interne permet le séquencement

ou la combinaison des fluides selon les programmes désirés de produc-

tion On emploie, si on le désire, une robinetterie à manoeuvre à

distance et/ou à manoeuvre manuelle.

Les figures 7 et 8 représentent les parties intéressantes d'un système typique de tuyauterie et de robinetterie interne, y compris une capacité pour les outils d'épuisement, pour établir l'écoulement du fluide entre un pénétrateur unique 38 et un distributeur 39 Des systèmes essentiellement identiques sont prévus pour relier chacun des différents pénétrateurs 38, disposes a une certaine distance l'un de l'autre tout autour de la coque 13 formant enceinte de travail, au distributeur 39 Par souci de clarté on a omis sur les figures 7 et 8 les détails complets de ces autres systèmes L'utilisation des outils d'épuisement nécessite d'avoir un rayon de courbure d'au moins 1,52 mètres sur tous les coudes tubulaires par lesquels doivent passer

les outils d'épuisement.

La section de service 36 est prévue avec une atmosphère inerte antiexplosion, comme de l'azote Une cloison de structure et un compartiment, que l'on peut purger, 42, sont prévus pous le transfert du personnel entre la section de service 36 et la section de contôlel commande 32, tout en maintenant les deux atmosphères des sections respectives séparées et sans pouvoir se mélanger, en utilisant les

techniques conventionnelles de transfert à verrouillage pneumatique.

Le personnel qui se trouve dans la section de service 36 utilise un

équipement respiratoire du type à enfiler.

La section de contrôle/commande 32 (figure 6) comporte une atmosphère respirable, rendant ainsi habitable la section de contrôle les systèmes/circuits nécessaires pour la vie pour la section de contrôle habitable 32, ainsi que les commandes à distance nécessaires et autres

peuvent être reliés à une installation de surface à distance par l'inter-

médiaire de une ou plusieurs conduites pour assurer une arrivée d'air un échappement, les communications, l'énergie et autres Ces conduites peuvent être disposées tête-bêche avec la conduite de transport 26

ou se trouver à l'intérieur de cette conduite.

La section de contrôle 32 (figure 6) comporte une cloche de transfert du personnel, ou "tasse de thé", 41, pour permettre de transférer le personnel opérationnel et le personnel de maintenance à partir d'un véhicule sous-marin conventionnel (non représenté),

en utilisant les techniques de transfert sous pression atmosphérique.

La coque 13 formant enceinte de travail doit être d'une résistance suffisante pour résister à la pression extrêmement élevée regne à des profondeurs d'eau allant jusque 750 mètres On a trouvé que cette coque 13 formant-enceinte de travail peut être construite de façon à posséder un flottabilité négative, au moyen d'une répartition

correcte des poids et du ballast Une telle construction évite la néces-

-sité d'un équipement d'accrochage pour maintenir la coque lorsqu'elle a été mise en place sur le gabarit de base sur le fond marin De préférence la coque 13 formant enceinte de travail comporte des griffes à glissement (non représentées) qui peuvent être de construction conventionnelle et le gabarit de base Il comporte un mandrin 9 situé

au centre (voir les figures 3 et 4) qui s'étend essentiellement vertica-

lement vers le haut Dans cette réalisation, la coque 13 formant enceinte de travail est retenue sur le gabarit de base 11 par la gravité

et par les griffes qui se fixent au mandrin 9.

En se reportant aux figures 1 et 9, le système de condition-

nement du puits de l'invention comporte un outre des connecteurs de tête de puits 15 pour connecter une tête de puits 14 à un pénétra- teur 38, qui pénètre à travers la coque formant enceinte de travail

pour établir entre eux une communication du fluide Selon la réalisa-

tion représentée ici, le connecteur 15 de tête de puits comporte un groupe de connexion de fluide 49 et un connecteur hydraulique

conventionnel (non représenté), qui s'étend essentiellement vertica-

lement à partir de l'extrémité inférieure du groupe, pour le relier opérationnellement à la tête de puits 14 Dans une réalisation préférée, le connecteur hydraulique 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 avant que le puits ne soit relié au distributeur 39 de l'enceinte de travail L'ensemble de vanne principale 50, qui peut être de construction conventionnelle, est installé sur le gabarit de base Il avant la mise en place de la coque 13 formant enceinte de travail On discutera plus en détail ci-dessous

de l'ensemble de vanne principale 50.

Le groupe 49 de connexion du fluide comporte également de préférence un distributeur en étoile 51 qui s'étend à partir d'un dériveur 52, assurant la communication du fluide entre les entrées

conventionnelles de piston 53 et le connecteur hydraulique Les en-

trées de piston 53 sont de préférence prévues aux fins de maintenance,

ce à quoi on se réfère habituellement sous le nom de "reconditionne-

ment" Dans la réalisation préférée représentée sur la figure 9, on peut accéder verticalement aux entrées de piston 53, ainsi qu'aux entrées de production et d'entretien, à partir d'un engin de surface ou d'un submersible, par l'intermédiaire d'un mandrin 54 'à connecteur conventionnel et du tube 55 Pour permettre l'utilisation de l'outil d'épuisement, le distributeur en étoile 51 doit présenter des courbes d'un rayon d'au moins 1,50 mètres Le distriteur en étoile 51 est relié aux pénétrateurs latéraux associés 38 grâce à l'utilisation d'un connecteur 56 de pénétrateur adapté, une tringlerie métallique 57 étant prévue pour assurer le mouvement du connecteur de pénétrateur

56 pour réaliser la connexion opérationnelle avec le pénétrateur.

Pour une description plus complète de la construction et du mode

opératoire du connecteur à pénétrateur 56 et du pénétrateur latéral

38, on invite à se reférer au brevet U S N O 4 191 256.

En couplant le connecteur hydraulique du connecteur de tête de puits à la tête de puits 14, ou à l'ensemble de vanne principale 50, et en couplant le connecteur de pénétrateur 56 au pénétrateur latéral 38, 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 connecteur de tête de puits représenté sur la figure 9, en combinaison avec le pénétrateur horizontal 38, permet une réduction significative de la taille du connecteur de puits si on le compare aux structures antérieures,

tout en réalisant tout un ensemble de conduites de production extérieu-

res que l'on peut déposer pour entretien.

Le connecteur de tête de puits 15 comporte en outre-

de préférence de bâti de guidage 60 pour porter et protéger l'ensemble 49 de communication des fluides, rigidement fixé à ce bâti Comme représenté sur la figure 2, le connecteur de tête de puits 15 peut être installé sur le gabarit de base Il en le descendant sur un train de tige 61 et être relié au mandrin supérieur 54 par des connecteurs conventionnels d'outils pour la descente des instruments Dans des profondeurs d'eau de 750 mètres, l'installation conventionnelle avec lignes de guidage peut toutefois ne pas être possible En conséquence, dans une réalisation préférée de l'invention, un bâti de guidage 60, spécialement étudié, sert non seulement de cage de protection pour

le connecteur 15, mais facilite également la mise en place du connec-

teur 15 sur le gabarit de base 11.

De façon spécifique, sur la réalisation représentée sur les figures 2 et 9, le bâti de guidage 60 est construit sous forme de structure tampon ouverte en forme de coin, pour correspondre à une stalle de puits définie par des guides verticaux adjacents 19

252043 ?

du gabarit de base 11, de façon à faciliter l'alignement et l'orientation approximatifs du connecteur de tête de puits 15 sur le gabarit Cette structure tampon s'étend de préférence sur toute la hauteur du groupe de connexion de fluide 49 et elle est de préférence fabriquée en tubes lourds de structure. Dans la réalisation préférée représentée sur la figure 9, le bâti de guidage 60 comporte des éléments supports supérieurs et inférieurs 65, 66, le groupe de connexion du fluide 49 étant aligné pour permettre une connexion sensiblement horizontale, vers l'intérieur, avec un pénétrateur latéral correspondant qui se trouve sur la coque 13 formant enceinte de travail et pour permettre une connexion

sensiblement verticale vers le bas, avec une tête de puits correspon-

dante 14, soit directement soit par l'intermédiaire de l'ensemble de vanne principale 50 Les éléments supports supérieurs et inférieurs 65, 66 sont connectés verticalement par des éléments de structures essentiellement verticaux 67, 68, 69, 70, 71, 72,73, 74 et ont une dimension extérieure qui va en cône vers l'intérieur pour faciliter l'alignement du bâti de guidage 60 à l'intérieur d'une section de stalle de puits présentant un cône correspondant Bien que la forme trapézoïdale des éléments supports supérieurs et inférieurs 65, 66, représentée sur la figure 9, conviennent bien pour obtenir la dimension extérieure désirée, allant en cône vers l'intérieur, du bâti de guidage , elle n'est pas, bien entendu, la seule forme possible Le facteur important est que le bâti de guidage 60 présente des portions latérales opposées qui aillent en cône de façon semblable aux côtés, en cône, de la stalle du puits dans laquelle il faut monter le connecteur de tête de puits 15 (comme défini par les éléments de guidage adjacents 19) et qui soient suffisamment espacés l'un de l'autre et s'étendent sur une longueur et une hauteur suffisante pour permettre l'alignement du bâti de guidage 60 dans la stalle du puits lorsque l'on déplace latéralement ce bâti vers l'intérieur pendant sa mise en place sur le gabarit de base 11 De plus les portions latérales en cône du bâti de guidage 60 doivent aller en cône pour aboutir à une largeur de l'extrémité étroite qui soit suffisamment étroite pour permettre au bâti de guidage de pénétrer entièrement dans la stalle du puits, et permettre ainsi de positionner le' connecteur de tête de puits et en particulier le connecteur de pénétrateur 56 suffisamment près de la coque 13 formant enceinte de travail et en particulier suffisamment près du pénétrateur 38 pour permettre leur connexion opérationnelle Par conséquent la largeur de l'extrémité étroite définie par les éléments tampon 75, 76, 77 doit être suffisamment étroite pour venir près de la coque 13 formant enceinte de travail, lorsque l'on déplace, le bâti de guidage 60 en direction du centre du gabarit

de base 11 pendant la mise en place.

Io De façon générale, l'orientation désirée du connecteur de puits 15 dans la stalle du puits peut s'obtenir en faisant en sorte que la dimension en largeur de la portion radialement la plus extérieure du bâti de guidage 60, par rapport au centre du gabarit de base 11, soit suffisamment grande pour éviter une mauvaise orientation du b Ah de guidage 60 Dans la réalisation représentée sur la figure 9 cete dimension en largeur est définie par les éléments tampons 78, 79 Dans une construction variante, le positionnement radial du connecteur de tête de puits 15 est, de préférence, aidé en faisant en sorte que la dimension en largeur de la portion radialement la plus intérieure du bâti de guidage 60 (définie par les éléments tampons 76, 76, 77 de la figure 9) soit suffisamment petite pour ne pas être arrêtée par les éléments de guidage verticaux 19, de façon à permettre sa réception près de la coque 13 formant enceinte de travail, et en positionnant correctement radialement le groupe de connexion de fluide 50 sur le bâti de guidage 60, par rapport aux éléments

tampons d'extrémité 75, 76, 77.

L'installation, sans ligne de guidage, du connecteur de

tête de puits 15, se fait en faisant descendre tout d'abord le connec-

teur jusqu'à une profondeur qui permette un contact en le bâti de guidage 60 et la structure verticale de guidage du gabarit de base Il Pour dçs raisons de sécurité, il est préférable de ne pas faire descendre le connecteur de tête de puits 15 directement au-dessus du gabarit 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 accident Après avoir atteint la profondeur convenable au voisinage du gabarit de base 11, on déplace latéralement le connecteur de tête de puits 15 dans la direction générale du centre de ce gabarit de base 11 La surveillance de ce déplacement peut se faire par des caméras de télévision à distance, S des sonars, des engins sous-marins, etc Le bâti de guidage 60 va venir au contact de un ou plusieurs éléments de guidage verticaux 19 du gabarit de base 11 et sera alors guidé dans la stalle du puits entre les éléments verticaux de guidage voisins 19 ce qui * assure

l'orientation correcte du connecteur de tête de puits 15.

En se référant à nouveau à la figure 1, dans la réalisation préférée représentée, les éléments de guidage verticaux 19 du gabarit de base Il sont équidistants l'un de l'autre tout autour du gabarit de façon à diviser ce gabarit en stalles de même dimension, allant en cône vers l'intérieur, toutes les stalles sauf une, étant adaptées pour recevoir les connecteurs de tête de puits 15, qui présentent un cône correspondant Chacun des pénétrateurs latéraux 38 sont situés sur la coque 13 formant enceinte de travail de façon à être alignés avec un connecteur de tête de puits 15, la distance horizontale entre tous les pénétrateurs latéraux, à l'exception de deux, étant égale Une telle disposition, en même temps que la disposition de s têtes de puits 14 à une distance radiale commune, permet l'utilisation de connecteur de puits 15 de même 'forme et de même taille et permet une amélioration de l'utilisation de l'espace à l'intérieur de la section de service 36 de la coque 13 formant enceinte de travail,

en ce qui concerne la disposition des distances nécessaires de produc-

tion d'essai et de service.

En se reportant maintenant aux figures 2, 9 et 10, l'ali-

gnement final et la connexion opérationnelle d'un connecteur de tête de puits 15 avec une tête de puits 14 ou de préférence avec un 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 Une telle technique utilise un entonnoir (figure 9) de grand diamètre et dirigé vers le bas, relié à la base du groupe de connexion 49 et/ou au bâti de guidage 60 Au fur et 3 S à mesure de la descente du connecteur de tête de puits 15, l'entonnoir

est guidé sur une structure d'alignement correspondante, c'est-à-

dire sur un anneau 81 (figure 2) et on fait tourner le connecteur

de tête de puits pour l'amener dans sa position finale, en alignement.

On enlève alors vers le haut l'entonnoir 80, ce qui permet au connec-

teur de puits 15 de venir en prise opérationnelle avec le mandrin de la tête de puits 14 (ou de l'ensemble de vanne principale 50),

ce Dû établit la communication du fluide.

On peut également utiliser une telle technique d'entonnoir de guidage pour relier le connecteur de tête de puits 15 au train de tiges de forage 61 l'entonnoir 62 (figure 2) étant fixé au train de tige ou à un outil de descente d'instrument et guidé sur l'anneau

d'atterrissage 62 du connecteur de tête de puits.

L'ensemble de vanne principale 50, comme représenté sur les figures 1, 2, 10 et 1 l, est de façon générale de construction ^ conventionnelle pour fournir une bonne possibilité de fermeture lorsque le forage est terminé et une protection avant que le puits ne soit relié au distributeur de l'enceinte de travail 39 Il est installé après forage du puits, mais avant que la coque 13 formant enceinte de travail ne soit installée sur le gabarit de base 11 L'ensemble de vanne principale 50 comporte typiquement un connecteur inférieur 82 à fixer à la tête du puits, une vanne principale 83 sur chaque train de tiges et un mandrin supérieur 84 On utilise de préférence une technique à entonnoir de guidage, comme on l'a décrit ci-dessus

en liaison avec le connecteur de tête de puits 15, pour guider l'en-

semble de vanne principale 50 sur la tête de puits 14, si l'on utilise la méthode de mise en place sans ligne de guidage De plus on facilite de préférence l'installation sans ligne de guidage de l'ensemble de vanne principale 50 sur le gabarit de base Il en incorporant dans l'ensemble de vanne principale une structure tampon de protection;

ou bâti de guidage, 90, en forme de coin A l'exception des modifi-

c cations évidentes résultant des différences de taille, la structure et le fonctionnement du bâti de guidage 90 sont essentiellement identiques à ceux du bâti de guidage 60, décrit ci-dessus en liaison avec la mise en place du connecteur de tête de puits 15, les guides verticaux 19 servant à diriger le bâti de guidage 90 en position au cours de son déplacement latéral pendant sa mise en place sur le

gabarit de base 1.

Comme représenté sur la figure 1, pour aider l'installation sans ligne de guidage de l'ensemble de vanne principale 50 et pour fournir une protection de structure accrue, le gabarit de base 1 I comporte en outre de préférence des tampons 95 qui s'étendent le long de la périphérie extérieure de ce gabarit La hauteur verticale du tampon 95 doit être approximativement égale à la hauteur de l'ensemble de vanne principale 50 La mise en place de l'ensemble de vanne principale 50 nécessite que cet ensemble soit tout d'abord descendu jusqu'à une profondeur non supérieure à la partie supérieure des tampons 19, qui soit déplacé latéralement pour venir en position au-dessus de la tête de puits 14, qui soit finalement descendu de

la distance restante pour venir au contact de la tête de puits 14.

On relie alors opérationnellement l'ensemble de vanne principale 50 à la tête de puits 14 par l'intermédiaire de son connecteur inférieur 82. La figure 12 représente une réalisation de l'invention dans laquelle on utilise une technique conventionnelle à lignes de guidage pour installer le connecteur 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 Il, sont enfilées dans les tubes verticaux qui constituent les montants d'angle du bâti du connecteur de tête de puits 60, et sont alors mises sous forte tension On descend alors le connecteur de tête de puits 15 le long des lignes de guidage 100 par la tige de forage

61 Dans ce système, la structure du gabarit de base il est essentiel-

lement comme décrite ci-dessus pour l'installation sans ligne de guidage (à l'exception de la présence du bâti de guidage 101), et la procédure de mise en place de l'enceinte de travail sous-marine 13 sur le gabarit est essentiellement inchangée par rapport à celle

déjà décrite.

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

des différents composants 'du système de la présente invention.

La structure de guidage supérieure du gabarit de base 11 est de préférence dimensionnée et construite de façon que, lorsqu'on

la descend, la coque 13 formant enceinte de travail puisse être excen-

trée de 1,8 mètres dans une direction latérale quelconque et puisse être encore dirigée sur la cible au moyen de la structure de guidage supérieure, ou qu'elle soit décalée d'un angle allant jusque 15 en orientation et qu'il soit encore possible de l'orienter correctement au moyen de-la structure de guidage supérieure Bien entendu plus

la coque 13 formant enceinte de travail est excentrée horizonta-

lermment, plus faible doit être la tolérance sur l'orientation Lorsque la coque 13 formant enceinte de travail se trouve à l'intérieur de la portion du gabarit de base Il formée par les jambages verticaux

21, des flasques ou goussets 22 supplémentaires alignent de préfé-

rence la coque à moins de 7,6 cm de l'alignement désiré Lorsque la coque 13 formant enceinte de travail est complètement descendue sur le gabarit de base 11, il ne doit de préférence exister qu'un jeu de 15,2 cm entre la flèche 25 support des conduites de transport

et les tampons d'alignement 27 à l'extrémité libre de cette flèche.

Ceoi est suffisant pour orienter la coque 13 formant enceinte de

travail à moins de plus ou moins un demi-degré en rotation.

De préférence le système de support inférieur du gabarit de base 1 l est mis à niveau à moins de plus ou moins un demi-degré

par rapport à lhorizontale.

Avec un espacement angulaire de 22-1/2 des enveloppes de l'obturatur anti-éruption autour d'un gabarit de base circulaire l P endant le forage des puits et en supposant que les enveloppes Mnt des dimensions de 3,7 m x 4,6 m, ces enveloppes ne viennent pas

s chevaucher l'une l'autre, ce qui est préférable, avec un tel espace-

ment d'enveloppe d'obturateur anti-éruption, un diamètre de gabarit de base de 18 mètres est de préférence le diamètre minimum pour

ce gabarit.

Dans l'invention, pour des profondeurs d'eau dépassant 300 mètres, les puits sont espacés autour du gabarit de base Il à

un rayon commun à partir du centre du gabarit.

Dans une réalisation pratique du système de conditionne-

3 ment de puits étudié pour opérer à des profondeurs d'eau de 750 mètres, le gabarit de base 11 a une forme circulaire et un diamètre

de 19,5 mètres et une hauteur hors-tout (depuis la base de la struc-

ture support inférieure jusqu'à la partie supérieure de la structure supérieure de guidage) de 13 7 mètres Un tel gabarit étudié pour reprendre jusque 8 puits, a un poids d'environ 2 X 105 kg et un espa- cement entre puits de 6,7 mètres radialement L'espacement de puits à puits est de 4,6 mètres La structure supérieure de guidage

* a une hauteur de 9,8 mètres, tandis que la structure support infé-

rieure a une hauteur de 3,96 mètres Les éléments de structure for-

la structure supérieure de guidage du gabarit de base Il est en tubes de structure de diamètre extérieur 50,8 cm et d'épaisseur de paroi 0,750 cm, tandis que ceux formant la structure support inférieure du gabarit sont en tubes de diamètre extérieur 76,2 cm et d'épaisseur de paroi 0,500 cm Typiquement les têtes de puits d'un tel système ont un diamètre 42,5 cm et les guides de mise à niveau utilisent trois pieux de diamètre extérieur 106,7 cm La coque 13 formant enceinte de sous-marine de travail a une hauteur hors-tout de 17,45 mètres et un diamètre extérieur hors- tout de 7,4 mètres, le diamètre extérieur de la section cylindrique 30 de la section de contrôle 32 étant de 3,7 mètres Le rayon extérieur de la section hémisphérique 31 est de 182 cm et le rayon extérieur des sections hémisphériques 34, 35 est 370 cm Le poids de la coque formant enceinte de travail est de 203 000 Kg (non compris le poids de la jupe 37, de la flèche et de la tuyauterie et de l'équipement intérieurs) et le poids total équipé est de 457 000 kg On ajoute un ballast suffisant dans les chambres (non représentées) de la jupe 37 pour donner à la coque

immergée (au total) un poids d'environ 45 000 kg.

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.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Système de conditionnement de puits sous-marin pour puits sous-marins multiples, caractérisé en ce qu'il comporte une coque ( 13) formant enceinte de travail, étanche au fluide, présentant

un certain nombre de moyens de pénétration latérale disposés radia-

lement pour établir une connexion, détachable, du fluide à travers la coque; comprenant également un gabarit de base ( 11) présentant une structure support inférieure pour porter la coque ( 13) formant

enceinte de travail et des moyens pour fixer le gabarit au fond sous-

marin de façon telle que la structure support intérieure s'étende sensiblement horizontalement; le gabarit présentant en outre une

structure de guidage supérieure comprenant un certain nombre d'élé-

ments de guidage ( 19) qui s'étendent sensiblement perpendiculaire-

ment à la structure support Inférieure et qui sont montés selon une distribution radiale, espacés de l'une de l'autre, les éléments de guidage s'étendant vers l'intérieur en direction du centre du gabarit

et formant une ouverture à la partie centrale du gabarit pour rece-

voir la coque ( 13) formant enceinte de travail, une portion ( 20) de la surface périphérique supérieure de chaque élément de guidage étant disposé en pente descendante en direction de l'ouverture pour guider la coque dans cette ouverture pendant la mise en place de

la coque lors de la descente de cette coque sur le gabarit.

2 Système de conditionnement de puits sous-marin selon

la revendication 1, caractérisé en ce que la coque ( 13) formant en-

ceinte de travail comporte des moyens d'alignement ( 25) qui s'étendent

latéralement à partir de la périphérie de la coque ( 13) formant encein-

te de travail; et en ce que la structure supérieure de guidage du gabarit comporte en outre des moyens de blocage rigidement, montés entre chaque paire d'éléments ( 19) de guidage voisins, à l'exception d'une paire, étant entendu que lesdits moyens de blocage ne peuvent se loger qu'entre ladite unique paire, faisant exception, d'éléments de guidage voisins, lorsqu'on descend la coque pendant sa mise en

place sur le gabarit, ce qui réalise l'orientation de la coque.

3 Système de conditionnement de puits sous-marin selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre des moyens

( 25) d'alignement de la coque est de dimension inférieure à son extré-

mité opposée; et en ce que le gabarit de base(ll) comporte de plus une paire de tampons qui s'étendent sensiblement verticalement, qui sont situés à une certaine distance l'un de l'autre le long de la périphérie du gabarit, à une distance permettant un ajustement

serré de ladite extrémité libre entre eux, les tampons, qui s'éten-

dent verticalement, ayant des portions, se faisant face, qui vont en pente vers le bas pour guider les moyens ( 25) d'alignement pendant la descente de la coque formant enceinte de travail au cours de

sa mise en place sur le gabarit.

4 Système de conditionnement de puits sous-marin selon

l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce

que la structure support inférieure du gabarit comporte un certain nombre de tbes guides de puits ( 16), qui s'étendent essentiellement verticalement en service et qui sont distribués, à une certaine distance l'un de l'autre, autour du gabarit, à une distance radiale commune du centre du gabarit, pour aligner les différents puits pendant leur forage, la section supérieure de chaque tube guide ( 16) se terminant

dans une tête de puits ( 14).

Système de conditionnement de puits sous-marin selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce qu'il comporte des moyens formant connecteur de tête de puits pour connecter, de façon détachable, une tête de puits à l'un des moyens de pénétration latérale, pour établir une communication du fluide entre eux; et en ce que les éléments de guidage verticaux sont situés de façon que des éléments voisins définissent pour chaque tête de puits ( 14)

une stalle de puits allant en cône radialement vers l'intérieur.

6 Système de conditionnement de puits sous-marin selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens ( 15) formant connecteur de tête de puits comportent un groupe de connexion de fluide ( 49) adapté pour montage dans une stalle de puits ainsi qu'un bâti de guidage ( 60) rigide et ouvert, qui entoure et qui est

rigidement fixé au groupe de connexion de fluide ( 49), ce bâti présen-

tant des portions latérales opposées qui vont en cône de la même 252043 i façon que les côtés alignés radialement de la stalle du puits dans laquelle on doit monter les moyens ( 15) formant connecteur de tête de puits, les portions latérales en cône étant à une distance suffisante

l'une de l'autre et s'étendant sur une longueur et une hauteur suffi-

santes pour permettre l'alignement du bâti dans la stalle du puits lorsqu'on le déplace latéralement pendant la mise en place des moyens ( 15) formant connecteur de tête de puits sur le gabarit (Il), ce qui sipermet d'obtenir l'orientation désirée du groupe de connexion de fluide. 7 Système de conditionnement de puits sous-marin selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bâti de guidage ( 60) comporte des éléments supports supérieurs et inférieurs essentiellement symétriques ( 65, 66) et des éléments de structures ouverts verticaux ( 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74), reliés entre les éléments supports supérieurs et inférieurs, le groupe de connexion de fluide étant aligné pour permettre sa connexion horizontale vers l'intérieur à un moyen de pénétration latérale correspondant et sa connexion verticale vers

le bas à une tête de puits correspondante.

8 Système de conditionnement de puits sous-marin selon

l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il

comporte en outre au moins un ensemble de vanne principale ( 50) pour perm Vettre la communication du fluide entre une tête de puits ( 14 > et le moyen ( 15) associé formant connecteur de tête de puits, l'ensemble de vanne principale ( 50) comportant un bâti de guidage rigide ( 90) présentant des portions latérales opposées qui vont en cône de façon semblable aux côtés alignés radialement de la stalle de puits dans laquelle il faut monter l'ensemble de vanne principale, les portions latérales qui vont en cône étant à une distance suffisante

l'une de l'autre et s'étendant sur une longueur et une hauteur suffi-

sante pour permettre l'alignement du bâti de guidage ( 90) dans la stalle de puits lorsqu'on le déplace latéralement pendant sa mise en place sur le gabarit ( 11), permettant ainsi d'obtenir l'orientation

désirée de l'ensemble de vanne principale.

9 Système de conditionnement de puits sous-marin selon la revendication 8, caractérisé en ce que la structure supérieure

du gabarit comporte en outre des tampons ( 27) essentiellement verti-

caux qui s'étendent le long de la périphérie extérieure du gabarit pour guider radialemnent et positionner l'ensemble de vanne principale lorsqu'on la descend pendant sa mise en place sur le gabarit, les :5 tampons verticaux assurant la protection de structure et l'alignement

de l'ensemble de vanne principale.

Système de conditionnement de puits sous-marin selon

l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce

que la coque ( 13) formant enceinte de travail est divisée en une section de contrôle/commande supérieure ( 32) dans l'atmosphère et respirable et en une section de service inférieure dans l'atmosphère est un gaz inerte non combustible et essentiellement sec, la section de service ( 36) comportant une portion essentiellement cylindrique, les moyens de pénétration ( 38) s'étendant latéralement à travers > la paroi de ladite portion cylindrique et les éléments de guidage ( 19) formant une ouverture essentiellement cylindrique à la partie

centrale du gabarit.

11 Gabarit de base pour guider un équipement de forage de puits dans le sol marin sur des puits multiples et pour porter une coque formant enceinte sous-marine de travail et des têtes de puits sous-marines, caractérisé en ce qu'il comporte: une structure

support inférieure comprenant un bâti en tube ouvert, aligné sensible-

ment horizontalement, et un certain nombre de tubes ( 16) guides

de puits, sensiblement verticaux, espacés autour de la portion périphé-

rique de bâti et d'une pièce avec ce bâti, pour aligner l'équipement de forage des puits, la section supérieure de chaque tube guide de puits ( 16) se terminant en une tête de puits ( 14), la portion centrale du bâti étant adaptée pour porter la coque ( 13) formant enceinte sous-marine de travail et la portion périphérique étant adaptée pour porter les têtes de puits ( 14); et une structure de guidage verticale comprenant un certain nombre d'éléments de guidage rigidement montés sur la structure support inférieure et s'étendant verticalement à partir de cette structure support inférieure, selon une distribution

radiale, à distance l'un de l'autre, chaque élément de guidage s'éten-

dant vers l'intérieur en direction du centre du gabarit, formant une ouverture sensiblement cylindrique à la portion centrale du bâti pour recevoir la coque ( 13) formant enceinte de travail, une portion de la surface supérieure de chaque élément de guidage étant en pente vers le bas dans la direction de l'ouverture cylindrique pour guider la coque formant enceinte de travail au fur et à mesure de sa descente pendant sa mise en place sur le gabarit, les éléments de guidage assurant en outre une protection de structure pour la coque ( 13) formant enceinte de travail et pour les têtes de puits

( 14).

12 Gabarit de base sous-marin selon la revendication Il, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour fixer

le gabarit au fond marin en position sensiblement horizontale.

13 Méthode d'établissement d'une capacité de production pour des têtes de puits sous-marins multiples sur un gabarit de base fixé au fond marin, caractérisé en ce qu'il comporte: fournir une coque formant enceinte de travail et contenant un distributeur, la coque ayant une portion sensiblement cylindrique avec un certain nombre de pénétrateurs latéraux de coque disposés radialement qui s'étendent à travers la coque et sont reliés opérationnellement au distributeur; fournir une structure supérieure de guidage sur le gabarit comprenant un certain nombre d'éléments de guidage sensiblement verticaux montés selon une distribution radiale, espacés l'un de l'autre, chaque élément de guidage s'étendant vers l'intérieur à partir de la périphérie extérieure du gabarit, réalisant ainsi une ouverture sensiblement cylindrique à la portion centrale du gabarit pour recevoir

la coque formant enceinte de travail, une partie de la surface périphé-

rique supérieure de chaque élément de guidage étant en pente vers le bas en direction de l'ouverture cylindrique; descendre la coque formant enceinte de travail depuis une position située directement au-dessus du gabarit et diriger la coque, par l'intermédiaire de la structure de guidage supérieure, dans l'ouverture cylindrique qui se trouve à la portion centrale du gabarit, la coque formant enceinte de travail étant guidée à sa position de repos sur le gabarit par les éléments de guidage; et établir une communication du fluide sous-marin entre les têtes de puits sous-marin et la coque formant

enceinte de travail.

252043;

14 Méthode selon la revendication 13, caractérisée en ce que la communication du fluide entre la coque formant enceinte

de travail et les têtes de puits s'établit en connectant opérationnelle-

ment un connecteur de tête de puits entre elles à l'intérieur d'une stalle définie par des éléments de guidage voisins verticaux. Méthode selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte la phase consistant à descendre le connecteur de tête de puits au voisinage du gabarit et à le déplacer latéralement dans la stalle du puits, ce connecteur de tête de puits étant guidé dans sa position de repos sur le gabarit par les éléments de guidage

voisins verticaus qui définissent la stalle du puits.