FR2841293A1 - Conduite de guidage telescopique de forage en mer - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de guidage (3) d'une installation de forage en mer comprenant au moins un riser de forage (2) s'étendant depuis un support flottant jusqu'au dit dispositif de guidage (3) au fond de la mer (4), ledit forage pouvant être réalisé depuis ledit support flottant à travers ledit riser de forage (2) à l'aide d'un train de tige de forage équipé à son extrémité d'outils de forage.Selon l'invention ledit dispositif de guidage télescopique (3) comprend une conduite de guidage télescopique (3) comprenant des éléments de conduite télescopiques (3a, 3b, 3c) coaxiaux (xx'), l'élément de conduite télescopique interne (3c) de plus petit diamètre étant équipé à son extrémité d'un moyen de décohésion du sol apte à créer un enfoncement progressif dans le sol de ladite conduite de guidage télescopique (3) pour permettre ainsi de guider plus profondément dans le sol un outil de forage.
Description
coin. :
CONDUITE DE GUIDAGE TELESCOPIQUE
DE FORAGE EN MER
La presente invention concerne le domaine connu du forage en mer a partir d'un support flottant ancre en surface et plus particulierement des dispositifs de guidage des trains de tiges de forage installes au niveau du fond de la men Wile concerne plus particulierement le forage devie en eau profondes, de maniere a atteindre des points eloignes de la verticale de
l'axe de liengin de forage en surface.
Des que la profondeur d'eau devient importante ['exploration et ['exploitation des champs de production notamment des champs petroliers s'effectue en general a partir d'un support flottant. Ce support flottant comporte en general des moyens d'ancrage pour rester en position malgre
les effete des courants, des vents et de la houle.
Dans le cas des operations de forage, il conporte aussi en general des moyens de manutention des trains de tiges, ainsi que des equipements de guidage associes a des systemes de securite installes au niveau du fond de la men Les forages vent habituellement realises a la verticale de l'engin de forage, puis penetrent le sol verticalement sur des hauteurs de plusieurs centaines de metres. Ensuite, lesdits forages vent poursuivis jusqu'a la nappe de petrole appelee "reservoir", soit selon la verticale, soit avec une deviation angulaire progressive, de maniere a atteindre des points audit
reservoir, plus ou moins eloignes.
La phase de demarrage du puits est en general effectuee en descendant depots la surface une embase de forage munie de lignes guides jusqu'en surface, puis on descend une longueur de conduite, appelee "casing" ou coverage, de fort diametre, en general 0,914 m (36") et mesurant de 50 a 60m de long. Ledit casing, passant a travers ladite embase, est alors simplement plante dans le sol, en general peu consolide et l'enfoncement est souvent effectue par lancage (c'est a dire par envoi d'eau sous pression). Le casing sert a consolider les parois du poit et fait done office de dispositif de guidage des trains de tige et outil de forage lors de leur enforcement initial dans le sol. Lorsque la mise en place du casing est terminee, on enfile a travers ce premier casing un deuxieme casing, en general de diametre inferieur et d'une longueur de 150 a 200m, soit vibrofonce, soit fore si le terrain l'exige, puis on cimente depuis la surface ['interstice entre le sdits casings et le sol, ain si que entre le s deux casings. Durant ces phases, on travaille a trou ouvert (<< open hole >>) et l'on risque d'etre expo se a des ins tabilites de terrain, ou encore a de s arrivees d'eau intempestives survenant a faible profondeur sous le fond de la mer (<< shallow water flow >>), perturbant gravement la phase de
demarrage du putts.
Un premier probleme a la base de ['invention est de fournir un dispositif de guidage permettant de guider le train de tige de forage et l'outil de forage le plus profondement possible dans le sous sol au fond de la mer, de maniere a eviter ces incidents d'arrivee d'eau intempestive
survenant a faible profondeur lors de ['installation des casings.
Un autre probleme est de reduire le nombre de casings a manipuler depots la surface akin de reduire la difficulte, la duree et done le cout de ['installation des casings, particulierement dans le cas d'une installation en Ultra Grands Fond s c'e st a dire pour des pro fondeurs de 2000 a 3000
metres voire plus.
D'autre part dans le cas de forage de plusieurs puits devies, il est possible de constituer un reseau de puits en forme de parapluie issus d'une meme position du support flottant en surface, ce qui permet de regrouper, pendant toute l/exploitation du champ, ['ensemble des equipements de surface en un meme lieu. De telles installations vent appelees DTU (Dry Tree Units), c'est a dire unites a fetes de poits seches, car dans ce cas les fetes de puits vent rassemblees en surface, hors d'eau. L'exploitation est ainsi grandement facilitee, car il est possible d'avoir acces a l'un quelconque des puits depuis le DTU, pour effectuer toutes les operations de controle et de maintenance sur les poits, et ce pendant toute la duree de
vie des installations qui atteint 20 a 25 ens et voire meme plus.
De tels forages devies ne vent possibles que si!es reservoirs vent a grande profondeur, par exemple 2000 a 2500 m, car il est imperatif d'avoir une longueur verticale de plusieurs centaines de metres dans le fond marin, avant dtinitier la deviation du puits dont le rayons de courbure des conduites constitutives du puits vent de l'ordre de 500 a 1000 m. On connait les brevets EP 0 952 300 et EP 0 952 301 qui decrivent des methodes et dispositifs permettant d'effectuer des forages devies en tirant profit de la tranche d'eau pour s'ecarter au maximum de la verticale de l'engin de forage et pour reposer dans le fond marin de maniere
sensiblement tangentielle a lthorizontale.
Dans ces brevets, les dispositifs de guidage installes au fond de la mer penetrent dans le sol et permettent d'assurer l'amorc, age du puits de forage dans le fond marin selon une inclinaison d'un angle donnee par rapport a la verticale. Le dispositif de guidage est relic a l'engin de forage par une conduite appelee "riser de forage" qui guide le train de tiges de forage qui les traverse et assure la remontee des boues et des debris de
fo rage.
Cet element de guidage installe au fond de la mer doit permettre de respecter des rayons de courbure importants de 500 a 1000 m et par consequent doit etre de grandes dimensions, tout en restart tres resistant pour absorber les efforts considerables engendres par le train de tige de forage qui sera lui aussi contraint a epouser le meme rayon de courbure, ce qui induit des frottement tres importants et des risques de destabilisation
de ['ensemble au cours du forage.
De plus cet element de guidage de dimensions et de masse considerable doit etre preinstalle dans les ultra grands fonds, c'est a dire
dans des profondeurs d'eau de 1000 a 2500 m, voire plus.
Plus precisement dans EP 0 952 301, le dispositif de guidage comprend un element de conduite appele "conducteur" qui est en fait le tube guide du puits de forage deploye a partir du support flottant a travers le riser de forage jusqu'a une structure appelee "skid" reposant sur le fond de la men Cette structure - skid maintient et guide le tube conducteur horizontalement au dessus du fond de la mer a une certaine hauteur. Puis ce conducteur adopte une courbure en direction du fond de la mer sous lteffet de sa propre gravite. Le conducteur lors de son deplolement coopere avec des outils de forage pour qutil stenfonce partiellement dans le fond de la men La mise en place d'un tel dispositif de guidage et notamment du conducteur depuis le support flottant represente une contrainte operationnelle importante. En outre ce dispositif de guidage ne permet aucun controle de la courbure du conducteur. D'autre part, pour respecter un grand rayon de courbure, notamment superieur a 500 m, il est necessaire que le conducteur se deploie tangentiellement a l'horizontale sur plusieurs dizaines de metres au dela du point d'appui qui assure son
guidage sur la structure skid.
Enfin, aucun moyen n'est decrit dans ces brevets pour permettre la realisation de la mise en place audit conducteur selon un grand rayon de courbure comme cela est necessaire pour que le train de tiges, et surtout les elements de cuvelage puissent operer avec un minimum de frottement
lateral a l'interieur de la conduite.
Pour un rayon de 600 m, si la tete de pun' est a 2 m au dessus du sol, le conducteur ntatteindra le sol que 50 m plus loin ce qui signifie une portion de conducteur de 50 m, en porte-a-faux, libre et non maintenu, ce qui est inacceptable car le conducteur risque de casser ou de plier en raison d'une courbure trop forte, car incontrolee. De plus, le porte-afaux ainsi cree risque d'etre prejudiciable a un bon fonctionnement lors des operations de forage ainsi que pendant toute la duree de vie qui peut
depasser 25 ens.
Un autre probleme selon la presente invention est done de fournir un dispositif de guidage dans une application en forage devie dans la hauteur de la tranche d'eau, qui puisse etre mis en place selon un grand rayon de courbure de facon gable, c'est a dire en pouvant controler la courbure selon un grand rayon de courbure notamment superieur a 500 m
et dont la reali sation et la mi se en place soient facile s a realiser.
Selon un premier aspect apportant une solution au probleme de guidage du train de tige et de l'outil de forage le plus profondement s possible, la presente invention fournit un dispositf de guidage d'une installation de forage en mer comprenant au moins un riser de forage stetendant depuis un support flottant jusqutau dit dispositif de guidage au fond de la mer, ledit forage pouvant etre realise depuis ledit support flottant a travers ledit riser de forage a ['aide d'un train de tige de forage equipe a son extremite d'outils de forage passant a travers ledit riser de forage et ledit dispositif de guidage, ledit dispositif de guidage etant caracterise en ce qu'il comprend une conduite de guidage telescopique comprenant des elements de conduite telescopiques coaxiaux (XX') et diametres decroissants de maniere a ce que lesdits elements de conduite telescopiques peuvent coulisser dans la direction axiale (XX') les uns dans les autres, ['element de conduite telescopique interne de plus petit diametre etant equipe a son extremite d'un moyen de decohesion du sol apte a creer un enforcement progressif dans le sol de ladite conduite de guidage telescopique par coulissement vers l'exterieur desdits elements de conduite telescopiques pour permettre ainsi de guider plus profondement dans le sol
un outil de forage a l'extremite audit train de tige.
On comprend que l'enfoncement progressif dans le sol de la conduite de guidage se fait a partir d'une position initiale retractee dans laquelle ['element de conduite telescopique interne de plus petit diametre est rentre a l'interieur des elements de conduite telescopique de plus grand diametre. Donc tous les elements de conduite telescopiques vent positionnes a l'interieur d'un element de conduite telescopique externe de plus grand diametre. L'enfoncement progressif audit moyen de decohesion se produit par coulissement progressif vers l'exterieur des elements de plus petit diametre dans ceux de plus grand diametre, et done tout d'abord de ['element de conduite interne telescopique interne de plus petit diametre puis progressivement des elements de conduite telescopiques de diametres croissants, et jusqu'a complet deploiement de tous les elements de conduite
telescopiques en extension vers l'exterieur.
En procedant ainsi, dans le cas du forage vertical conventionnel, on descend depuis la surface un unique dispositif de guidage, au lieu de deux, voire trots dans l'art anterieu-, ce qui represente un gain de temps considerable dans le cas de forage en mer profonde, par exemple par 2 000, 3 OOOm, voire plus, car ils doivent etre descendus successivement. De plus, en cas d'instabilite de terrain, ou encore en cas d'arrivee d'eau intempestives survenant a faible profondeur sous le fond de la mer, le casing etant continu sur toute sa longueur, les risques d'effondrement vent
considerablement reduits, voire meme radicalement supprimes.
Dans un mode prefere de realisation ledit element de conduite interne de plus petit diametre presente un diametre sensiblement identique
a celui audit riser de forage.
Dans un mode particulier de realisation lesdits moyens de decohesion du sol vent constitues par un opercule multiperfore permettant
de realiser un lan,cage d'eau ou de boue par injection sous forte pression.
Plus particulierement, ladite conduite de guidage telescopique
comprend au moins 3 elements, de conduite telescopique coaxiaux.
Plus particulierement encore, chacun desdits elements de conduite coaxiaux-telescopiques presentent une longueur de 50 a 300 metres, de preference 100 a 200 metres et ladite conduite de guidage deployee
presente une longueur de 150 a 600 metres de preference 200 a 300 metres.
Selon un second aspect permettant de resoudre le probleme de la mise en place de dispositif de guidage dans une application en forage devie dans la hauteur de la tranche d'eau, la presente invention fournit un dispositif de guidage utile dans une installation de forage en mer, installation dans laquelle au moins un riser de forage s'etend depuis un support flottant jusqu'audit dispositif de guidage au fond de la mer, ledit riser de forage deviant progressivement depuis une position sensiblement verticale au niveau audit support flottant jusqu'a une position sensiblement horizontale ou tangentielle a l'horizontale au fond de la mer, ledit forage pouvant etre realise depuis ledit support flottant a travers ledit riser de forage et ledit dispositif de guidage de maniere a ce que le poits de forage dans le fond de la mer soit amorce selon une inclinaison donnee or par rapport a l'horizontale de preference de 5 a 60 , de preference encore 25 a 45 , ledit dispositif de guidage etant caracterise en ce qu'il comprend une cite conduite de guidage telescopique dans une position enfoncee dans le sol dans laquelle ladite conduite de guidage telescopique retractee ou ledit element de conduite telescopique externe lorsque ladite conduite telescopique est completement deployee comprennent successivement: 10. une extremite avant reposant sensiblement horizontalement sur le fond de la mer, une portion intermediaire courbe de enfoncee dans le soul-sol du fond de la mer selon un grand rayon de courbure, de preference un rayon de courbure superieur a 500 m, et 15. une portion arriere sensiblement lineaire enfoncee dans le sous sol du fond de la mer selon une cite inclinaison donnee x, ladite conduite de guidage telescopique ou ledit element telescopique externe cooperant avec des moyens d'enfoncement controle permettant l'enfoncement de ladite conduite de guidage telescopique retractee dans le fond dela mer lorsque ladite conduite de guidage telescopique retractee est tractee au fond de la mer a son extremite avant, depuis une position initiale ou ladite conduite de guidage telescopique retractee repose entierement par- dessus le fond de la mer dans une position sensiblement horizontale, jusqu'a une cite position enfoncee dans le soul-sol du fond de la men La courbure de la conduite de guidage telescopique est done formee par l'enfoncement controle de la conduite de guidage. En raison de la longueur importante de ladite conduite de guidage en position retractee, chacun des tron,con retracte prendra la meme courbure, sans engendrer
d'efforts significatifs au sein de ['ensemble.
On entend par conduite de guidage telescopique retractee que les differents elements de conduite telescopique vent tels que ceux de petite
diametres vent rentres a l'interieur de ceux de plus grands diametres.
Les moyens d'enfoncement de la conduite de guidage telescopique retractee permettent d'obtenir par enforcement de la conduite, une courbure de la conduite avec un grand rayon de courbure a une valeur voulue et controlee, le rayon de courbure etant en effet dependent des
caracteristiques et de l'agencement desdits moyens d'enfoncement.
On comprend que ladite portion lineaire inclinee se trouve dans le prolongement tangential de ladite portion courbe et, c'est l'inclinaison de cette portion lineaire qui determine ledit angle x d'amoracage du puits de forage. On comprend egalement quton entend par "horizontal au fond de la mer", une position sensiblement horizontale en fonction du relief du fond de la men Dans un mode particulier de rcalisation, ladite conduite de guidage presente une longueur de 100 a 600 m, de preference 250 a 450 m avec une cite inclinaison donnee or de la conduite de guidage d'environ 10 a 60 , de preference 25 a 45 . La courbure recherchee de la conduite de guidage correspond alors a une augmentation d'inclinaison d'environ 1 par portion de longueur de conduite de guidage de 10 m, soit un rayon de courbure
d'environ 560 m.
Dans un mode prefere de realisation, ladite extremite avant de la conduite de guidage telescopique retractee est encastree dans une embase comprenant une charge reposant sur une semelle avant de sorte que ladite embase maintient ladite extremite avant de ladite conduite de guidage sensiblement horizontalement sur le fond de la mer lorsque celle-ci est tractee. Ladite embase empeche l'enfoncement de l'extremite avant de ladite conduite de guidage telescopique retractee, ainsi que sa rotation
autour d'un axe sensiblement horizontal perpendiculaire a l'axe de traction.
T a presente invention fournit egalement un procede de realisation d'un dispositif de guidage selon ['invention, caracterise en ce qu'on realise des etapes dans lesquelles: - on met en place une cite conduite de guidage telescopique retractee dans une cite position initiale reposant sensiblement horizontalement et de facon rectiligne sur le fond de la mer, ladite conduite de guidage telescopique retractee cooperant avec desdits moyens d'enfoncement controle, et - on realise une traction au fond de la mer de ladite extremite avant de ladite conduite de guidage telescopique, de preference dans la direction longitudinale axiale de ladite conduite de guidage telescopique, depuis ladite position initiale jusqu'a une
cite position enfoncee.
La presente invention a egalement pour objet une installation de forage en mer comprenant un riser de forage s'etendant depuis un support flottant jusqu'a un dispositif de guidage selon ['invention auquel ledit riser
de forage est connecte.
Dans le cas de forage devie dans la hauteur de la tranche d'eau, ledit riser de forage devie progressivement depuis une position sensiblement verticale au niveau audit support flottant jusqu'a une position sensiblement horizontale ou tangentielle a l'horizontale au fond de la mer, le forage pouvant etre realise depuis ledit support flottant a travers ledit riser de forage et ledit dispositif de guidage de maniere a ce que le pun' de forage s'amorce dans le fond de la mer selon une inclinaison donnee cr par rapport
a la verticale, de preference de 10 a 80 .
La presente invention a egalement pour objet un procede de realisation d'une installation de forage selon ['invention caracterise en ce qu'on realise des etapes dans lesquelles: - on realise un dispositif de guidage telescopique selon un procede selon ['invention, et - on realise la connexion d'au moins audit riser de forage a ladite extremite avant de la conduite de guidage telescopique reposant sur le fond de la men La presente invention a enfin pour objet un procede de forage a ['aide d'une installation de forage selon ['invention caracterise en ce qu'on realise des operations de forage et on construit un puits de forage en deployant des trains de tiges cooperant avec des outils de forage et des colonnes de tubes ou cuvelages, a travers un dit riser de forage et un dit dispositif de guidage telescopique selon ['invention enforce dans le fond de la men On comprend plus precisement que le train de tiges permet dans un premier temps de deployer les outils de forage, puis de deployer les elements de tubes, appeles "colonnes de tubes ou cuvelages" qui constituent le puits de forage au fur et a mesure du forage et de leur mise en place dans le fond de la men D'autres caracteristiques et avantages de la presente invention apparaitront
a la lumiere de la description de plusieurs exemples de realisation preferes
qui vont suivre, en reference aux figures suivantes dans lesquelles: À la figure 1 represente un dispositif de guidage telescopique constitue d'elements de conduites coaxiaux telescopiques representes en position retractee, dans le cas d'un forage vertical conventionnel À les figures 2, 3 et 4 vent des coupes en vue de cote detaillant le dispositif de guidage telescopique en position retractee, represente en ligne droite, respectivement au moment de sa depose au fond de la mer, au debut de ['operation de forage par lan,cage et en cours de forage a l'outil rotatif, À la figure 5 est une coupe en vue de cote du dispositif de guidage telescopique partiellement deployee, representee en ligne droite, detaillant les forces de poussee s'exercant sur les divers elements telescopiques et sur l'outil de forage, dans le cas d'un forage vertical conventionnel. À la figure 6A est une vue de cote d'un support de surface de type DTU equipe d'un riser de forage connecte a un dispositif de guidage preinstalle sur le fond de la mer pour un forage en eau profonde
devie dans la hauteur de la tranche d'eau.
À la figuec 6B represente un dispositif de guidage telescopique constitue de 3 elements de conduites coaxiaux telescopiques deployes, dans le cas d'un forage devie dans la hauteur de la tranche d'eau, À les figures 7 et 8 vent des vues de cote d'un dispositif de guidage associe a une ancre assurant la penetration dans le sol, represente respectivement avant et apres penetration dans le fond marin, À les figures 9 et 10 vent des coupes en vue de cote selon les plans de coupe respectifs AA et BB du dispositif de guidage, À les figures 11 et 12 vent des vues de cote d'un dispositif de guidage equipe d'ailerons lateraux assurant une penetration variable dans le sol, represente respectivement avant et apres penetration dans le fond marin, À la figure 13 est une vue de gauche du dispositif de guidage selon la figure 6 detaillant les ailerons lateraux, À la figure 14 est une vue de cote d'un dispositif de guidage equipe de conduites secondaires de lancage facilitant la de-cohesion du sol lors de la phase de penetration dans le fond marin, À la figure 15 est la vue en coupe de la section courante relative a la figure 1 4, À les figures 16 et 12 vent des vues de cote d'une structure associee au dispositif de guidage selon les figures 7 et 8, limitant l'enfoncement lors de la penetration dans le sol, represente respectivement avant et apres ladite penetration dans le fond marin, À les figures 18 et 19 vent les sections selon les plans CC et DD relatifs a
la figure 16.
Dans la figure I on a represente un dispositif de guidage constitue de 3 elements de conduite telescopique 3a, 3b, 3c en position rectiligne, mis en ceuvre dans le cadre d'un forage vertical conventionnel. Ledit dispositif de guidage 3, constitue de trots elements de conduite telescopiques 3a, 3b et 3c, est suspendu a un riser de forage 2 manutentionne par le derrick en surface, et descendu vers une embase de forage 45 reposant sur le fond de la mer 4. Un premier moyen de guidage 47 a ete descendu au prealable le long des cables guides 48, pour venir se centrer sur des poteaux guides 46, et reposer enfin directement sur ltembase. Pour la clarte du dessin le dispositif de guidage 3 a ete represente dans une position legerement au dessus de ladite embase 45, juste avant d'etre deposee sur cette derriere. Ce premier moyen de guidage 47 comporte une forme d'entonnoir d'un diametre legerement superieur au diametre exterieur de la portion 3a du dispositif de guidage 3 et qui, collaborant avec ce dernier, permet ainsi de le guider lors de sa descente vers l'embase 45. Lors de la descente, le dispositif de guidage 3 est solidaire d'un second moyen de guidage 49 encastre dans ce dernier au
niveau du plan DD et lui-meme guide le long des lignes guides 48.
La figure 2 represente le dispositif de guidage telescopique 3 en position retractee ou repliee avec un orifice 31 permettant aux boues et aux debris de forage d'etre evacuee au niveau du fond de la men Les elements de conduite telescopique de ladite conduite telescopique de guidage 3 vent tubulaires et de diametre de tailles decroissantes de maniere a pouvoir coulisser les uns dans les autres. L'element de conduite telescopique intermediaire 3b du dispositif de guidage telescopique 3 est muni sur sa partie avant d'une bague de coulissement etanche 32b assurant le guidage a frottement reduit de ['element de conduite interne telescopique terminal 3c du dispositif de guidage telescopique 3 et sur sa partie arriere, une bague de coulissement non etanche 33b assurant le guidage a frottement reduit de ['element de conduite telescopique externe 3a audit dispositif de guidage
telescopique 3.
La portion 3a audit dispositif de guidage est equipe sur ['avant d'une bague de coulissement etanche 32a assurant le guidage a frottement reduit de la portion 3b et est solidaire sur l'arriere du riser de forage en
configuration de chainette 2.
La portion 3c audit dispositif de guidage est equipee sur ['avant d'un opercule 35 perce de multiples orifices, ou encore equipe d'une serie de duses, permettant, par simple injection d'eau ou de boue sous tres forte pression, de detruire la cohesion du sol et de permettre ainsi le demarrage du puits par simple lanc'age, et sur l'arriere, d'une bague de coulissement
non etanche 33c.
Des bagues de coulissements complementaires 34 vent avantageusement installes, a intervalles reguliers ou non, respectivement entre les portions 3a-3b et 3b-3c de maniere a eviter que, lorsque les portions de dispositif de guidage vent fortement courbes, comme indique sur la figure 1, la paroi externe du guidage interieur, par exemple 3b, ne vienne frotter directement sur la paroi interne de la portion 3a. Dans le cas de la portion 3b, ces bagues de coulissement 34 vent solidarises a ladite portion telescopique 3b de maniere a presenter un frottement eleves vis a vis de cette portion 3b, c'est a dire qu'elles ont la possibilite de glisser lorsqu'ils vent soumis a un effort important stappliquant parallelement a l'axe longitudinal de ladite portion 3b. Ainsi, lorsque la portion 3b coulisse vers l'exterieur de 3a, la bague de coulissement 34 vient buter contre la bague de coulissement etanche 32a et du fait qu'elle peut glisser sous effort important, le coulissement vers ltexterieur de 3b dans 3a n'est pas empeche. En fin de coulissement, toutes les bagues de coulissement 34 seront en contact avec ladite bague de coulissement 32a, la bague de coulissement 33b etant elle-meme en contact avec lesdits bagues de coulissement 34. Chacune des bagues de coulissement 34 est avantageusement munie dans sa partie externe d'un element 341 a frottement reduit, de maniere a minimiser les efforts longitudinaux de contact entre les parois des diverges portions du dispositif de guidage 3,
lorsque ce dernier presente une courbure importante.
La figure 4 represente la phase de demarrage du forage, le dispositif de guidage etant installe au fond de la mer, les portions 3a, 3b et 3c etant
en position retractee.
L'outil de forage 36 est solidaire de l'extremite inferieure du train de tiges de forage 38 actionne depuis le derrick installe en surface sur le support flottant. Ledit outil de forage 36 est constitue d'une turbine 36Z actionnee par un fluide sous pression, en general une boue de forage amenee par le train de tige 38, actionnant un porte outils 362 sur la face avant duquel vent solidarises les outils de coupe 363 et sur le fut duquel vent installes des outils de coupe retractables 364, representes en position retractee sur la figure 3 et en position de travail sur la figure 4. Un piston , represente sur la figure 5 est solidaire du train de tiges 38 et coulisse a l'interieur du riser 2 de maniere a realiser une etancheite entre l'amont et
l'aval audit piston 40.
Ainsi, en debut d'operation de fon,cage-forage, on descend depuis la surface l'outil de forage 36 solidaire de l'extremite du train de tiges 38, de maniere a atteindre la position decrite sur la figure 3. On obture ['orifice 31 par une vanne non representee et l'on envoie a travers le train de tiges 38 un fluide sous forte pression. La turbine 361 tourne dans le vice et le fluide ne peut ressortir que par l'opercule 35 perce d'une multitude de petite trous. Le lancage ainsi cree a ['avant de la portion 3c du dispositif de guidage, assure la decohesion du sol et lteffet de piston du a la surpression interne, pousse vers ['avant la portion 3c, entrainant eventuellement la portion 3b audit dispositif de guidage.
Lorsque lteffet de lan,cage n'est plus suffisant pour engendrer l'avancement de la section frontale, le lan,cage est stoppe et ltoutil de forage 36 est deplace vers ['avant en poussant depuis la surface la longueur de train de tige 38 necessaire. Un collier de centrage 37a solidaire de la turbine 361, coulisse librement a l'interieur de la portion 3c du dispositif de guidage 3; ledit collier laisse passer librement les boues et les debris de forage, dans les deux sees, de l'aval vers l'amont. En fin de phase d'avancement, le collier 37a vient en butee avec une bague 37b solidaire de la portion 3c de dispositif de guidage, a l'interieur de cette derriere. Les collier 37a et bague 37b presentent des portions filetees correspondantes, non representees, ce qui, par simple rotation du train de tige depuis la surface, permet de solidariser mecaniquement le corps de la turbine 361 a la portion 3c du dispositif de guidage telescopique, tel que represente sur la figure 4. Au cours de cette operation d'avance du train de tiges 38, on continue a injecter du fluide sous pression, ce qui permet de detruire a ['aide de ltoutil de forage en rotation, ltopercule 35 de lan,cage, mais on aura pris vein de rouvrir ['orifice 31, de maniere a ce que les boues et residue de forage ressortent au niveau du fond de la men Pour faciliter la progression de l'outil 36 a l'interieur du riser puis de la portion 3c du dispositif de guidage telescopique 3, ledit riser ainsi que ladite portion de guidage ont un section interieure sensiblement identique et l' on installe avantageusement des centraliseurs 38a solidaires du train de tige et coulissant librement dans ledit riser. De tels centraliseurs etant connue de l'homme de l'art dans le domaine du forage, ne seront pas
developpes plus en details ici.
Dans la figure 4, le forage a commence et les bras extensibles de l'outil de forage 364 vent deployes et agrandissent le forage a un diametre correspondent au moins au diametre de la portion 3b du dispositif de guidage 3. On controle avantageusement l'avancement de l'outil en a justant depuis la surface, au moyen du derrick, la longueur du train de tige. Pour augmenter la force de poussee, on pressurise avantageusement depuis la surface l'annulaire compris entre le riser de forage et le train de tige 38. Ainsi, la pression P creee en amont du piston 40 etanche, cree une poussee F qui, par l'intermediaire du train de tiges 38, pousse l'outil en avant, entrainant de ce fait les portions 3c puis 3b du dispositif de guidage
telescopique jusqu'a complet deploiement comme illustre sur la figure 1.
En position finale, le train de tiges est manceuvre depuis la surface en rotation dans le sens du devissage, de maniere a liberer le corps de la turbine 36Z de la bague 37b, done de la portion 3c du dispositif de guidage
telescopique 3.
Apres changement d'outil, le forage est ensuite effectue de maniere conventionnelle, apres avoir pris vein de fermer ['orifice 31 au moyen d'une vanne non representee, de maniere a recuperer en surface les boues de
forage en vue de leur recyclage dans le processus de forage.
Pour eviter que les diverges portions 3b et 3c ne soient entranees en rotation lors du vissage-devissage du corps de la turbine sur l'extremite avant de la portion 3c, lesdites portions 3a, 3b et 3c, peuvent etre avantageusement des formes tubulaires carrees ou hexagonales. Dans le cas de forme tubulaire circulaires, un indexage sera avantageusement
integre au niveau des paliers de coulissement 33.
La conduite de guidage telescopique 3a, 3b, 3c a ete decrite ci-dessus dans une application liee au forage vertical, mais elle s'applique aussi en forage devie conformement a la figure 6A. Les equipements et operations restent sensiblement les memes, etant entendu toutefois que la conduite de guidage telescopique 3 presente une courbure de par sa position inclinee, conformement a la representation de la figure 6B, le dispositif de guidage 3
etant rendu solidaire de l'embase de forage au niveau du plan AA.
Dans la figure GB on a represente, en vue de cote, un dispositif de guidage 3 courbe, constitue de trots elements de conduite telescopiques 3a, 3b et 3c. L'element de conduite telescopique 3a est encastree au niveau du plan AA dans une structure superieure externe rigide 20 decrite plus loin en
liaison avec la figure 17.
Dans les figures 7 a 19 on a represente la conduite de guidage telescopique 3 dans le cadre d'un forage devie c'est a dire en position inclinee et courbe d'une part, et d'autre part en position retractee, c'est a dire avec les differents elements de conduite telescopique 3a, 3b, 3c, les plus petite a
l'interieur des plus grands. C'est pourquoi dans la suite de la description
lorsque lton se refere a ladite conduite de guidage, il s'agit d'une conduite de guidage telescopique en position retractee, c'est a dire les elements de conduite telescopique de plus petite diametres etant tous coulisses a l'interieur de ['element de conduite telescopique externe. Lorsque l'on se refere a des elements cooperants avec ladite conduite de guidage telescopique, il s'agit de ltelement cooperant avec ['element de conduite
telescopique externe 3a, des figures 1 a 5.
La figure 6A est une vue de cote d'un support de surface 1 de type DTU equipe d'un engin de forage et d'equipements de traitement. Un riser de forage 2 en configuration de chainette, est connecte a une conduite de guidage 3 ^u moyen d'un connecteur automatique sous marin 21. La structure 34 schematise les moyens d'enfoncement controle. Un ensemble de controle de puits sous-marin 22 est associe a cette entree du puits et permet de fermer le puits en cas d'eruption. Le forage est effectue de maniere conventionnelle depots la surface a travers le riser de forage 2 et a
travers le dispositif de guidage 3-34, jusqu'a atteindre le reservoir.
Ledit riser de forage 2 devie progressivement depuis une position sensiblement verticale 2a au niveau audit support flottant 1 jusqu'a une position sensiblement horizontale ou tangentielle a l'horizontale 2b au fond de la mer, le forage pouvant etre realise depuis ledit support flottant 1 a travers ledit riser de forage 2 et ledit dispositif de guidage telescopique retracte 3 de maniere a ce que le pun' de forage s'amorce dans le fond de la mer selon une inclinaison donnee cr par rapport a l'horizontale, de
preference de 10 a 80 .
Les moyens d'enfoncement controle 34, 51-53, 71-73, 8-9,13 decrits dans les figures 7 a 19 permettent l'enfoncement de ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 dans le fond de la mer lorsque ladite conduite de guidage 3 telescopique retractee est tractee T au fond de la mer a son extremite avant 31, - depuis une position initiale A1 ou ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 repose entierement par-dessus le fond de la mer dans une position sensiblement horizontale, - jusqu'a une position enfoncee A2 dans le soul-sol du fond de la mer, position enfoncee dans laquelle ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 comprend successivement: une extremite avant 31 reposant sensiblement horizontalement sur le fond de la mer, une portion intermediaire courbe de conduite de guidage telescopique retractee enfoncee dans le soul-sol du fond de la mer selon un grand rayon de courbure, de preference un rayon de courbure superieur a 500 m et, une portion arriere sensiblement lineaire inclinee 33 a l'extremite arriere de ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 enfoncee dans le soul-sol du fond de la mer selon une
cite inclinaison donnee x.
Dans un premier mode prefere de ['invention, lesdits moyens d'enfoncement controle comprennent: - une semelle avant 51 posee sur le fond de la mer et supportant ladite extremite avant 3 de la conduite de guidage telescopique retractee et solidaire de celle-ci, - au moins une semelle intermediaire 52, 53 supportant ladite portion intermediaire courbe 32 et/ou de la portion arriere 33 de ladite conduite de guidage telescopique retractee et solidaire de celle-ci, dont la surface est plus petite que celle de ladite semelle avant 51, de preference plusieurs cites semelles intermediaires 52, 53 reparties le long desdites portion intermediaire 32 et portion arriere 33 de ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 dont la surface est de plus en plus petite par rapport a ladite semelle avant au fur et a mesure qu'elles vent plus proches de ladite extremite arriere 33 de la conduite de guidage, et - une ancre 13 reliee 12 a ladite extremite arriere 33 et apte a s'enfoncer dans le sol sous l'effet de ladite traction de ladite extremite avant 3' On comprend que dans le premier mode prefere de realisation decrit ci-dessus, liaison avec la figure 6B, lesdites semelles supportent en fait
['element de conduite telescopique externe de plus grand diametre 3a.
La figure 7 illustre cette premiere version du dispositif de guidage selon ['invention, dans laquelle, le dispositif de guidage est remorque sur site par l'intermediaire d'un cable 10 relic a ['avant du dispositif de guidage par l'intermediaire d'une tete de traction 11, l'arriere audit dispositif de guidage etant relic par un second cable 12 a une ancre a tres hautes performances 13 de type Stevpriss ou Stevmanta de la Societe VRYHOFF (Hollande). La partie avant 3 du dispositif de guidage est solidaire d'une semelle 51 de surface importante et reposant su r le fond de la mer de maniere a limiter la penetration dans le sol. De la meme maniere des semelles 52, 53 de dimensions plus faibles vent reparties le long de la conduite de guidage telescopique retractee, leur surface portante diminuant au fur et a mesure que l'on se rapproche de l'arriere 33 de ladite conduite de guidage. L'avant 31 est de plus stabilisee par une embase comprenant une charge 6 solidaire de la semelle 51 creant ainsi un encastrement du
dispositif de guidage dans ladite embase 6, comme illustre dans la figure 8.
En exercant une traction sur le cable de remorquage 10, ['ensemble entraine l'ancre qui commence alors a s'enfoncer 25, entrainant 24 de ce fait l'extremite arriere 33 de la conduite de guidage. La forme circulaire de la conduite de guidage ne freine que moderement la penetration, alors que le s s emelles 52, 5 3 reparties sur la longueur s 'opp o sent a la penetration avec une force proportionnelle a leur surface. La semelle avant 51 etant quant a elle de grandes dimensions, ['avant du dispositif de guidage reste en surface et le corps-mort 6 stabilise ['ensemble de telle maniere que l'axe du dispositif de guidage reste sensiblement horizontal, done parallele au fond
de la mer 4.
Un procede de realisation d'un dispositif de guidage de ce type consiste a realiser une traction de ltextremite avant 31 de ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 jusqu'a ce que lesdites semelle intermediaires 52, 53 se retrouvent enfoncees dans le sol de plus en plus pro fond au fur et a mesure qu'elles v ent plus pro che s de l'extremite arriere 33 de conduite de guidage pour obtenir la courbure recherchee R. de preference un rayon de courbure superieur a 500 m de preference encore
entre 500 et 1000 m.
Dans un autre mode de realisation prefere de ['invention, illustre sur les figures 1 1, 1 2 et 1 3, lesdits moyens d'enfoncement controle comprennent au moins un deflecteur 71, 72, 73 solidaire de ['element de conduite telescopique externe de ladite conduite de guidage telescopique 3 dans ladite portion intermediaire 32 ou ladite portion arriere 33 de ['element de conduite externe telescopique de guidage comprenant des surfaces planes, de preference symetriques rar rapport au plan axial vertical XX', YY' de ladite conduite de guidage dans la direction longitudinale lorsque celle-ci est en position horizontale rectiligne, et lesdites surfaces planes des deflecteurs etant inclinees par rapport a un plan axial horizontale XX', ZZ' de ladite conduite de guidage lorsque celle-ci est en position horizontale sur le fond de la mer, ledit deflecteur 71, 72, 73 etant incline d'un angle cZ, or2, X3 de maniere a creer un enforcement de ladite conduite de guidage lorsque celle-ci est tractee depuis ladite position initiale A1 sensiblement horizontale jusqu'a une cite position enfoncee A2 dans le fond de la men Ces deflecteurs 71, 72, 73 permettent de controler la courbure de la conduite de guidage telescopique retractee enfoncee dans le fond de la mer car, une fois que lesdits deflecteurs vent en position horizontale, comme represente sur la figure 12, ils empechent l'enfoncement supplementaire de la conduite et la stabilisent dans la position recherchee A2. On comprend que c' est l'e spacement et l'inclinai s o n de s deflecteurs qui determinant la courbure et plus generalement la forme de la conduite de guidage
telescopique retractee en position enfoncee A2.
De preference, le dispositif de guidage comprend une pluralite de deflecteurs 71, 72, 73 repartis le long de ltelement de conduite externe de ladite conduite de guidage telescopique, inclines selon des angles rI, x2, X3, se reduisant au fur et a mesure que ledit deflecteur 71-73 est plus proche de
ladite extremite avant 31.
La conduite de guidage est done equipee de plusieurs deflecteurs 71-73 solidaires de la conduite de guidage et orientes 1- 3 par rapport a l'axe XX' de cette derriere. Le deflecteur 71-73 est par exemple une simple tole plane, de preference renforcee, de preference symetrique selon les plans axiaux verticaux XX', YY' et horizontaux XX', ZZ' de la conduite de guidage, soudee sur la conduite de guidage dispositif de guidage comme illustre sur la figure 1 2. Cet angle est a juste prealablement lors de la fabrication du dispositif de guidage, de maniere a agir comme l'ancre 1 3 decrite dans les figures 7, 8 c'est a dire a creer un enforcement de la conduite de guidage telescopique retractee, cet enforcement etant limite du fait de ['angle or. En effet, lors de la traction T exerce sur le cable 10 de remorquage, les deflecteurs 71-73 stenfoncent, entrainant 24 localement la conduite de guidage, jusqu'a ce que le deflecteur soit sensiblement parallele a lteffort de traction sur le cable 10, c'est a dire sensiblement parallele au fond de la mer 4, ou encore sensiblement horizontal, position dans laquelle il n'exercera alors plus d'effort vertical vers le teas, tendant a faire
descendre ['ensemble.
On disposera avantageusement le long du dispositif de guidage une multitude de deflecteurs 71-73, identiques ou non, chacun d'entre eux presentant un angle X1- Ct3 se reduisant au fur et a mesure que l'on se rapproche de l'extremite avant 31, comme illustre sur la figure 11. Lors de la penetration 24 dans le sol, on obtient alors, des que ['ensemble des deflecteurs 71-73 ont atteint une position sensiblement horizontale, la
courbure recherchee, comme illustre sur la figure 12.
Un procede de realisation d'un dispositif de guidage selon ce deuxieme mode de realisation consiste a realiser une traction T de l'extremite avant 3Z de ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 jusquta ce que lesdits deflecteurs 71, 72, 73 se retrouvent enforces dans le sol dans une position horizontale pour obtenir une cite courbure recherchee de preference a un rayon de courbure superieur a 500 m de
preference encore entre 500 et 1000 m.
Les figures 14 et 15 illustrent une autre version preferee de ['invention dans laquelle lesdits moyens d'enfoncement controle comprennent: - des conduites secondaires 8 de lancage de fluide 18 solidaires de ltelement de conduite telescopique externe de ladite conduite de guidage 3, s'etendant parallelement a celle-ci et en soul-face de celle ci, et - lesdites conduites secondaires 8 presentant un diametre reduit par rapport a celui desdits elements de ladite conduite de guidage telescopique 3 et comprenant des perforations 9 en soul-face permettant d'expulser un fluide 18 en direction du fond de la mer lorsque lesdites conduites secondaires 8 vent alimentees par un dit
fluide 18 sous pression.
De preference, lesdites conduites secondaires 8 vent reliees par leurs extremites 81, 82 aux extremites avant et arriere 31, 33 audit element de conduite externe de ladite conduite de guidage telescopique et communiquent avec lesdites extremites avant 31 et arriere 33 de sorte qu' il est possible de les alimenter par une meme conduite d'alimentation 19 depots ladite extremite avant 31 de ladite conduite de guidage telescopique 3. Sur la figure 1S, on a represente deux conduites secondaires 8
disposees symetriquement par rapport a la conduite de guidage 3.
Sur la figure 14, la conduite secondaire 8 est reliee a leurs deux extremites, a la conduite de guidage 3 par des clapets anti-retour 81,82. Ladite conduite de guidage 3 est elle-meme hermetiquement fermee a ses deux extremites, d'une part par la tete de traction 11 et d'autre part par un bouchon 14. Un orifice est relic par une conduite d'alimentation en eau 19, au navire de surface 1 disposant des moyens de pompage necessaires. Ainsi, lors du remorquage, la conduite de guidage peut etre allegee par remplissage de gaz sous pression a travers la conduite, l'excedent de pression s'echappant par les clapets anti-retour 81, 82, puis par les orifices 9 des conduites secondaires 8. Des que ['ensemble est depose sur le fond 4, on injecte, par les memes conduites 8, avantageusement de l'eau sous forte pression, ce qui aura pour effet d'alourdir ['ensemble par remplissage de la conduite de guidage 3, pods d'effectuer une de-cohesion du sol en sous face, ce qui facilite
l'enfoncement de la conduite de guidage.
Un procede de realisation d'un dispositif de guidage de ce type comprend des etapes dans lesquelles: - on injecte un gaz sous pression dans lesdites conduites secondaires 8 lorsque l'on vout remorquer la conduite de guidage telescopique retractee 3 sur le fond de la mer et - on injecte un liquide sous pression de preference de l'eau dans lesdites conduites secondaires 8 et de preference dans ladite conduite de guidage telescopique 3 obturee a ces extremites 31, 32 et communicant avec lesdites extremites 81, 82 desdites conduites secondaires 8 lorsquton veut enforcer ladite conduite de guidage
telescopique retractee 3.
Dans une autre version preferee de ['invention illustree sur les figures 16 a 19, on ad joint avantageusement a l'un quelconque des dispositifs selon les figures 7 a 15, une structure superieure externe rigide , encastree sur ['avant 31 de ['element de conduite externe telescopique de la conduite de guidage 3, ['ensemble reposant sur le sol par l'intermediaire de semelles laterales 21, comme illustre sur la figure 19,
detaillant la section selon le plan DD.
Plus precisement, le dispositif de guidage comprend: - une structure superieure externe rigide 20 recouvrant et maintenant rectiligne ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 lorsque celle-ci est sensiblement horizontale et repose sur le fond de la mer, - ladite structure externe 20 presentant une ouverture centrale longitudinale en soul-face permettant a ladite conduite de guidage telescopique retractee 3 de s'enfoncer dans le sol lorsque celle-ci est tractee T. et - au moins un lien 171, 172, 173 reliant au moins la partie arriere 33 de ['element de conduite telescopique externe de ladite conduite de guidage telescopique retractee a ladite structure externe 20 de maniere a empecher un enforcement de celle-ci au dela d'une profondeur donnee de maniere a limiter la courbure R de ladite portion courbe, et - ladite structure superieure externe 20 reposant sur le sol au fond de la mer 4 de preference par l'intermediaire de semelles laterales 21 situees de part et d'autre de ladite ouverture centrale longitudinale 22, lesdites semelles laterales 21 empechant l'enfoncement de ladite structure externe rigide 20, et - ladite structure externe 20 etant solidaire de ladite embase 6 dans laquelle ladite portion avant 3Z de ['element de conduite telescopique externe de ladite conduite de guidage telescopique
retractee 3 est encastree.
La portion courante de la conduite de guidage est libre de se deplacer verticalement a travers ltouverture centrale 22 de la structure 20, comme illustre sur la figure 18 detaillant la section selon le plan CC, des
elements de structure 23 limitant les deplacements lateraux.
De preference, le dispositif de guidage comprend: - une pluralite de liens souples 17, 172, 173 repartis le long de ltelement de conduite telescopique externe de la conduite de guidage telescopique 3 et presentant une longueur croissante au fur et a mesure qutils vent plus proches de l'extremite arriere 33 de la conduite de guidage 3 et dont la longueur est telle que ladite conduite de guidage presente une cite portion courbe a la
courbure R voulue et une cite portion arriere 33 lineaire.
Ces liens souples 171, 172, 173 vent par exemple des cables ou des chaines relies d'une part sur la structure externe 20 en 26 et sur la conduite de guidage en 27. Lesdits points d'accrochage 26-27 vent representes sur la figure 17. Ces liaisons souples 1 71-l 73 vent reparties le long de la conduite de guidage, de maniere uniforme ou non, et presentent une longueur variable, decroissante lorsque l'on se rapproche de ['avant 31 de ['element de conduite telescopique externe de la conduite de guidage. Leur position et leur longueur vent determinees, de telle maniere qu'en fin de penetration dans le sol, lorsqu'elles vent toutes en tension, la courbe recherchee est obtenue comme illustre sur la figure 17. Pour eviter ltenfoncement dans le sol de la structure 20, une multitude de semelles laterales 21 est installee en soul-face, de maniere a creer une assise suffisante. Un procede de realisation d'un dispositif de guidage de ce type consiste essentiellement a realiser une traction T de l'extremite avant 3 de ['element de conduite externe de ladite conduite de guidage telescopique 3 de ladite structure externe rigide 20 solidaire de ladite conduite de guidage jusqu'a ce que le ou lesdits liens 17-173 empechent un enforcement supplementaire d'au moins ladite partie arriere 33 de ladite conduite de guidage tele scopique retrac tee pour ob tenir la co urbure recherchee R de preference un rayon de courbure superieur a 500 m, de preference encore
entre 500 et 1000 m.
Tous ces moyens d'enfoncement controle 51-53, 7-73, 13, 20, 17i-173
selon ['invention decrits dans les differents modes de realisation cidessus
peuvent etre mis en ccuvre, soit individuellement, soit en combinaison, la nature du sol necessitant dans le cas de fortes cohesion des moyens
extremement puissants.
La structure externe 20 est de preference continue le long de la conduite de guidage et represente une masse supplementaire de 25 a 75 tonnes. Le lancage est effectue avec de l'eau pressurise depuis la surface a
des pressions de 20 a 100 bars dans des conduites secondaires 8.
Dans le cas du dispositif de guidage telescopique, a titre d'illustration, les portions 3a-3b-3c ont un diametre respectif de 0,55 m
(21"), 0,45 m (18") et 0,40 m (16") et une longueur de 100 a 150m chacune.
Claims (24)
1. Dispositif de guidage (3) d'une installation de forage en mer comprenant au moins un riser de forage (2) s'etendant depuis un support flottant (1) jusqu'au dit dispositif de guidage (3) au fond de la mer (4), ledit forage pouvant etre realise depuis ledit support flottant, a ['aide d'un train de tige de forage (38) equipe a son extremite d'outils de forage (36) passant a travers ledit riser de forage (2) et ledit dispositif de guidage (3), ledit dispositif de guidage (3) etant caracterise en ce qu'il comprend une conduite de guidage telescopique (3) comprenant des elements de conduite telescopiques (3a, 3b, 3c) coaxiaux (XX') et diametres decroissants de maniere a ce que lesdits elements de conduite telescopiques peuvent coulisser dans la direction axiale (XX') les uns dans les autres, ['element de conduite telescopique interne (3c) de plus petit diamctre etant equipe a son extremite d'un moyen de decohesion (35) du sol apte a creer un enforcement progressif dans le sol de ladite conduite de guidage teles copique (3) par coulis sement vers l' exterieur de sdits elements de conduite telescopiques (3a, 3b, 3c) pour permettre ainsi de guider plus profondement dans le sol un outil de forage (36) a ltextremite audit train
de tige (38).
2. Dispositif de guidage selon la revendication 1 caracterise en ce que ledit element de conduite interne (3c) de plus petit diametre presente un diametre sensiblement identique a celui audit riser de forage (2).
3. Dispositif de guidage selon la revendication 1 ou 2 caracterise en ce que lesdits moyens de decohesion du sol (35) vent constitues par un opercule multi-perfore permettant de le lan,cage d'eau ou de boue par
injection sous tres forte pression.
4. Dispositif de guidage selon l'une des revendications 1 a 3
caracterise en ce qu'il comprend au moins 3 elements de conduite
telescopique coaxiaux (3a, 3b, 3c).
5. Dispositif selon l'un des revendication 1 a 4 caracterise en ce que chacun desdits elements de conduite coaxiaux-telescopiques (3a, 3b, 3c) presentent une longueur de 50 a 300 metres, de preference 100 a 200 metres et ladite conduite de guidage deployee presente une longueur de 150
a 600 metres de preference 200 a 300 metres.
6. Dispositif de guidage (3) selon l'une des revendications 1 a 5
caracterise en ce qu'il comprend une cite conduite de guidage telescopique (3) utile dans une installation de forage en mer dans laquelle au moins un riser de forage (2) s'etend depuis un support flottant (1) jusqu'audit dispositif de guidage (3) au fond de la mer (4), ledit riser de forage (2) deviant progressivement depuis une position sensiblement verticale (2a) au niveau audit support flottant (1) jusqu'a une position sensiblement horizontale ou tangentielle a lthorizontale (2b) au fond de la mer (4), ledit forage pouvant etre realise depuis ledit support flottant a travers ledit riser de forage (2) et ledit dispositif de guidage (3) de maniere a ce que le pun' de forage dans le fond de la mer soit amorce selon une inclinaison donnee (oc) par rapport a l'horizontale de preference de 5 a 60 , de preference encore de 25 a 45 , ledit dispositif de guidage (3) etant caracterise en ce qu'il comprend une cite conduite de guidage telescopique (3) dans une position enfoncee (A2) dans laquelle ladite conduite de guidage telescopique en position retractee (3) ou ['element de conduite telescopique externe (3a) lorsque ladite conduite telescopique (3) est deployee, comprennent successivement: une extremite avant (3) reposant sensiblement horizontalement sur le fond de la mer, une portion intermediaire courbe (32) enfoncee dans le soul-sol du fond de la mer selon un grand rayon de courbure (R), de de preference un rayon de courbure superieur a 500 m et, une portion arriere (33), sensiblement lineaire, enfoncee dans le soul- sol du fond de la mer selon une cite inclinaison donnee (or), ladite conduite de guidage (3) telescopique ou ledit element telescopique externe (3a) cooperant avec des moyens d'enfoncement controle (34, 51-53, 71-73, 8-9,13) permettant l'enfoncement de ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) dans le fond de la mer lotsque ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) est tractee (T) au fond de la mer a son extremite avant (31), depuis une position initiale (A1) ou ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) repose entierement par- dessus le fond de la mer dans une position sensiblement horizontale, jusqu'a une cite position enfoncee (A2) dans le soul-sol du fond de la men
7. Dispositif de guidage selon la revendication 6, caracterise en ce que ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) presente une longueur de 100 a 600 m, de preference 250 a 450 m avec cite inclinaison donnee (oc) de la conduite de guidage d'environ 10 a 60 , de preference 25 a 450.
8. Dispositif de guidage selon la revendication 6 ou 7, caracterise en ce que ladite extremite avant (31) est encastree dans une embase (6) comprenant une charge reposant sur une semelle avant (51) de sorte que ladite embase (6) maintient ladite extremite avant (31) sensiblement
horizontalement sur le fond de la mer lorsque celle-ci est tractee (T).
9. Dispositif de guidage selon l'une des revendications 6 a 8,
caracterise en ce que lesdits moyens d'enfoncement controle comprennent: une semelle avant (51) posee sur le fond de la mer et supportant ladite extremite avant (31) et solidaire de celle-ci, - au moins une semelle intermediaire (52, 5 3) supportant ladite portion intermediaire courbe (32) et/ou de la portion arriere (33) et solidaire de celle-ci, dont la surface est plus petite que celle de ladite semelle avant (51), de prference plusieurs cites semelles intermediaires (52, 53) reparties le long desdites portion intermediaire (32) et portion arriere (33) dont la surface est de plus en plus petite par rapport a ladite semelle avant au fur et a mesure qu'elles vent plus proches de ladite extremite arriere (33), et - une ancre (13) reliee (12) a ladite portion arriere (33) et apte a s'enfoncer dans le sol sous l'effet de ladite traction de ladite
extremite avant (31).
10. Dispositif de guidage suivant l'une des revendications G a 9,
caracterise en ce que lesdits moyens d'enfoncement controle comprennent au moins un deflecteur (7, 72, 73) solidaire audit element de conduite telescopique externe (3a) de ladite conduite de guidage telescopique (3) dans ladite portion intermediaire (32) ou ladite portion arriere (33) de la conduite de guidage telescopique retractee, comprenant des surfaces planes de preference symetriques par rapport au plan axial vertical (XX', YY') de ladite conduite de guidage dans la direction longitudinale lorsque celle-ci est en position horizontale rectiligne, et lesdites surfaces planes des deflecteurs etant inclinees par rapport a un plan axial horizontale (XX', ZZ') de ladite conduite de guidage lorsque celle- ci est en position horizontale sur le fond de la mer, ledit deflecteur (71,72,73) etant incline d'un angle (xl, cr2, Y3) de maniere a creer un enforcement de ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) lorsque celle-ci est tractee depuis ladite position initiale (A1) sensiblement horizontale jusqu'a une cite position enfoncee (A2) dans le fond de la men
11. Dispositif de guidage selon la revendication 10, caracterise en ce qu' il comprend une pluralite de deflecteurs (71, 72, 73) repartis le long de ['element de conduite telescopique externe (3a) de ladite conduite de guidage telescopique, lesdits deflecteurs etant inclines selon des angles ( rI, or2, oc3) se reduisant au fur et a mesure que ledit deflecteur (71, 72, 73) est
plus proche de ladite extremite avant (31).
12. Dispositif de guidage selon l'une des revendications 1 a 11,
caracterise en ce que lesdits moyens drenfoncement controle comprennent: des conduites secondaires (8) de lan,cage de fluide (18) solidaires de ladite conduite de guidage telescopique (3), s'etendant parallelement a celle-ci et en soul-face de celle-ci, et - lesdites conduites secondaires (8) presentant un diametre reduit par rapport a celui de la conduite de guidage telescopique (3) et comprenant des perforations (9) en soul-face permettant d'expulser un fluide (18) en direction du fond de la mer lorsque lesdites conduites secondaires (8) vent alimentees par un dit
fluide (18) sous pression.
13. Dispositif de guidage selon la revendication 12, caracterise en ce que lesdites conduites secondaires (8) vent reliees par leurs extremites (81, 82) aux extremites avant et arriere (31, 33) de ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) et communiquent avec lesdites extremites avant (31) et arriere (33) de sorte qu'il est possible de les alimenter par une meme conduite d'alimentation (19) depuis ladite extremite avant (31) de ladite
conduite de guidage (3).
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 13, caracterise en
ce que le dispositif de guidage comprend: - une structure superieure externe rigide (20) recouvrant et maintenant rectiligne ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) lorsque celle-ci est sensiblement horizontale et repose sur le fond de la mer, - ladite structure externe (20) presentant une ouverture centrale longitudinale en soul-face permettant a ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) de s'enfoncer dans le sol lorsque celle-ci est tractee (T), et - au moins un lien (171, 172, 173) reliant au moins la partie arriere (33) de ['element de conduite telescopique externe (3a) de la conduite de guidage telescopique (3) a ladite structure exterre (20) de maniere a empecher un enforcement de celle-ci au dela d'une profondeur donnee de maniere a limiter la courbure (R) de ladite portion courbe, et - ladite structure superieure externe (20) reposant sur le sol au fond de la mer (4) de preference par l'intermediaire de semelles laterales (21) situees de part et d'autre de ladite ouverture centrale longitudinale (22), lesdites semelles laterales (21) empechant ltenfoncement de ladite structure externe rigide (20), et - ladite structure externe (20) etant solidaire de ladite embase (6) dans laquelle ladite portion avant (31) de la conduite de guidage
(3) est encastree.
15. Dispositif de guidage selon la revendication 14, caracterise en ce qu'il comprend une pluralite de liens souples (171, 172, 173) repartis le long de ['element de conduite telescopique externe (3a) de ladite conduite de guidage telescopique (3) et presentant une longueur croissante au fur et a mesure qu'ils vent plus proches de ltextremite arriere (33) de la conduite de guidage (3) et dont la longueur est telle que ladite conduite de guidage presente une cite portion courbe a la courbure (R) voulue et une cite
portion arriere (33) lineaire.
16. Procede de realisation d'un dispositif de guidage selon les revendication 6 a 15, caracterise en ce quton realise des etapes dans lesquelles: - on met en place une cite conduite de guidage telescopique en position retractee (3) dans une cite position initiale (A1) reposant sensiblement horizontalement et de fa,con rectiligne sur le fond de la mer, ladite conduite de guidage telescopique (3) cooperant avec desdits moyens d'enfoncement controle (34, 51-53, 7,-73, 8-9,13), et - on realise une traction (T) au fond de la mer de ladite extremite avant (31) de ladite conduite de guidage telescopique en position retractee (3), de preference dans la direction longitudinale axiale XX' de ladite conduite de guidage, depots ladite position initiale (A1) jusqu'a une cite position enfoncee (A2).
17. Procede de realisation d'un dispositif de guidage selon la revendication 16, caracterise en ce qu'on utilise des dispositifs de guidage selon la revendication 8 ou 9 et on realise une traction (T) de l'extremite avant (31) de ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) jusquta ce que lesdites semelles intermediaires (52, 53) se retrouvent enfoncees dans le sol de plus en plus profond au fur et a mesure qu'elles vent plus proches de l'extremite arriere (33) de conduite de guidage pour obtenir la courbure recherchee (R), de preference un rayon de courbure superieur a 500 m de
preference encore entre 500 et 1000 m.
18. Procede de realisation d'un dispositif de guidage selon la revendication 16 ou 17, caracterise en ce qu'on utilise un dispositif de guidage selon la revendication 10 ou 11 et on realise une traction (T) de l' extremite avant (3 1) de ladite conduite de guidage tele s c opique retrac tee (3) jusqu'a ce que lesdits deflecteurs (71, 72, 73) se retrouvent enforces dans le sol dans une position horizontale pour obtenir une cite courbure recherchee de preference a un rayon de courbure superieur a 500 m de
preference encore entre 500 et 1000 m.
19. Procede de realisation d'un dispositif de guidage selon l'une
des revendications 16 a 18, caracterise en ce qu'on utilise un dispositif de
guidage selon l'une des revendications 12 ou 13 et
- on injecte un ga sous pression dans lesdites conduites secondaire s (8) lors que l' on vout remorquer la c onduite de guidage (3) sur le fond de la mer et - on injecte un liquide sous pression de preference de l'eau dans lesdites conduites secondaires () et de preference dans ladite
2841 293
conduite de guidage telescopique (3) obturee a ces extremites (31, 32) et communicant avec lesdites extremites (81, 82) desdites conduites secondaires (8) lorsqu'on vout enforcer ladite conduite
de guidage (3).
20. Procede de realisation d'un dispositif de guidage selon l'une
des revendications 16 a 19, caracterise en ce qu'on utilise un dispositif de
guidage selon l'une des revendications 14 ou 15 et on realise une traction
(T) de l'extremite avant (31) de ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) de ladite structure externe rigide (20) solidaire de ladite conduite de guidage jusqu'a ce que le ou lesdits liens (171-173) empechent un enforcement supplementaire d'au moins ladite partie arriere (33) de ladite conduite de guidage telescopique retractee (3) pour obtenir la courbure recherchee (R) de preference un rayon de courbure superieur a
500 m, de preference encore entre 500 et 1000 m.
21. Installation de forage en mer comprenant un riser de forage (2) s'etendant depots un support flottant jusqu'a un dit dispositif de
guidage (3) selon l'une des revendications 1 a 15 auquel ledit riser de
forage (2) est connecte.
22. Installation de forage en mer selon la revendication 21, comprenant un riser de forage (2) s'etendant depots un support flottant (1)
jusqu'a un dispositif de guidage (3) selon l'une des revendications 6 a 15,
auquel ledit riser de forage est connecte, ledit riser de forage (2) deviant progressivement depuis une position sensiblement verticale (2a) au niveau audit support flottant (1) jusqu'a une position sensiblement horizontale ou tangentielle a l'horizontale (2b) au fond de la mer, le forage pouvant etre realise depuis ledit support flottant (1) a travers ledit riser de forage (2) et ledit dispositif de guidage (3) de maniere a ce que le pun' de forage s'amorce dans le fond de la mer selon une inclinaison donnee (x) par
rapport a l'horizontale, de preference de 10 a 80 .
23. Procede de realisation d'une installation de forage selon la revendication 21 ou 22 caracterise en ce que on realise des etapes dans le s queue s: - on realise un dispositif de guidage selon un procede selon l'une
des revendications 16 a 20, et
- on realise la connexion d'au moins audit riser de forage (2) a ladite extremite avant (31) de la conduite de guidage reposant sur
le fond de la mer (4).
24. Procede de forage a ['aide d'une installation de forage selon la revendication 21 ou 22, caracterise en ce qu'on realise des operations de forage et on construit un puits de forage en deployant des trains de tiges cooperant avec des outils de forage et des colonnes de tubes ou de cuvelages, a travers un dit riser de forage (2) et un dit dispositif de guidage
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