FR2850425A1 - Dispositif de collecte de produit et/ou tranquilisation d'une colonne en milieu sous-marin et son utilisation - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) comprenant une partie couvrante (2), apte à être ancrée sur un fond (ZF) sous-marin par plusieurs moyens de lestage (3 a, 3b, ... 3g), une pluralité d'éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e), à lier les uns aux autres pour former une zone (ZC) cylindrique autour d'un axe (Z'Z), chacun desdits éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) et la partie couvrante (2) étant constitués en matériau textile enduit, contre collé et/ou laminé, ledit dispositif (1) comprenant au moins un moyen de contrainte radiale (12a, 12b, 12c, 12d) et au moins un moyen de contrainte axiale (13).Application à un procédé de collecte de fuite par exemple de pétrole et/ou de tranquillisation d'une colonne d'eau comportant une canalisation « riser ».

Description

1 2850425

DISPOSITIF DE COLLECTE DE PRODUIT ET/OU DE TRANQUILLISATION D'UNE COLONNE EN MILIEU SOUS-MARIN ET SON UTILISATION L'invention concerne un dispositif principalement destiné à la collecte d'un produit de densité inférieure à celle de l'eau, en milieu sous-marin, et/ou un dispositif principalement destiné à la tranquillisation d'une colonne, en milieu sous-marin, ainsi que l'utilisation 10 d'un tel dispositif.

Par sous-marin, on entend selon l'invention situé en majeure partie sous la surface de l'eau, et en général dans des milieux tels que mers et océans, mais ce milieu peut aussi être un milieu d'eau douce tels que lacs ou 15 rivières.

En haute mer et par grande profondeur, le pompage ou l'enlèvement d'un produit liquide ou visqueux, tel que du fuel ou du pétrole plus ou moins raffiné, est difficile sinon impossible principalement en raison des contraintes 20 suivantes *La profondeur, par exemple de 3000 à 4000 m, *La pression hydrostatique au fond, La répartition des fuites d'une épave sur une aire de dimensions importantes, par exemple de 4000 à 25 6000 m2, *L'interruption des opérations nécessaire par gros temps, 2 2850425 Le débit faible et constant des fuites sur une longue période de temps, ce qui oblige au stockage et à l'enlèvement périodique, uniquement par beau temps, La fiabilité d'un stockage en surface par toutes les conditions de mer.

La demande de brevet WO 94/17.251 décrit un dispositif de collecte de fuite d'épaves par utilisation d'une hotte reliée à une colonne montante qui collecte les fuites, et les amène jusqu'à un système de pompage qui 10 constitue le coeur de l'invention décrite dans ladite demande de brevet. Un tel dispositif n'est pas apte à être utilisé par des grandes profondeurs de plusieurs centaines voire plusieurs milliers de mètres, car le tissu qui constitue la matière de la hotte et de la colonne montante 15 n'est pas apte à subir de grandes contraintes de pression.

La demande de brevet n'indique pas de profondeur, mais comme il est indiqué l'utilisation de plongeurs, cette profondeur est certainement faible. De plus la solidification de ce tissu, par une grille ou un grillage, 20 est une aberration. En effet, une telle solidification ne peut résister qu'à des surpression ou sollicitations internes et nullement aux pressions externes (courants notamment).

En fin de compte, les dispositifs décrits dans 25 l'art antérieur sont insatisfaisants, et aucun dispositif industriel n'existe à ce jour.

D'autre part, l'exploitation pétrolière en grande profondeur - 1' " offshore profond " - dépend de canalisations métalliques, appelées colonnes de montées ou 30 " risers ", de liaison entre plateforme de surface et 3 2850425 tête(s) de puits au fond. Or ces canalisations subissent de nombreuses vibrations provoquées par le courant, ce qui les conduit à subir une fatigue mécanique importante. Par ailleurs, la température basse de l'eau de mer en 5 profondeur requiert une relative isolation thermique de ces canalisations. C'est une des raisons pour laquelle, à ce jour, le forage d'exploitation ne dépasse pas une profondeur de 1500 m.

Le dispositif selon l'invention permet de pallier 10 aux problèmes décrits précédemment. L'invention a pour but de surmonter ces différentes contraintes Par la mise en place d'un dispositif depuis la surface, *Par l'utilisation de la tendance naturelle du 15 liquide à remonter vers la surface de l'eau, dans le cas de fuites à collecter, sans utiliser des moyens de pompage compliqués et difficiles à mettre en oeuvre (principalement de par les différences de pression entre la surface de l'eau et le fond sous-marin), 'Par le déploiement sur fond sous-marin, contrôlé depuis la surface d'une hotte couvrant une surface de fond importante, Par la possibilité depuis la surface d'adapter la forme de cette couverture et de la centrer avec 25 précision, et *Par la possibilité de soustraire le stockage de l'agitation de surface en l'immergeant et de le ramener en surface pour son enlèvement.

4 2850425 Ainsi, le dispositif selon l'invention est un dispositif apte à être installé en milieu sous-marin, comprenant: une partie couvrante, comprenant une périphérie 5 et une zone centrale, apte à être ancrée dans une zone proche d'un fond sous-marin par plusieurs moyens de lestage destinés à être liés à au moins une partie de la partie couvrante, la partie couvrante étant destinée à couvrir en 10 majeure partie une surface donnée du fond sousmarin, la partie couvrante étant constituée d'au moins un matériau textile enduit, contre collé et/ou laminé, * une pluralité d'éléments modulaires, les 15 éléments modulaires étant destinés à être liés les uns aux autres, chaque élément modulaire, à l'exception des éléments modulaires des extrémités, étant destiné à être lié à deux autres éléments modulaires, ladite pluralité 20 d'éléments modulaires délimitant en milieu sousmarin une zone sensiblement cylindrique autour d'un axe sensiblement vertical entre une zone proche de la surface de l'eau et la partie couvrante, ladite partie couvrante étant apte à 25 être reliée à un élément modulaire, chacun desdits éléments modulaires étant constitué d'au moins un matériau textile enduit, contre collé et/ou laminé, * au moins un moyen de contrainte radiale et au 30 moins un moyen de contrainte axiale, aptes à 2850425 soumettre l'ensemble desdits éléments modulaires et de la partie couvrante à une double contrainte radiale et axiale en milieu sousmarin.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement avantageux, en ce sens qu'il permet de créer une tension axiale permanente et une tension radiale permanente, une fois ledit dispositif en milieu sousmarin, ce qui est particulièrement remarquable et 10 intéressant pour une telle structure verticale immergée de très grande hauteur potentielle. Ceci est possible par l'emploi judicieux d'éléments modulaires qui sont disposés autour d'un axe sensiblement vertical, et dont les parois lorsqu'elles sont tendues deviennent généralement des 15 surfaces à double courbure inverse. En particulier, et de façon préférée, de tels volumes sont sensiblement de révolution.

Le dispositif selon l'invention est avantageusement modulaire et maniable en ce qu'il est constitué d'éléments modulaires en matériau textile et susceptibles d'être pliés, transportés, utilisés, récupérés, stockés et remis en service. De même la partie couvrante est en matériau textile et susceptible d'être pliée, transportée, utilisée, récupérée, stockée et remise en service.

La surface donnée est généralement essentiellement constituée d'une projection sensiblement verticale de la surface intérieure à la périphérie de la partie couvrante sur le fond sous-marin.

Par plusieurs, on entend selon l'invention au moins 30 trois.

6 2850425 De préférence selon l'invention, les moyens de lestage sont liés à au moins une partie, de préférence à la totalité (c'est-à-dire que liés à un point de la périphérie qui est solidaire dans son ensemble, par 5 exemple au moyen d'un câble passé dans la totalité de la bordure de ladite périphérie), de la périphérie de la partie couvrante. Avantageusement un tel mode de réalisation permet d'optimiser le lestage et l'ancrage du dispositif selon l'invention.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite zone centrale de ladite partie couvrante est apte à être reliée à un élément modulaire.

Avantageusement un tel mode de réalisation permet d'optimiser la stabilisation de la zone sensiblement 15 cylindrique.

Dans un mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention, ledit dispositif comprend au moins un moyen de liaison de surface tel que l'élément modulaire d'extrémité de la zone proche de la surface en milieu 20 sous-marin est relié à ladite zone par ledit moyen de liaison de surface, ledit moyen de liaison de surface étant constitué d'au moins un matériau textile enduit, contre collé et/ou laminé. Avantageusement, ledit moyen de liaison de surface est équipé d'au moins un moyen de 25 ballast(age) de la zone sensiblement cylindrique, constituant au moins partiellement un moyen de contrainte axiale de l'ensemble lors de l'installation en milieu sous-marin, et/ou d'au moins un moyen de flottaison. Ledit moyen de liaison de surface est avantageusement selon 7 2850425 l'invention susceptible d'être plié, transporté, utilisé, récupéré, stocké et remis en service.

Le matériau textile est de préférence un tissu synthétique. Un tel matériau textile est de façon préférée 5 mais non limitative un tissu PrécontraintO de la société Ferrari, par exemple un tissu Précontraint de type 1502 de dtex environ 1100.

Selon un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend au moins un moyen de mise en 10 équipression tel que, en milieu sous-marin, les parties du milieu sous-marin intérieure et extérieure à la zone sensiblement cylindrique sont en équipression. Cela permet avantageusement d'affranchir le dispositif selon l'invention de tous les problèmes évoqués précédemment 15 pour les dispositifs de l'art antérieur, qui comprenaient un pompage dans le cas de la collecte de fuites et donc à une maîtrise délicate des différences de pression. De façon particulièrement préférée, dans le cas d'une collecte de fuite d'un produit de densité inférieure à la 20 densité de l'eau, un tel moyen de mise en équipression comprend au moins un moyen pour empêcher ledit produit de quitter la zone sensiblement cylindrique. Un tel moyen de mise en équipression est de préférence fixé sur ou compris dans au moins un élément modulaire, de façon encore plus 25 préférée fixé sur ou compris dans chacun des éléments modulaires. Un tel moyen de mise en équipression est par exemple un dispositif formant clapet.

Selon un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, ledit dispositif est tel que la majeure 30 partie de la face destinée à être présente dans la zone 8 2850425 sensiblement cylindrique de chacun desdits éléments modulaires, la majeure partie de la face destinée à être présente dans la zone sensiblement cylindrique du moyen de liaison de surface éventuel et la majeure partie de la 5 face destinée à être présente en regard de l'axe de la zone sensiblement cylindrique de la partie couvrante sont recouvertes d'au moins un revêtement anti-adhérence. Ledit revêtement est généralement choisi dans le groupe formé par les revêtements en Tedlar , en Téflon , en PTFE (Poly 10 Tétra Fluoro Ethylène), en polyéthylène, en silicone et en fluorure.

Selon une variante, le dispositif selon l'invention comprend, pour au moins un élément modulaire, au moins un cerceau (ou cerce) de contrainte métallique ou composite, 15 extérieur audit élément modulaire et apte à exercer sur ledit élément modulaire une contrainte radiale. Selon une autre variante, le dispositif selon l'invention comprend, pour chacun desdits éléments modulaires, au moins un cerceau de contrainte métallique ou composite, extérieur 20 audit élément modulaire et apte à exercer sur ledit élément modulaire une contrainte radiale. Dans un mode de réalisation préféré, ledit cerceau est en métal, par exemple en acier ou en aluminium, de préférence en aluminium car l'aluminium est quatre fois moins lourd que 25 l'acier dans l'eau. Avantageusement un tel matériau est aussi plus facile à manoeuvrer à terre ou bien en surface de l'eau. De préférence les éléments qui composent ledit cerceau sont des barres pleines. Avantageusement un cerceau composé de telles barres possède une bonne 9 2850425 résistance à la pression sous-marine surtout à grande profondeur.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la partie couvrante est sensiblement de 5 symétrie centrale. Avantageusement un tel mode de réalisation permet d'optimiser la stabilisation de la zone sensiblement cylindrique.

Selon l'invention, le dispositif peut comprendre en outre au moins un moyen d'ancrage dudit dispositif au fond 10 sous-marin, en plus desdits moyens de lestage.

Avantageusement un tel mode de réalisation permet d'optimiser le lestage voire l'ancrage dudit dispositif.

Un tel moyen d'ancrage peut consister en au moins un câble de soutien ancré par au moins un moyen de lestage sur le 15 fond, mais il peut aussi être constitué d'au moins une association de cordages et de moyens de liaison entre éléments modulaires, ainsi qu'il sera expliqué après dans le procédé d'installation.

Le dispositif selon l'invention comprend en outre 20 tout moyen supplémentaire que l'homme du métier peut juger utile tel qu'un moyen de flottaison supplémentaire.

L'invention concerne aussi un procédé d'installation en milieu sous-marin d'un dispositif selon l'invention comprenant les étapes suivantes: a une installation de plusieurs moyens d'enroulement, chaque moyen d'enroulement étant associé à au moins un cordage, à un moyen de stockage de cordage, et à au moins un moyen de flottaison, * une installation de plusieurs moyens de lestage sur 30 le fond sous- marin, chaque moyen de lestage étant 2850425 associé à un moyen d'enroulement, les moyens de lestage étant placés de telle façon qu'ils sont répartis autour de la périphérie de la surface donnée du fond sous- marin et à l'extérieur de ladite surface 5 donnée, ledit cordage étant ainsi relié à la partie couvrante et à un moyen de stockage de cordage via ledit moyen d'enroulement par l'intermédiaire dudit moyen de lestage qui sert de pivot dudit cordage, * une installation de la partie couvrante dans une zone 10 proche du fond sous-marin, par descente sensiblement verticale grâce aux cordages, via un moyen d'enroulement au fur et à mesure de la descente de la partie couvrante, * une descente d'un premier moyen modulaire par au 15 moins un cordage, puis d'un deuxième moyen modulaire par au moins un cordage, et ainsi de suite, cette étape de descente d'élément modulaire étant répétée au tant de fois qu'il y a d'éléments modulaires dans ledit dispositif, cette répétition aboutissant 20 sensiblement à une mise en place de la zone sensiblement cylindrique.

De façon particulièrement avantageuse, le procédé d'installation selon l'invention permet le déploiement et l'immobilisation par grande profondeur d'une structure de 25 grandes dimensions, depuis la surface de l'eau, sans intervention particulière au fond. La seule intervention au fond envisageable dans le cadre de l'invention est l'utilisation d'un moyen mobile de télésurveillance tel qu'un robot d'observation ou ROV (pour " Remotely Operated il 2850425 Vehicle " en anglais soit un engin sous-marin télécommandé).

De préférence la partie couvrante est descendue repliée au moins une fois sur elle-même ou serrée par au 5 moins un moyen de serrage, de façon à faciliter son immersion près du fond sous-marin. C'est un des avantages de l'invention qui ajoute à la maniabilité du dispositif selon l'invention.

Avantageusement chacun des éléments modulaires est 10 stocké replié au moins une fois sur lui-même ou serré par au moins un moyen de serrage, de façon à faciliter sa manipulation avant l'installation en milieu sousmarin.

En général et de préférence chacun des moyens de lestage servant de pivot comprend un élément de pivot tel 15 qu'une poulie pour le cordage qui lui est associé.

Le moyen d'enroulement est typiquement un cabestan.

On entend par cordage selon l'invention tout moyen de cordage, typiquement une corde ou un hale bas, apte à être immergé et donc en particulier spécialement traité pour 20 éviter une usure prématurée par contact dans l'eau.

Dans un mode de réalisation de l'invention, ledit moyen de stockage de cordage est commun à au moins deux moyens d'enroulement. En surface, l'ensemble des moyens d'enroulement, constitués généralement de cabestans, 25 peuvent être et sont le plus souvent avantageusement situés les uns par rapport aux autres à une distance plus proche que ne le sont les moyens de lestage respectifs entre eux sur le fond sous-marin. Ceci permet avantageusement de disposer d'un nombre de moyens de 30 stockage de cordage plus limité que le nombre de moyens de 12 2850425 lestage, par exemple sur une, deux ou trois barges flottantes, ou bien moyens de flottaison ou corps flottants, ce qui simplifie le dispositif selon l'invention. Ceci permet aussi de limiter avantageusement 5 la gêne occasionnée en surface pour le mouvement des bateaux et autres moyens de navigation à la surface de l'eau.

Selon un mode de réalisation du procédé d'installation selon l'invention, ledit procédé comprend en outre une étape de positionnement, sur le fond, de la partie couvrante. Ceci se produit bien sr en fin de descente de la partie couvrante. De préférence, le positionnement est réalisé principalement par les cordages, les moyens d'enroulement et les moyens de 15 lestage, le positionnement étant effectué par traction de cordages sur la partie couvrante qui peut ainsi se déployer dans la zone proche du fond sous-marin.

Selon une variante préférée, le procédé d'installation selon l'invention comprend au moins une 20 étape d'ajustement lors de la descente et/ou de positionnement de la partie couvrante par action différenciée sur les différents cordages.

Selon un mode de réalisation, le procédé d'installation selon l'invention comprend de plus une 25 étape de liaison par au moins un moyen de liaison d'au moins un premier moyen modulaire à la partie couvrante, et une étape de liaison par au moins un moyen de liaison d'au moins le premier moyen modulaire à un deuxième moyen modulaire, cette étape de liaison étant répétée au tant de 30 fois qu'il y a d'éléments modulaires à lier dans ledit 13 2850425 dispositif. Par exemple une telle étape de liaison peut se faire par attache par laçage, ledit moyen de liaison étant au moins un lacet. Avantageusement, ladite étape de liaison répétée s'effectue en surface ou bien à terre avant la descente d'élément modulaire.

Selon un mode de réalisation, et en particulier dans le cas o le mode de réalisation précédent est réalisée, au moins un cordage est relié à au moins un moyen de liaison avant stockage dans au moins un moyen 10 de stockage de cordage. De préférence, chaque cordage est relié à au moins un moyen de liaison avant stockage dans au moins un moyen de stockage de cordage, comme il est explicité à propos de la figure 1. Cette étape est réalisée généralement en surface au moment de la 15 réalisation de la liaison par au moins un moyen de liaison, avant descente dudit moyen par la descente d'élément modulaire. Ceci concerne bien sr la partie du cordage qui n'est pas reliée voire fixée à la partie couvrante. Ainsi, dans les deux cas précédents, lesdits 20 cordages associés aux moyens de liaison constituent au moins en partie un moyen de contrainte radiale. Ainsi, selon ce mode de réalisation, au moins un, de préférence chacun, des cordages du dispositif selon l'invention qui sont par exemple des hale bas, et qui relient les moyens 25 d'enroulement via les moyens de lestage à la partie couvrante sont aussi reliés à chacun des éléments modulaires. Par exemple chaque cordage est fixé à proximité de chaque élément modulaire, de préférence sur au moins un cerceau éventuel relié à l'élément modulaire, 30 par exemple par au moins un margouillet, de façon à solidariser horizontalement la zone sensiblement cylindrique avec lesdits cordages.

Selon une variante, le procédé selon l'invention comprend une étape d'installation d'au moins un moyen de 5 liaison de surface. Par exemple une telle étape de liaison peut se faire par attache par laçage, ledit moyen de liaison étant au moins un lacet. Dans ce cas, le procédé d'installation selon l'invention comprend aussi une étape de liaison d'un élément modulaire le plus proche de la 10 zone proche de la surface audit moyen de liaison de surface juste avant la mise en place dudit moyen de liaison de surface. Par exemple une telle étape de liaison peut se faire par attache par laçage, ledit moyen de liaison étant au moins un lacet.

Selon un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend en plus plusieurs éléments de renforcement, chaque élément de renforcement étant associé à un moyen de lestage, ces éléments de renforcement étant placés chacun en périphérie de la zone sensiblement 20 cylindrique, selon une position sensiblement verticale, et constituant au moins en partie un moyen de contrainte axiale. De préférence un tel moyen de renforcement est un câble synthétique fabriqué en polyéthylène haute ténacité Dynema , et sont placés le long des génératrices lorsque 25 les éléments modulaires une fois installés sont de forme parabolode hyperbolique, et fixés par exemple par des ganses.

Selon un mode de réalisation, le procédé d'installation selon l'invention comprend, après installation des 30 différents moyens de lestage, le rassemblement des 2850425 différents moyens d'enroulement sur au moins un moyen de stockage de cordage.

L'invention concerne aussi l'utilisation du dispositif selon l'invention en milieu sous-marin, en 5 particulier pour couvrir au moins partiellement, de préférence pratiquement totalement, une installation sousmarine sur le fond sous-marin. Bien sr, une telle utilisation peut être suivie d'une utilisation du dispositif selon l'invention en milieu sous-marin, en 10 particulier pour dégager au moins partiellement ladite installation sous-marine. Par exemple, dans un cas de " blow out " (ou explosion) lors qu'un incident au fond en exploration pétrolière, il faut dégager la dispositif selon l'invention au moins partiellement pour permettre 15 l'accès, typiquement des ROV, au lieu de l'incident.

L'invention concerne encore un procédé de tranquillisation d'une colonne d'eau comportant au moins une canalisation, par exemple un " riser " utilisé pour une exploitation pétrolière entre plateforme de surface et 20 tête(s) de puits au fond, en liaison entre la surface et le fond sousmarin, ledit procédé comprenant une mise en place selon l'invention d'un dispositif selon l'invention, puis une mise en place de ladite canalisation, l'axe sensiblement vertical de ladite colonne et de ladite 25 canalisation concidant sensiblement avec l'axe de la zone sensiblement cylindrique, le diamètre de la zone sensiblement cylindrique étant très supérieur au diamètre de ladite canalisation, c'est-à-dire généralement dans un rapport des diamètres de l'ordre de 50 à 200, par exemple 30 égal à 100.

16 2850425 Un tel procédé de tranquillisation permet avantageusement de créer une colonne d'eau calme de grande hauteur pouvant abriter au moins une canalisation métallique des effets vibratoires générés par les 5 courants, en particulier en haute mer, et contribuer au moins en partie à leur isolation thermique.

L'invention concerne enfin un procédé de collecte de fuite d'au moins un produit de densité inférieure à la densité de l'eau du milieu sous-marin, généralement de l'eau de mer, comprenant une mise en place selon l'invention d'un dispositif selon l'invention au dessus d'une surface donnée d'un fond sous-marin, ledit moyen de liaison de surface étant au moins un moyen de collecte de produit.

Cette fuite peut être celle d'une épave et répartie sur sa longueur, ou bien celle, accidentelle, d'un forage ou d'une exploitation pétrolière en grande profondeur. Un tel procédé de collecte permet avantageusement de capter, de canaliser et d'accumuler près de la surface, c'est-à20 dire en surface ou bien à une profondeur qui peut aller jusqu'à 50 mètres, ledit produit. De préférence, un tel procédé de collecte est tel que la surface donnée est le siège d'une épave qui fuit, c'est-à-dire que ladite épave repose par le fond sur une telle surface, l'axe 25 sensiblement vertical de la zone sensiblement cylindrique passant de préférence par ladite épave.

Avantageusement, tout le produit remonte lentement à la surface, sans sollicitation d'aucune sorte.

De façon préférée, un tel procédé de collecte peut 30 être tel que le moyen de collecte comprend au moins un 17 2850425 élément du groupe formé par une barge, un ensemble de structures flottantes délimitant un ensemble fermé à la surface de l'eau qui peuvent être utilisées d'autre part comme moyen de flottaison, et un moyen de stockage de 5 produit au moins en partie, de préférence en majeure partie, de façon encore plus préférée pratiquement totalement, sous la surface de l'eau. De préférence ledit moyen de collecte est ledit moyen de stockage de produit au moins en partie à la surface de l'eau. En 10 effet, un tel moyen de stockage de produit, qui est par exemple un sac étanche en matériau textile tel qu'explicité précédemment, est qu'il permet d'accumuler, jusqu'à 50 mètres en dessous de la surface, le produit en le soustrayant à l'agitation de surface, ce qui est 15 particulièrement utile par gros temps, puis de le ramener en surface ponctuellement pour l'enlever, particulièrement par beau temps. Avantageusement un tel moyen de stockage de produit participe généralement à la stabilisation de l'ensemble en constituant une partie du moyen de 20 ballast(age) associé au moyen de liaison de surface. Il est possible d'associer audit moyen de stockage de produit un moyen de flottaison gradué, différent ou non du moyen de flottaison associé au moyen de liaison de surface ou de to autre moyen de flottaison du dispositif selon 25 l'invention, dont le déplacement progressif permet avantageusement par contrôle visuel de surface de mesure le chargement et surtout le poids dudit moyen de stockage de produit. Un tel moyen de flottaison gradué peut avantageusement être associé au moyen de stockage de 30 produit. Une fois le dispositif mis en place, une action, 18 2850425 de préférence simultanée, sur les différents cordages dudit dispositif permet de positionner ledit moyen de stockage de produit par rapport à la surface.

L'invention sera mieux comprise et d'autres 5 caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de

la description qui va suivre, donnée à titre non

limitatif, par référence aux figures 1 à 6.

La figure 1 représente de façon schématique un dispositif selon l'invention avec une vue partielle en 10 coupe.

La figure 2 représente de façon schématique un autre dispositif selon l'invention, très proche du dispositif de la figure 1.

La figure 3 représente de façon schématique un 15 élément modulaire de dispositif selon l'invention.

La figure 4 représente de façon schématique une coupe d'un cerceau de contrainte de dispositif selon l'invention.

La figure 5 représente de façon schématique une vue 20 du cerceau de la figure 4.

La figure 6 représente de façon schématique un assemblage de laizes destinées à la création d'un élément modulaire de dispositif selon l'invention.

La figure 1 représente de façon schématique un 25 dispositif 1 selon l'invention, installé en milieu sousmarin.

On distingue la surface de l'eau 14, plus ou moins régulière selon le temps, et le fond sous-marin 4, plus ou moins régulier. Le dispositif 1 selon l'invention délimite 30 une zone ZF proche d'un fond sous-marin, une zone ZS 19 2850425 proche de la surface de l'eau et une zone ZC sensiblement cylindrique autour d'un axe Z'Z passant par une épave 9.

L'épave 9 présente des fuites 10a et 10b.

Le dispositif 1 comprend une partie 2 couvrante, un 5 ensemble 5 d'éléments modulaires 5a, 5b, 5c, 5d, 5e (d'autres éléments modulaires n'étant pas représentés), un moyen 6 de liaison de surface qui est aussi un moyen 6 de collecte de fuite loc, équipé d'un moyen de flottaison 7 etd'un moyen de ballast(age) 13. Chaque élément modulaire 10 5a, 5b, 5c, 5d, 5e est associé et relié à au moins un cerceau 12a, 12b, 12c, 12d, 12e (d'autres cerceaux n'étant pas représentés) de contrainte radiale. En pratique et tel que représenté sur la figure 1, chaque élément modulaire est relié à deux cerceaux, sauf les éléments modulaires 15 d'extrémité. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, chaque élément modulaire Sa, 5b, 5c, 5d, 5e, ainsi qu'il est représenté sur la figure 3, prend une forme sensiblement de double courbure inverse, soit ici une forme de paraboloide hyperbolique, soumis à 20 deux contraintes, axiale par le moyen de ballastage 13 et des moyens de lestage 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, et 3g (d'autres moyens de lestage n'étant pas représentés) et radiale par les cerceaux 12a, 12b, 12c, 12d, 12e et des cordages llh et lli.

Le cerceau 12a est représenté plus en détail sur les figures 4 et 5. Le profil du cerceau 12a est un triangle équilatéral. On y voit trois barres pleines circulaires 18, 20 et 21 reliées par trois barres 16, 17 et 18 de forme sinusodale qui ont plusieurs points 30 d'ancrage sur chacune des barres. Ainsi la barre 16 permet 2850425 de relier les barres 18 et 20, la barre 17 permet de relier les barres 18 et 21, et la barre 19 permet de relier les barres 20 et 21. An niveau du cerceau 12a, l'élément modulaire 5a comprend au moins un clapet de mise en équipression (non représenté).

La partie couvrante 2, que l'on peut appeler aussi hotte voire jupe, prend la forme d'un pavillon de trompette, et est maintenue dans la zone ZF par les moyens de lestage 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, et 3g, chacun desdits 10 moyens de lestage 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, et 3g étant accroché respectivement par au moins un hale bas lia, llb, llc, l1d, lie, 11f, et 11g à au moins un anneau 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, et 14g, à la périphérie de la partie couvrante 2. Les hale bas lia, ..., llg sont généralement 15 séparés en deux parties qui ne font qu'un et pivotent sur une poulie (non représentée généralement) associée au moyen de lestage, la première partie étant reliée à la partie couvrante 2. La deuxième partie 11h, 1li n'a été représentée que pour les hale bas lia et llg, avec des 20 poulies 26a et 26b, principalement dans un souci de simplification de la figure 1. On voit que ces deux hale bas (ou parties de hale bas) 11 h et lii sont reliés respectivement à des moyens de flottaison respectifs 25h et 25i lesquels sont amarrés par au moins un moyen 25 d'ancrage (respectivement 8a et 8b) via une partie 12b, 12c, 12d des cerceaux 12a, 12b, 12c, 12d. Le passage des hale bas 11h et lii via les cerceaux 12b, 12c et 12d se fait au moyen de margouillets (non représentés). Cela permet d'ajouter une contrainte radiale supplémentaire. 30 Ces moyens de flottaison 25h et 25i comprennent chacun un 21 2850425 moyen d'enroulement et un moyen de stockage de cordage (non représentés) . Le moyen de flottaison 7 est constitué d'une seule bouée qui permet aussi la collecte de la partie de la fuite de l'épave 9 qui est remontée à la 5 surface par captation par la partie couvrante 2 puis remontée par la zone sensiblement cylindrique ZC, qui est ici sensiblement une colonne.

La figure 2 représente de façon schématique un dispositif 1' selon l'invention, installé en milieu sous10 marin. Le dispositif 1' ressemble au dispositif 1, et les mêmes références sont utilisées pour les mêmes éléments dans les deux figures. La partie couvrante 2' est maintenue par deux moyens de lestage 3' et 3'' (un autre moyen de lestage n'étant pas représenté), reliée par des 15 hale bas il' et 11'' à la partie couvrante 2'.

Alternativement et tel que représenté sur la figure 1, deux hale bas 8c et 8d constituent au moins une partie (l'autre partie n'étant pas représentée) deux moyens d'ancrage supplémentaires du dispositif 1' selon 20 l'invention au fond sous-marin 4. L'ancrage de chacun des deux hale bas 8c et 8d est réalisé par un moyen d'ancrage (non représenté) tel qu'une corde, un poids mort ou une grappe de poids morts. Une barge 15 permet de collecter la remontée des fuites. On voit en une ligne L la position 25 que peut prendre la zone ZC sous l'effet de courant(s) sous-marin(s).

Sur la figure 6, on voit comment peut être fabriquée l'élément modulaire 5a: trois laizes 24, 23 et 22 sont collées par au moins un moyen de collage qui est 30 une soudure haute fréquence. La face E est la face qui sera à l'extérieur de la zone ZC. L'assemblage se termine par assemblage des laizes 24 et 22 de façon à créer une forme sensiblement cylindrique telle que représentée sur la figure 3.

Exemple

L'exemple suivant sert à illustrer l'invention sans pour autant limiter la portée.

Le dispositif 1 selon l'invention tel qu'exemplifié 10 est représenté par la figure 2.

On utilise un tissu précontraint (c'est-à-dire un tissu enduit sous précontrainte conformément à la technologie développée par la société Ferrari) rigidifié, constitué de files de chaîne et de trame de polyester 15 enduit de PVC (Poly Chlorure de Vinyle ou " Poly Vinyl Chloride " en anglais) . Ledit tissu est par exemple un tissu Précontraint de la société Ferrari de type 1502 de dtex environ 1100. On fabrique soixantequatorze éléments modulaires sensiblement de forme parabolode hyperbolique 20 par assemblage de laizes 22, 23 et 24 de tissu ainsi qu'il a été indiqué sur la figure 6, l'élément modulaire 5a étant de hauteur environ 50 m et de diamètre d'environ 9 m. Seulement trois laizes ont été représentés sur les figures; en pratique dans cet exemple il faut douze 25 laizes de largeur 2,50 m pour constituer un élément modulaire. On fabrique aussi une hotte ou partie couvrante 2 qui est sensiblement circulaire de diamètre 120 m et comportant une ouverture centrale sensiblement circulaire de diamètre d'environ 9 m. Une telle hotte 2 est de poids 30 d'environ 30 tonnes. Les cerceaux 5a, 5b.... sont au nombre 23 2850425 de soixante-seize, de hauteur 55 cm et de diamètre environ 10 m. Ils sont constitués de barres pleines en aluminium; les barres 20 et 21 ont pour diamètre 40 mm, la barre 18 a pour diamètre 50 mm, les barres 16, 17 et 19, qui 5 entretoisent tous les 50 cm les barres 20, 21 et 19, ont pour diamètre 20 mm.

Lors de l'installation en fond sous-marin, de profondeur environ 3800m, on met en place des moyens de lestage 3a, 3b, ... qui sont des corps morts, en grappin ou 10 non, ou des ancres, selon le procédé d'installation décrit précédemment. Des hale bas relient ces moyens de lestage, munis chacun d'une poulie, d'un côté à des cabestans en surface 14 et à une barge de stockage des cordages via des cerceaux de contrainte radiale 12b, 12c, 12d, et d'un 15 autre côté à la périphérie de la partie couvrante 2 repliée comme un parapluie fermé. Une opération a été effectuée préalablement à terre en ce qui concerne la fixation des différents éléments modulaires entre eux, et en ce qui concerne la fixation de chacun élément modulaire 20 à deux cerceaux de contrainte, les deux éléments modulaires d'extrémité ayant été fixés l'un à la partie couvrante 2 et l'autre au moyen de collecte. Grâce aux hale bas, l'ensemble est descendu doucement. Lors de la descente les hale bas sont passés dans des cerceaux de 25 contrainte. En fin de descente, la partie couvrante 2 se déploie comme indiqué sur la figure 1.

Il est alors possible de collecter du pétrole ou du fuel plus ou moins raffiné s'échappant de l'épave 9 vers le moyen de collecte 6, à raison par exemple de 30 120 tonnes par jour.

Claims (25)

REVENDICATIONS

1. Dispositif (1) apte à être installé en milieu sousmarin, comprenant: * une partie couvrante (2), comprenant une périphérie et une zone centrale, apte à être ancrée dans une zone (ZF) proche d'un fond (4) sous- marin par plusieurs moyens de lestage (3 a, 3b, ... 3g, destinés à être liés à au moins une 10 partie de la partie couvrante (2), la partie couvrante (2) étant destinée à couvrir en majeure partie une surface donnée du fond sousmarin, la partie couvrante (2) étant constituée d'au moins un matériau textile enduit, contre 15 collé et/ou laminé, une pluralité d'éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e), les éléments modulaires (Sa, 5b, 5c, 5d, 5e) étant destinés à être liés les uns aux autres, chaque élément modulaire (5b, 5c, 5d) , à 20 l'exception des éléments modulaires des extrémités, étant destiné à être lié à deux autres éléments modulaires, ladite pluralité d'éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) délimitant en milieu sous-marin une zone (ZC) sensiblement cylindrique autour d'un axe (Z'Z) sensiblement vertical entre une zone (ZS) proche de la surface (14) de l'eau et la partie couvrante (2), ladite partie couvrante (2) étant apte à être reliée à un élément modulaire (5a), 30 chacun desdits éléments modulaires (Sa, 5b, 5c, 2850425 5d, 5e) étant constitué d'au moins un matériau textile enduit, contre collé et/ou laminé, et * au moins un moyen de contrainte radiale (12a, 12b, 12c, 12d) et au moins un moyen de 5 contrainte axiale (13), aptes à soumettre l'ensemble desdits éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) et de la partie couvrante (2) à une double contrainte radiale et axiale en milieu sous-marin.

2. Dispositif (1) selon la revendication 1 comprenant au moins un moyen (6) de liaison de surface (14) tel que l'élément modulaire (5e) d'extrémité de la zone (ZS) proche de la surface en milieu sous-marin est relié à ladite zone (ZS) par ledit moyen (6) de liaison de 15 surface (14) , ledit moyen (6) de liaison de surface (14) étant constitué d'au moins un matériau textile enduit, contre collé et/ou laminé.

3. Dispositif selon la revendication 2 tel que ledit moyen (6) de liaison de surface (14) est équipé d'au 20 moins un moyen de ballast(age) (13) de la zone (ZC) sensiblement cylindrique, constituant au moins partiellement un moyen de contrainte axiale (13) de l'ensemble en milieu sous-marin, et/ou d'au moins un moyen de flottaison (7).

4. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1

à 3 comprenant au moins un moyen de mise en équipression tel que, en milieu sous-marin, les parties du milieu sousmarin intérieure et extérieure à la zone (ZC) sensiblement cylindrique sont en équipression.

26 2850425

5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1

à 4 tel que la majeure partie de la face destinée à être présente dans la zone (ZC) sensiblement cylindrique de chacun desdits éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e), 5 la majeure partie de la face destinée à être présente dans la zone (ZC) sensiblement cylindrique du moyen (6) de liaison de surface (14) éventuel et la majeure partie de la face destinée à être présente en regard de l'axe (Z'Z) de la zone (ZC) sensiblement cylindrique de la partie 10 couvrante (2) sont recouvertes d'au moins un revêtement anti-adhérence.

6. Dispositif (1) selon la revendication précédente tel que ledit revêtement est choisi dans le groupe formé par les revêtements en Tedlar , en Téflon , en PTFE (Poly 15 Tétra Fluoro Ethylène), en polyéthylène, en silicone et en fluorure.

7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1

à 6 comprenant, pour au moins un élément modulaire (Sa, 5b, 5c, 5d, 5e), au moins un cerceau (12a, 12b, 12c, 12d) 20 de contrainte métallique ou composite, extérieur audit élément modulaire (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) et apte à exercer sur ledit élément modulaire une contrainte radiale (12a, 12b, 12c, 12d).

8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 25 à 6 comprenant, pour chacun desdits éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e), au moins un cerceau (12a, 12b, 12c, 12d) de contrainte métallique ou composite, extérieur audit élément modulaire (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) et apte à exercer sur ledit élément modulaire une contrainte radiale 30 (12a, 12b, 12c, 12d).

27 2850425

9. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1

à 8 tel que la partie couvrante (2) est sensiblement de symétrie centrale.

10. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 5 à 9 comprenant en outre au moins un moyen (8a, 8b) supplémentaire d'ancrage au fond (4) sous-marin, en plus desdits moyens de lestage (3a, 3b, ... 3g) en milieu sousmarin.

11. Procédé d'installation en milieu sous-marin 10 d'un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 10 comprenant les étapes suivantes: * une installation de plusieurs moyens d'enroulement, chaque moyen d'enroulement étant associé à au moins un cordage, à un moyen de stockage de cordage, et à 15 au moins un moyen de flottaison, * une installation de plusieurs moyens de lestage (3a, 3b, ... 3g) sur le fond sous-marin, chaque moyen de lestage (3a, 3b, ... 3g) étant associé à un moyen d'enroulement, les moyens de lestage (3a, 3b,

. 3g) 20 étant placés de telle façon qu'ils sont répartis autour de la périphérie de la surface donnée du fond (4) sous-marin et à l'extérieur de ladite surface donnée, ledit cordage étant ainsi relié à la partie couvrante (2) et à un moyen de stockage de cordage 25 via ledit moyen d'enroulement par l'intermédiaire dudit moyen de lestage (3a, 3b, ... 3g) qui sert de pivot dudit cordage, * une installation de la partie couvrante (2) dans une zone (ZF) proche du fond (4) sous-marin, par descente 30 sensiblement verticale grâce aux cordages, via un moyen d'enroulement au fur et à mesure de la descente de la partie couvrante (2), * une descente d'un premier moyen modulaire (5a) par au moins un cordage, puis d'un deuxième moyen modulaire 5 (5b) par au moins un cordage, et ainsi de suite, cette étape de descente d'élément modulaire (Sa, 5b, 5c, 5d, 5e) étant répétée au tant de fois qu'il y a d'éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) dans ledit dispositif (1), cette répétition aboutissant 10 sensiblement à une mise en place de la zone (ZC) sensiblement cylindrique...CLMF:

12. Procédé d'installation selon la revendication 11, comprenant en outre une étape de positionnement, sur le fond (4), de la partie couvrante (2).

13. Procédé d'installation selon la revendication 12 tel que le positionnement est réalisé principalement par les cordages (lia, ... 1li), les moyens d'enroulement et les moyens de lestage (3a, ... 3g), le positionnement étant effectué par traction des cordages (lia, ... llg) sur la partie couvrante (2) qui peut ainsi se déployer dans la zone (ZF) proche du fond (4) sous-marin.

14. Procédé selon l'une des revendication 11 à 13, comprenant au moins une étape d'ajustement lors de la descente et/ou de positionnement de la partie couvrante 25 (2) par action différenciée sur les différents cordages (11a, ... lli).

15. Procédé selon l'une des revendication 11 à 14 comprenant de plus une étape de liaison par au moins un moyen de liaison d'au moins un premier moyen modulaire 30 (Sa) à la partie couvrante (2), et une étape de liaison - 2850425 par au moins un moyen de liaison d'au moins le premier moyen modulaire (5a) à un deuxième moyen modulaire (5b), cette étape de liaison d'éléments modulaires étant répétée au tant de fois qu'il y a d'éléments modulaires (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) à lier dans ledit dispositif (1).

16. Procédé selon la revendication précédente, tel que au moins un cordage (11h, i) est relié à au moins un moyen de liaison (12b, 12c, 12d) avant stockage dans au moins un moyen de stockage de cordage.

17. Procédé selon l'une des revendications 15 ou

16, tel que chaque cordage (11h, lli) est relié à au moins un moyen de liaison (12b, 12c, 12d) avant stockage dans au moins un moyen de stockage de cordage.

18. Procédé selon l'une des revendications 16 ou 15 17, tel que lesdits cordages (11h, 1ih) associés aux moyens de liaison (12b, 12c, 12d) constituent au moins en partie un moyen de contrainte radiale.

19. Procédé selon l'une des revendications 11 à 17, comprenant une étape d'installation d'au moins un moyen 20 (6) de liaison de surface (14).

20. Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape de liaison d'un élément modulaire (5e) le plus proche de la zone (ZS) proche de la surface audit moyen (6) de liaison de surface (14) juste avant la 25 mise en place dudit élément (6) de liaison de surface (14).

21. Procédé selon l'une des revendications 11 à 20

comprenant, après installation des différents moyens de lestage, le rassemblement des différents moyens 2850425 d'enroulement sur au moins un moyen de stockage de cordage.

22. Procédé de tranquillisation d'une colonne d'eau comportant au moins une canalisation en liaison entre la 5 surface (14) et le fond (4) sousmarin, ledit procédé comprenant une mise en place selon l'une des revendications 11 à 21 d'un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 10, puis une mise en place de ladite canalisation, l'axe sensiblement vertical de ladite 10 colonne et de ladite canalisation concidant sensiblement avec l'axe de la zone (Z'Z) sensiblement cylindrique, le diamètre de la zone (ZC) sensiblement cylindrique étant très supérieur au diamètre de ladite canalisation.

23. Procédé de collecte de fuite (lOa, lOb, lOc) 15 d'au moins un produit de densité inférieure à la densité de l'eau du milieu sous-marin, comprenant une mise en place selon l'une des revendications 11 à 21 d'un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 10 au dessus d'une surface donnée d'un fond (4) sous-marin, ledit moyen (6) de liaison de surface (14) étant au moins un moyen (6) de collecte de produit.

24. Procédé de collecte selon la revendication précédente, tel que la surface donnée est le siège d'une épave (9) qui fuit, l'axe sensiblement vertical de la zone 25 (ZC) sensiblement cylindrique passant par ladite épave (9).

25. Procédé selon l'une des revendications 23 ou 24 tel que le moyen (6) de collecte comprend au moins un élément du groupe formé par une barge (15), un ensemble 30 (7) de structures flottantes délimitant un ensemble fermé 31 2850425 à la surface (14) de l'eau, et un moyen de stockage de produit au moins en partie, de préférence en majeure partie, de façon encore plus préférée pratiquement totalement, sous la surface (14) de l'eau.