FR3040725A1 - Ensemble de mise en tension d'une colonne montante de transport de produits petroliers - Google Patents
Ensemble de mise en tension d'une colonne montante de transport de produits petroliers Download PDFInfo
- Publication number
- FR3040725A1 FR3040725A1 FR1558275A FR1558275A FR3040725A1 FR 3040725 A1 FR3040725 A1 FR 3040725A1 FR 1558275 A FR1558275 A FR 1558275A FR 1558275 A FR1558275 A FR 1558275A FR 3040725 A1 FR3040725 A1 FR 3040725A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- float
- riser
- longitudinal axis
- along
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 title claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/002—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables specially adapted for underwater drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/01—Risers
- E21B17/012—Risers with buoyancy elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/01—Risers
- E21B17/015—Non-vertical risers, e.g. articulated or catenary-type
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
- E21B43/0107—Connecting of flow lines to offshore structures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
- F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
- F16L1/20—Accessories therefor, e.g. floats, weights
- F16L1/24—Floats; Weights
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
- Foundations (AREA)
Abstract
Ensemble (20) de mise en tension destiné à être fixé sur une portion supérieure d'une colonne montante (15) de transport de produits pétroliers pour tendre la colonne montante depuis un fond marin vers la surface de l'eau selon un axe longitudinal (Z). L'ensemble comprend : - un flotteur (41) comportant un corps (47) propre à entourer au moins partiellement la colonne montante autour de l'axe longitudinal, et - un dispositif de connexion destiné à connecter mécaniquement le flotteur à la colonne montante dans une position d'usage du flotteur, dans laquelle le flotteur est totalement immergé. Le flotteur définit une fenêtre de passage s'étendant dans un plan. Le flotteur est adapté pour occuper une position intermédiaire par rapport à la colonne montante, dans laquelle le flotteur flotte à la surface de l'eau, le plan formant avec l'axe longitudinal un angle adapté pour permettre une translation de la portion supérieure de la colonne montante par rapport au flotteur, de bas en haut selon l'axe longitudinal, à travers la fenêtre de passage. Dans la position d'usage du flotteur, la fenêtre de passage est traversée par la colonne montante selon l'axe longitudinal.
Description
Ensemble de mise en tension d’une colonne montante de transport de produits pétroliers
La présente invention concerne un ensemble de mise en tension destiné à être fixé sur une portion supérieure d’une colonne montante de transport de produits pétroliers pour tendre la colonne montante depuis un fond marin vers la surface de l’eau selon un axe longitudinal, l’ensemble comprenant : - un flotteur comportant un corps propre à entourer au moins partiellement la colonne montante autour de l’axe longitudinal, et - un dispositif de connexion destiné à connecter mécaniquement le flotteur à la colonne montante dans une position d’usage du flotteur par rapport à la colonne montante, dans laquelle le flotteur est totalement immergé. L’invention concerne également une installation pétrolière comprenant un tel ensemble de mise en tension, et une méthode d’installation d’une colonne montante de transport de produits pétroliers et d’un tel ensemble de mise en tension.
En grande profondeur, par exemple supérieure à plusieurs centaines de mètres, voire plusieurs kilomètres, l’exploitation offshore pétrolière ou gazière se fait traditionnellement à partir de bateaux flottants à la surface de l’eau et connectés à des colonnes montantes de fluides de production (pétrole, gaz) et de produits d’injection (eau, gaz, pétrole). Ces colonnes montantes sont de divers types, isolées ou en faisceau de lignes parallèles et maintenues ensemble.
Des canalisations flexibles, ou « jumpers » en anglais, relient l’extrémité supérieure de la colonne montante à une structure collectrice (bateau ou plateforme par exemple). L’ensemble constitué par la colonne montante et les canalisations flexibles est parfois appelé « tour hybride de risers », car la structure est en partie rigide au niveau de la colonne montante et en partie flexible au niveau des canalisations reliant la colonne montante et la structure collectrice.
Un flotteur en tête, généralement en acier, est utilisé pour tendre la ou les lignes pétrolières de la colonne montante. Le flotteur est traditionnellement de deux types.
Selon un premier type, le flotteur est construit et connecté de manière rigide, à terre, à la colonne montante. L’ensemble de la colonne montante et du flotteur est remorqué par flottaison et installé sur site par basculement. Les pièces de transition entre le flotteur, structure d’un gros diamètre, et le faisceau de lignes pétrolières, d’un diamètre beaucoup plus petit, sont complexes pour atténuer les contraintes mécaniques à la fois en phase de remorquage, de retournement et une fois en place. Les canalisations flexibles sont connectées à la colonne montante au-dessus du flotteur.
Selon un second type, le flotteur est une structure indépendante des lignes pétrolières. Le flotteur est connecté à ces lignes au moyen d’une rotule, une fois celles-ci installées sur le site final. Les canalisations flexibles sont connectées en partie supérieure de la colonne montante, sous le flotteur, ce qui rend la connexion et l’accès ultérieur aux canalisations flexibles relativement difficiles.
Ainsi, la mise en tension de la colonne montante nécessite soit des pièces de connexion du flotteur relativement complexes, soit rend la connexion ultérieure des canalisations flexibles délicate.
Un but de l’invention est donc de fournir un ensemble de mise en tension qui soit à la fois simple et facilite la connexion ultérieure des canalisations flexibles à la colonne montante et l’accès ultérieur à ces canalisations flexibles. A cet effet, l’invention concerne un ensemble de mise en tension du type décrit ci-dessus, dans lequel : - le flotteur définit une fenêtre de passage s’étendant dans un plan, - le flotteur est adapté pour occuper une position intermédiaire par rapport à la colonne montante, dans laquelle le flotteur flotte à la surface de l’eau, le plan formant avec l’axe longitudinal un angle adapté pour permettre une translation de la portion supérieure de la colonne montante par rapport au flotteur, de bas en haut selon l’axe longitudinal, à travers la fenêtre de passage, et - dans la position d’usage du flotteur, la fenêtre de passage est traversée par la colonne montante selon l’axe longitudinal.
Selon des modes particuliers de réalisation, l’ensemble comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le plan est sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal dans la position d’usage du flotteur ; - le corps du flotteur comporte une surface externe homéomorphe à un tore, ou présente une forme en « U >>, ou comporte deux parties flottantes fixées l’une sur l’autre et sensiblement opposées l’une à l’autre selon un axe transversal sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal ; - le corps du flotteur comporte des tronçons cylindriques successifs autour de l’axe longitudinal ; - le dispositif de connexion est configuré pour exercer, dans la position d’usage du flotteur, une action mécanique sur le flotteur, l’action mécanique retenant le flotteur par rapport à la colonne montante ; - le dispositif de connexion comprend : - un système de connexion destiné à être fixé sur la colonne montante en dessous du flotteur selon l’axe longitudinal, et - une pluralité de chaînes ou de câbles fixés sur le système de connexion et sur le flotteur, les chaînes ou les câbles s’écartant les uns des autres selon l’axe longitudinal vers le flotteur ; et - l’ensemble comprend en outre des éléments destinés à fixer ou à guider des canalisations flexibles par rapport au flotteur, les canalisations flexibles étant connectées à la colonne montante, et les éléments étant situés sur une face supérieure du flotteur opposée au fond marin selon l’axe longitudinal. L’invention concerne également une installation comprenant : - une colonne montante de transport de produits pétroliers, et - un ensemble de mise en tension tel que décrit ci-dessus, l’ensemble étant fixé sur l’extrémité supérieure de la colonne montante, le dispositif de connexion connectant mécaniquement le flotteur à la colonne montante dans la position d’usage du flotteur. L’invention concerne enfin une méthode d’installation d’une colonne montante de transport de produits pétroliers et d’un ensemble de mise en tension de la colonne montante, la méthode comprenant au moins les étapes suivantes : - fourniture de la colonne montante, la colonne montante s’étendant depuis un fond marin vers la surface de l’eau selon un axe longitudinal, - fourniture d’un flotteur comportant un corps propre à entourer au moins partiellement la colonne montante autour de l’axe longitudinal, le flotteur définissant une fenêtre de passage s’étendant dans un plan, - mise en place du flotteur dans une position intermédiaire par rapport à la colonne montante, dans laquelle le flotteur flotte à la surface de l’eau, le plan formant un angle adapté pour permettre une translation d’une portion supérieure de la colonne montante par rapport au flotteur, de bas en haut selon l’axe longitudinal, à travers la fenêtre de passage, - translation de la portion supérieure de la colonne montante par rapport au flotteur de bas en haut selon l’axe longitudinal à travers la fenêtre de passage, - connexion mécanique du flotteur à la colonne montante à l’aide d’un dispositif de connexion, et - translation de la portion supérieure de la colonne montante par rapport au fond marin vers le bas selon l’axe longitudinal, de façon à mettre le flotteur dans une position d’usage par rapport à la colonne montante, dans laquelle le flotteur est totalement immergé et tend la colonne montante depuis le fond marin vers la surface de l’eau selon l’axe longitudinal, avantageusement par déballastage du flotteur.
Selon un mode particulier de réalisation, la méthode comprend en outre les étapes suivantes : - connexion de canalisations flexibles à une extrémité supérieure de la colonne montante, postérieurement à l’étape de translation de la portion supérieure de la colonne montante par rapport au flotteur de bas en haut, et - mise en place des canalisations flexibles dans des éléments adaptés pour fixer ou guider les canalisations flexibles par rapport au flotteur, les éléments étant situés sur une face supérieure du flotteur opposée au fond marin selon l’axe longitudinal, et le flotteur étant dans la position intermédiaire. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue d’ensemble, schématique, d’une installation pétrolière selon l’invention, - la figure 2 est une vue schématique de la colonne montante et de l’ensemble de mise en tension représentés sur la figure 1, - la figure 3 est une vue schématique, de dessus, du flotteur de l’ensemble de mise en tension représenté sur les figures 1 et 2, - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques, de dessus, de deux variantes du flotteur représenté sur la figure 3, - les figures 6 à 8 sont des vues schématiques illustrant différents stades de l’installation de la colonne montante et de l’ensemble de mise en tension représentés sur les figures 1 et 2.
En référence aux figures 1 à 3, on décrit une installation 1 conforme à l’invention. L’installation 1 est destinée à permettre l’exploitation de produits pétroliers ou gaziers en provenance d’un fond marin 5.
Comme visible sur la figure 1, l’installation 1 comprend une structure collectrice 10 flottant à la surface de l’eau, une colonne montante 15 ancrée dans le fond marin 5, un ensemble 20 de mise en tension de la colonne montante, et une pluralité de canalisations flexibles 25 reliant une extrémité supérieure 27 de la colonne montante à la structure collectrice.
La structure collectrice 10 est par exemple une plateforme ou un bateau flottant à la surface de l’eau. La structure collectrice 10 est avantageusement adaptée pour le traitement de produits pétroliers.
La colonne montante 15 comporte un ancrage 29 dans le fond marin 5, à partir duquel elle s’étend selon un axe longitudinal Z destiné à être sensiblement vertical.
Par « sensiblement vertical », on entend par exemple que la colonne montante 15, à sa base, forme un angle de moins de 15° avec la verticale.
La colonne montante 15 comprend une ou plusieurs lignes pétrolières (non représentées) adaptées pour permettre la remontée de produits pétroliers en provenance du fond marin 5, ou pour permettre l’injection dans le fond marin de produits, tels que de l’eau, du gaz ou du pétrole.
Au moins pendant son installation, la colonne montante 15 est mobile en translation selon l’axe longitudinal Z entre une position d’usage représentée sur les figures 1 et 2, dans laquelle l’extrémité supérieure 27 se situe à une profondeur H donnée, par exemple plusieurs dizaines de mètres, et une position intermédiaire, représentée sur les figures 7 et 8, dans laquelle l’extrémité supérieure est plus éloignée du fond marin 5 que dans la position d’usage, et se situe avantageusement au-dessus de la surface de l’eau.
Comme visible sur les figures 6 et 7, la colonne montante 15 comprend avantageusement, successivement depuis l’ancrage 29 selon l’axe longitudinal Z, une portion inférieure 31 adaptée pour changer de longueur selon l’axe longitudinal Z, une portion médiane 33 dans laquelle les lignes pétrolières sont maintenues parallèles entre elles, et une portion supérieure 35 s’étendant longitudinalement depuis la portion médiane jusqu’à l’extrémité supérieure 27.
La portion inférieure 31 comprend par exemple un ou plusieurs câbles d’acier reliant l’ancrage 29 et la portion médiane 33.
La portion supérieure 35 est par exemple structurellement analogue à la portion médiane 33. Toutefois, dans l’exemple représenté, les lignes pétrolières sont entourées par une enveloppe 37 dans la portion médiane 33, tandis qu’elles sont exposées dans la portion supérieure 35.
Dans la position d’usage, représentée sur la figure 2, la portion inférieure 31 n’est plus présente (elle a par exemple été retirée après l’installation de la colonne montante 15). La portion médiane 33 est connectée directement à l’ancrage 29, avantageusement par une liaison 39. L’ensemble 20 de mise en tension comprend un flotteur 41 (figures 2 et 3), et un dispositif de connexion 43 adapté pour connecter mécaniquement le flotteur à la colonne montante 15 dans une position d’usage du flotteur par rapport à la colonne montante, représentée sur la figure 2, dans laquelle le flotteur est totalement immergé. L’ensemble 20 comporte aussi des éléments 45 (figure 3) adaptés pour guider ou fixer les canalisations flexibles 25 sur le, ou par rapport au flotteur 41.
Comme visible sur la figure 3, le flotteur 41 comprend un corps 47 propre à entourer, au moins partiellement, la colonne montante 15 autour de l’axe longitudinal Z et définissant une fenêtre de passage 49 s’étendant dans un plan P, la fenêtre de passage étant traversée par la colonne montante 15 selon l’axe longitudinal Z dans la position d’usage du flotteur.
Le flotteur 41 est en outre adapté pour occuper une position intermédiaire par rapport à la colonne montante 15, représentée sur la figure 6, dans laquelle le flotteur flotte à la surface de l’eau, le plan P formant avec l’axe longitudinal Z un angle a adapté pour permettre une translation de la portion supérieure 35 de la colonne montante 15 par rapport au flotteur, de bas en haut selon l’axe longitudinal Z, à travers la fenêtre de passage 49.
Le plan P est par exemple sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal Z. Dit autrement, l’angle a vaut sensiblement 90°.
Par exemple, le plan P se confond avec la surface de la mer (figures 6 et 7) lorsque le flotteur 41 est dans la position intermédiaire.
La fenêtre de passage 49 est un espace suffisant pour permettre le passage de la portion supérieure 35 de la colonne montante 15 en tenant compte des mouvements relatifs du flotteur 41 et de la colonne montante 15 dues aux conditions environnementales et à la méthode d’installation.
Le corps 47 du flotteur 41 possède par exemple une forme générale torique, c’est-à-dire qu’il possède une surface externe 51 homéomorphe à un tore. Avantageusement, le corps 47 est composé de tronçons 53 successifs autour de l’axe longitudinal Z, par exemple cylindriques.
Les tronçons 53 sont par exemple au nombre de huit, ce qui confère au corps 47 une forme générale octogonale en vue de dessus.
Selon des modes de réalisation particuliers (non représentés), le nombre de tronçons 53 est supérieur ou inférieur à huit.
Avantageusement, au moins un, ou plusieurs, des tronçons 53 est adapté pour former un système de ballastage et de déballastage, notamment pour obtenir des déplacements du flotteur 41. De tels déplacements sont utiles lors de la mise en place de l’ensemble 20, ou bien pour des opérations de maintenance.
Selon une première variante représentée sur la figure 4, le corps 47 n’est pas torique, mais présente une forme générale en « U ». L’intérieur du « U » définit la fenêtre de passage 49.
Selon une deuxième variante représentée sur la figure 5, le corps 47 comprend deux parties flottantes 47A, 47B fixées l’une sur l’autre, par exemple par deux longerons 55 parallèles l’un à l’autre. Les deux parties flottantes 47A, 47B définissent entre elles la fenêtre de passage 49, également délimitée par les longerons 55 dans l’exemple représenté.
Dans les variantes des figures 4 et 5, le corps 47 est avantageusement formé essentiellement par les tronçons 53 précités.
Selon d’autres variantes non représentées, le corps 47 présente d’autres formes en vue de dessus adaptées pour définir la fenêtre de passage 49.
Dans l’exemple représenté sur la figure 3, le corps 47 entoure complètement la colonne montante 15 autour de l’axe longitudinal Z. Au contraire, dans les variantes représentées sur les figures 4 et 5, le corps 47 n’entoure que partiellement la colonne montante 15.
Dans la variante représentée sur la figure 4, le corps 47 définit une ouverture 57 permettant l’introduction de la colonne montante 15 dans la fenêtre de passage 49 par une translation relative du flotteur 41 par rapport à la colonne montante 15, la translation étant radiale par rapport à l’axe longitudinal Z.
Le dispositif de connexion 43 est configuré pour exercer, dans la position d’usage du flotteur 41, une action mécanique F sur le flotteur pour retenir le flotteur par rapport à la colonne montante 15.
Le dispositif de connexion 43 comprend un système de connexion 59 fixé sur la colonne montante 15 en dessous du flotteur 41 selon l’axe longitudinal Z lorsque le flotteur est dans la position d’usage, et une pluralité de câbles 61 fixés sur le système de connexion et sur le flotteur.
Le système de connexion 59 comprend par exemple une pièce renforcée distribuant des efforts de tension T des câbles 61 à la colonne montante 15. Comme visible sur la figure 2, le système de connexion 59 présente avantageusement une forme générale conique en vue de côté par rapport à l’axe longitudinal Z, la forme conique s’évasant vers le haut.
Le système de connexion 59 est avantageusement situé longitudinalement entre la portion médiane 33 et la portion supérieure 35.
Les câbles 61 s’écartent les uns des autres selon l’axe longitudinal Z à partir du système de connexion 59 vers le flotteur 41.
En référence aux figures 6 à 8 et 2, on va maintenant décrire une méthode d’installation de la colonne montante 15 et de l’ensemble de mise en tension 20.
La colonne montante 15 est d’abord construite et remorquée sur place horizontalement, puis retournée verticalement, ou avantageusement construite sur place. La colonne montante 15 est fixée au fond marin 5 grâce à la portion inférieure 31 qui est connectée à l’ancrage 29 (figure 6).
Le flotteur 41 est alors encore indépendant de la colonne montante 15.
Le flotteur 41 est placé dans la position intermédiaire visible sur les figures 6 et 7, dans laquelle il flotte librement au-dessus de la colonne montante 15.
On augmente alors la longueur de la portion inférieure 31 de la colonne montante 15 pour faire monter la colonne montante selon l’axe longitudinal Z. L’extrémité supérieure 27 se rapproche progressivement du flotteur 41 selon l’axe longitudinal Z (figure 6). L’extrémité supérieure 27 se translate par rapport au flotteur 41, de bas en haut selon l’axe longitudinal Z, et finit par traverser la fenêtre de passage 49.
Grâce à l’angle a fait par le plan P dans lequel s’étend la fenêtre de passage 49, la portion supérieure 35 de la colonne 15 peut pénétrer dans la fenêtre de passage sans risque de toucher le corps 47 du flotteur 41.
Ensuite, le flotteur 41 étant toujours dans la position intermédiaire, le flotteur est connecté à la portion supérieure 35 de la colonne montante 15. Pour ce faire, on fixe les câbles 61 à la fois sur le flotteur 41 et sur le système de connexion 59 préalablement fixé sur la colonne montante 15. A ce stade, l’extrémité supérieure 27 de la colonne montante 15 est avantageusement émergée.
Les canalisations flexibles 25 sont alors connectées à la colonne montante 15 au niveau de l’extrémité supérieure 27 par le dessus du flotteur 41. Les canalisations flexibles 25 sont en outre disposées dans les éléments 25 qui les guident et/ou les fixent par rapport au flotteur 41.
En variante (non représentée), l’extrémité supérieure 27 est laissée immergée sous le flotteur en faible profondeur, par exemple de quelques mètres, typiquement environ de 5 à 10 mètres. Cette variante présente l’avantage que la connexion des canalisations flexibles 25, généralement réalisée par des plongeurs (non représentés), est plus facile sous la surface qu’à la surface. En effet, l’accès aux points de connexion sur la colonne montante 15 pour des plongeurs est plus facile sous la surface et les mouvements de l’eau y sont en général moins importants.
Enfin, la colonne montante 15 est déplacée de la position intermédiaire de la figure 8 à la position d’usage de la figure 2, dans laquelle l’extrémité supérieure 27 se situe à la profondeur H. Ceci met également le flotteur 41 dans sa position d’usage.
Les déplacements verticaux du flotteur 41 de haut en bas, respectivement de bas en haut, sont par exemple réalisés par remplissage, respectivement vidange, de certains des tronçons 53..
Le fonctionnement de l’installation 1 se déduit de sa structure et va seulement être brièvement décrit ci-après.
Lorsque la colonne montante 15 et le flotteur 41 sont dans leurs positions d’usage représentées sur les figures 1 et 2, le flotteur 41 subit une poussée P’ de la part de l’eau, verticale et dirigée vers le haut. La poussée P’ tend les câbles 61, ce qui crée l’effort de tension T des câbles sur le système de connexion 59.
Le système de connexion 59 transmet les efforts de tension T à la colonne montante 15, ce qui la tend vers le haut et la maintient dans une position sensiblement verticale.
En outre, les câbles 61 exercent sur le flotteur 41 l’action mécanique F, ce qui non seulement retient le flotteur par rapport à la colonne montante 15, mais empêche également le flotteur de toucher la portion supérieure 35 de la colonne montante.
Ainsi, les produits pétroliers transitent du fond marin 5 vers la structure collectrice 10 via la colonne montante 15 puis les canalisations flexibles 25. De même, les produits d’injection transitent depuis la structure 10 vers le fond marin 5 en sens inverse. Pendant ces transits, la colonne montante 15 conserve une position à peu près stable par rapport au fond marin 5 grâce à l’action de l’ensemble 20.
Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, l’ensemble 20 de mise en tension est simple et il est aisé de connecter les canalisations flexibles 25 à la colonne montante 15 par-dessus le flotteur 41 dans sa position intermédiaire. Il est également aisé d’accéder aux canalisations flexibles 25 et à la colonne montante 15 par le haut, une fois le flotteur 41 mis dans sa position d’usage.
Grâce à la caractéristique optionnelle selon laquelle le flotteur 41 comprend un système de ballastage et de déballastage, le flotteur est facilement déplacé verticalement et ce, tant pendant l’installation de l’ensemble 20 que pendant d’éventuelles opérations ultérieures de maintenance. En outre, les déplacements ainsi obtenus sont réversibles.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. - Ensemble (20) de mise en tension destiné à être fixé sur une portion supérieure (35) d’une colonne montante (15) de transport de produits pétroliers pour tendre la colonne montante (15) depuis un fond marin (5) vers la surface de l’eau selon un axe longitudinal (Z), l’ensemble (20) comprenant : - un flotteur (41) comportant un corps (47) propre à entourer au moins partiellement la colonne montante (15) autour de l’axe longitudinal (Z), et - un dispositif de connexion (43) destiné à connecter mécaniquement le flotteur (41) à la colonne montante (15) dans une position d’usage du flotteur (41) par rapport à la colonne montante (15), dans laquelle le flotteur (41) est totalement immergé, caractérisé en ce que : - le flotteur (41) définit une fenêtre de passage (49) s’étendant dans un plan (P), - le flotteur (41) est adapté pour occuper une position intermédiaire par rapport à la colonne montante (15), dans laquelle le flotteur (41) flotte à la surface de l’eau, le plan (P) formant avec l’axe longitudinal (Z) un angle (a) adapté pour permettre une translation de la portion supérieure (35) de la colonne montante (15) par rapport au flotteur (41), de bas en haut selon l’axe longitudinal (Z), à travers la fenêtre de passage (49), et - dans la position d’usage du flotteur (41), la fenêtre de passage (49) est traversée par la colonne montante (15) selon l’axe longitudinal (Z).
- 2. - Ensemble (20) selon la revendication 1, dans lequel le plan (P) est sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal (Z) dans la position d’usage du flotteur (41).
- 3. - Ensemble (20) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le corps du flotteur (41) comporte une surface externe (51) homéomorphe à un tore, ou présente une forme en « U », ou comporte deux parties flottantes (47A, 47B) fixées l’une sur l’autre et sensiblement opposées l’une à l’autre selon un axe transversal (X) sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal (Z).
- 4. - Ensemble (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le corps du flotteur (41) comporte des tronçons (53) cylindriques successifs autour de l’axe longitudinal (Z).
- 5. - Ensemble (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif de connexion est configuré pour exercer, dans la position d’usage du flotteur (41), une action mécanique (F) sur le flotteur (41), l’action mécanique (F) retenant le flotteur (41 ) par rapport à la colonne montante (15).
- 6. - Ensemble (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de connexion (43) comprend : - un système de connexion (59) destiné à être fixé sur la colonne montante (15) en dessous du flotteur (41) selon l’axe longitudinal (Z), et - une pluralité de chaînes ou de câbles (61) fixés sur le système de connexion (59) et sur le flotteur (41), les chaînes ou les câbles (61) s’écartant les uns des autres selon l’axe longitudinal (Z) vers le flotteur (41).
- 7. - Ensemble (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre des éléments (45) destinés à fixer ou à guider des canalisations flexibles (25) par rapport au flotteur (41), les canalisations flexibles (25) étant connectées à la colonne montante (15), et les éléments (45) étant situés sur une face supérieure du flotteur (41) opposée au fond marin (5) selon l’axe longitudinal (Z).
- 8. - Installation (1) comprenant : - une colonne montante (15) de transport de produits pétroliers, et - un ensemble (20) de mise en tension selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, l’ensemble (20) étant fixé sur l’extrémité supérieure (27) de la colonne montante (15), le dispositif de connexion (43) connectant mécaniquement le flotteur (41) à la colonne montante (15) dans la position d’usage du flotteur (41).
- 9. - Méthode d’installation d’une colonne montante (15) de transport de produits pétroliers et d’un ensemble (20) de mise en tension de la colonne montante (15), la méthode comprenant au moins les étapes suivantes : - fourniture de la colonne montante (15), la colonne montante (15) s’étendant depuis un fond marin (5) vers la surface de l’eau selon un axe longitudinal (Z), - fourniture d’un flotteur (41) comportant un corps (47) propre à entourer au moins partiellement la colonne montante (15) autour de l’axe longitudinal (Z), le flotteur (41) définissant une fenêtre de passage (49) s’étendant dans un plan (P), - mise en place du flotteur (41) dans une position intermédiaire par rapport à la colonne montante (15), dans laquelle le flotteur (41) flotte à la surface de l’eau, le plan (P) formant un angle (a) adapté pour permettre une translation d’une portion supérieure (35) de la colonne montante (15) par rapport au flotteur (41), de bas en haut selon l’axe longitudinal (Z), à travers la fenêtre de passage (49), - translation de la portion supérieure (35) de la colonne montante (15) par rapport au flotteur (41) de bas en haut selon l’axe longitudinal (Z) à travers la fenêtre de passage (49), - connexion mécanique du flotteur (41) à la colonne montante (15) à l’aide d’un dispositif de connexion (43), et - translation de la portion supérieure de la colonne montante (15) par rapport au fond marin (5) vers le bas selon l’axe longitudinal (Z), de façon à mettre le flotteur (41) dans une position d’usage par rapport à la colonne montante (15), dans laquelle le flotteur (41) est totalement immergé et tend la colonne montante (15) depuis le fond marin (5) vers la surface de l’eau selon l’axe longitudinal (Z), avantageusement par déballastage du flotteur (41).
- 10.- Méthode selon la revendication 9, comprenant en outre les étapes suivantes : - connexion de canalisations flexibles (25) à une extrémité supérieure (27) de la colonne montante (15), postérieurement à l’étape de translation de la portion supérieure (35) de la colonne montante (15) par rapport au flotteur (41 ) de bas en haut, et - mise en place des canalisations flexibles (25) dans des éléments (45) adaptés pour fixer ou guider les canalisations flexibles (25) par rapport au flotteur (41), les éléments étant situés sur une face supérieure du flotteur (41) opposée au fond marin (5) selon l’axe longitudinal (Z), et le flotteur (41) étant dans la position intermédiaire.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1558275A FR3040725B1 (fr) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Ensemble de mise en tension d'une colonne montante de transport de produits petroliers |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1558275A FR3040725B1 (fr) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Ensemble de mise en tension d'une colonne montante de transport de produits petroliers |
| FR1558275 | 2015-09-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3040725A1 true FR3040725A1 (fr) | 2017-03-10 |
| FR3040725B1 FR3040725B1 (fr) | 2019-05-24 |
Family
ID=54848699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1558275A Expired - Fee Related FR3040725B1 (fr) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Ensemble de mise en tension d'une colonne montante de transport de produits petroliers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3040725B1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2160166A (en) * | 1984-06-11 | 1985-12-18 | Exxon Production Research Co | Vessel mooring system |
| US20070081862A1 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-12 | Heerema Marine Contractors Nederland B.V. | Pipeline assembly comprising an anchoring device and method for installing a pipeline assembly comprising an anchoring device |
| FR2967451A1 (fr) * | 2010-11-17 | 2012-05-18 | Technip France | Tour d'exploitation de fluide dans une etendue d'eau et procede d'installation associe. |
-
2015
- 2015-09-07 FR FR1558275A patent/FR3040725B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2160166A (en) * | 1984-06-11 | 1985-12-18 | Exxon Production Research Co | Vessel mooring system |
| US20070081862A1 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-12 | Heerema Marine Contractors Nederland B.V. | Pipeline assembly comprising an anchoring device and method for installing a pipeline assembly comprising an anchoring device |
| FR2967451A1 (fr) * | 2010-11-17 | 2012-05-18 | Technip France | Tour d'exploitation de fluide dans une etendue d'eau et procede d'installation associe. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3040725B1 (fr) | 2019-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2280399C (fr) | Installation d'exploitation d'un gisement en mer et procede d'implantation d'une colonne montante | |
| EP1073823B1 (fr) | Procede et dispositif de liaison fond-surface par conduite sous-marine installee a grande profondeur | |
| EP0330584B1 (fr) | Dispositif de transfert de fluide entre le fond sous-marin et la surface | |
| FR2543611A1 (fr) | Joint telescopique pour colonne montante servant a des recherches petrolieres sous l'eau | |
| FR2640681A1 (fr) | Systeme de production pour puits sous-marins de petrole | |
| OA12814A (en) | Système de colonne mo ntante flexible. | |
| FR2544688A1 (fr) | Systeme modulaire de production, de stockage et de chargement d'hydrocarbures au large des cotes | |
| FR2890098A1 (fr) | Installation comprenant au moins deux liaisons fond-surface d'au moins deux conduites sous-marines reposant au fond de la mer | |
| FR2497265A1 (fr) | Colonne montante souple a ensemble de raccordement pour exploitation au large des cotes | |
| OA12820A (en) | Système de colonne montante reliant deux installations sous-marines fixes à une unité de surface flottante. | |
| FR2497263A1 (fr) | Colonne montante souple a ensemble d'ecartement pour exploitation petroliere au large des cotes | |
| FR2521095A1 (fr) | Caisson de travail pour installations en mer | |
| FR2858648A1 (fr) | Dispositif de liaison fond-surface comportant une articulation flexible etanche entre un riser et un flotteur | |
| FR2932215A1 (fr) | Installation d'exploitation de fluide dans une etendue d'eau, et procede associe | |
| EP2571753B1 (fr) | Installation de liaison fond-surface comprenant une structure de guidage de conduite flexible | |
| WO2013079857A1 (fr) | Installation de liaisons fond-surface flexibles multiples sur au moins deux niveaux | |
| FR2502240A1 (fr) | Ensemble collecteur sous-marin pour colonne montante d'exploitation petroliere | |
| WO2010007225A1 (fr) | Installation de transport sous-marin d'hydrocarbures | |
| FR3040725A1 (fr) | Ensemble de mise en tension d'une colonne montante de transport de produits petroliers | |
| EP1204806B1 (fr) | Support flottant comportant une cavite centrale comprenant une pluralite de compartiments | |
| FR2520436A1 (fr) | Groupe de connexion de tete de puits sous-marin et methode d'installation | |
| WO1979000016A1 (fr) | Procedure de mise en place d'une structure support de torchere pour plate-forme petroliere | |
| EP2640923B1 (fr) | Tour d'exploitation de fluide dans une étendue d'eau et procédé d'installation associé. | |
| FR3103000A1 (fr) | Installation pour supporter une plate-forme auto-élévatrice de forage ou d’exploitation pétrolière | |
| FR2591655A1 (fr) | Installation a conduites montantes de conformation en j pour la production d'hydrocarbures au large des cotes; sa combinaison avec un manifold; procede de raccordement du manifold |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20170310 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| TP | Transmission of property |
Owner name: DORIS ENGINEERING, FR Effective date: 20191126 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20240505 |