WO2009136064A1 - Dispositif d'extraction d'un matériau situé au fond d'une étendue d'eau, installation d'extraction, et procédé associé - Google Patents

Dispositif d'extraction d'un matériau situé au fond d'une étendue d'eau, installation d'extraction, et procédé associé Download PDF

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WO2009136064A1
WO2009136064A1 PCT/FR2009/050599 FR2009050599W WO2009136064A1 WO 2009136064 A1 WO2009136064 A1 WO 2009136064A1 FR 2009050599 W FR2009050599 W FR 2009050599W WO 2009136064 A1 WO2009136064 A1 WO 2009136064A1
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assembly
water
transport pipe
point
buoyancy
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Application number
PCT/FR2009/050599
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Philippe Espinasse
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Technip France
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00—Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/10—Pipelines for conveying excavated materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/8833—Floating installations
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/8858—Submerged units
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00—Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/005—Equipment for conveying or separating excavated material conveying material from the underwater bottom
    • 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
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C50/00—Obtaining minerals from underwater, not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a device for extracting a material situated at the bottom of a body of water, of the type comprising: a bottom assembly comprising means for sampling the material on the bottom of the body of water ;
  • a pipe for transporting the sampled material connected at a first point to the bottom assembly and intended to be connected at a second point to a set of floating surfaces on the body of water.
  • Such devices are particularly intended for the mining of submarine bottoms, or the earthworks of submarine soils for the establishment of hydrocarbon production facilities.
  • FR-A-2 467 283 discloses a device of the aforementioned type.
  • This device comprises a surface installation carried by a ship and a bottom assembly.
  • the bottom assembly comprises a base station and an extraction vehicle traveling on the seabed and connected to the base station by a flexible link designated by the English term "jumper".
  • An object of the invention is therefore to obtain a device for extracting a material located at the bottom of a body of water that is safer and less expensive to operate.
  • the invention relates to a device of the aforementioned type, characterized in that the bottom assembly comprises anchoring means in the bottom of the body of water, the extraction device comprising a set buoyancy device intended to be fully immersed under the body of water, the buoyancy assembly being secured to at least one upper region of the transport pipe to maintain the transport pipe in a substantially vertical configuration within the range of water between the bottom assembly and the upper region when the second point is disconnected from the entire surface.
  • the device according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or according to any combination (s) technically possible (s):
  • the buoyancy assembly comprises a plurality of buoys mounted around the upper region of the transport pipe;
  • the transport pipe comprises a rigid lower portion connected to the bottom assembly and a flexible upper portion connected to the rigid lower portion, the buoyancy assembly being mounted at least partially on the rigid lower portion;
  • the transport pipe is flexible over substantially its entire length to be deployable between a wound configuration on a winding drum carried by the entire surface and a deployed configuration in the body of water;
  • the bottom assembly comprises an extractor vehicle connected to the transport pipe, the sampling means being carried by the extractor vehicle; and the bottom assembly comprises a material collection support, connected to the transport pipe, the collection support being intended to be placed on the bottom of the body of water to collect the material collected by means of sampling, the sampling means being intended to be maneuvers from the entire surface, regardless of the collection medium.
  • the invention also relates to a plant for extracting a material situated at the bottom of a body of water, characterized in that it comprises: a surface assembly intended to extend at least partially above the surface of the body of water;
  • the second point of the transport pipe being displaceable with respect to the entire surface between a connected configuration in which the second point is connected to the surface assembly and a disassembled configuration in which the second point is located completely away from the surface assembly, the buoyancy assembly holding the transport pipe in a substantially vertical configuration in the body of water between the bottom assembly and the upper region, in the connected configuration and in the disassembled configuration.
  • the invention further relates to a method of extracting a material located at the bottom of a body of water using an installation as described above, characterized in that it comprises the following steps : - connection of the second point of the transport duct to the surface assembly;
  • the method according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken alone or in any combination (s) technically possible (s):
  • an additional step of connecting the second point of the transport pipe to the surface assembly comprises a first vessel and a second vessel, each vessel carrying a surface assembly, the method comprising the following steps: connecting the second point of the transport pipe to the surface assembly of the first vessel;
  • the buoyancy assembly maintaining the transport pipe in a substantially vertical configuration in the body of water between the assembly background and the upper region
  • FIG. 1 is a side view of a first extraction system according to the invention, the surface vessel being connected to the extraction device;
  • FIG. 2 is a schematic side view of an upper portion of the transport pipe provided with a buoyancy assembly
  • - Figure 3 is a view similar to Figure 1 when disconnecting the surface vessel
  • Figure 4 is a view similar to Figure 1 in the absence of surface ship;
  • FIG. 5 is a side view of a detail of the first extraction plant in a contracted position of the flexible upper part of the transport pipe;
  • Figure 6 is a view similar to Figure 5 in an extended position of the flexible upper part of the pipe;
  • Figure 7 is a top view schematically illustrating the configurations of Figure 5 and Figure 6;
  • FIG. 8 is a curve showing the window of use of the extraction device of Figures 5 to 7 according to the depth and distance to the vertical axis of the rigid portion.
  • An extraction installation 10 according to the invention is shown in Figures 1 to 4. This installation is intended to collect materials located at the bottom of a body of water 12 such as a sea, an ocean, or a lake.
  • the body of water 12 rests on a bottom 14 delimited by solid material comprising rocks and / or sediments.
  • the purpose of the device 10 is to carry out, for example, earthworks on the bottom 14 with a view to setting up a hydrocarbon exploitation facility, or to withdraw ores deposited on the bottom 14 with a view to making them available. Subsequent operation at the surface 16 of the water body 12. As illustrated in FIG. 1, the plant 10 comprises an underwater extraction device 18 and a surface assembly 20 for collecting, treating and storing the water. material removed and raised to the surface by the extraction device 18.
  • the entire surface 20 is carried by a ship 22 floating on the body of water.
  • the extraction device 18 comprises a bottom assembly 24 for taking the material on the bottom 14 of the water body 12, a transport pipe 26 connecting the bottom assembly 24 to the surface assembly 20 and , according to the invention, a buoyancy assembly 28 mounted around at least one upper region of the transport pipe 26 to ensure its maintenance in a substantially vertical configuration in the body of water 12.
  • the extraction device 18 furthermore comprises functional lines 30 for supplying power to the bottom assembly 24 and for injecting gas into the line 26.
  • the bottom assembly 24 comprises a base station 32, means 34A,
  • the base station 32 is intended to be placed in the vicinity of the bottom 14, away from it during the exploitation of the materials.
  • the base station 32 includes equipment (not shown) for pumping and treating the sampled material, such as, for example, pumps or filters, and control means for the excavating means 34A, 34B. It may also comprise means for temporarily storing the material taken by the excavating means 34A, 34B.
  • the excavating means 34A, 34B comprise, on the left in the drawing, an excavating vehicle 38 and a flexible link 40 connecting the excavating vehicle 38 to the base station 32, and to the right in the drawing, an excavation crane 42, associated with means 44 for receiving and treating the material, placed on the bottom 14 of the body of water 12 and connected to the base station 32 by a second flexible link 46.
  • the excavating vehicle 38 is intended to move on the bottom 14 to collect material. It comprises means 48 for autonomous movement on the bottom 14, and means 50 for sampling the material capable of digging, scraping or drilling the material constituting the bottom 14 and transporting it to the flexible link
  • the flexible link 42 is sometimes referred to as the "jumper". It is formed of a hose having an upper end connected to the base station 32 and a lower end connected to the vehicle 38 to take the material from the sampling means 50. It delimits internally a material flow opening opening in view of the sampling means 50 and in the base station 32 to connect to the transport pipe 26.
  • the crane 42 is deployable and operable from the ship 22 at the surface. It comprises a clip 52 for taking the material on the bottom 14, and a cable 53 for deploying and moving the clip 52 to descend it from the ship 22 towards the bottom 14 and to move it relative to the bottom 14.
  • the excavating means 34B further comprises a jack hammer secured to the clamp 52 or a jack hammer deployed from the ship 22 at the surface by an additional cable deployment and displacement.
  • the receiving means 44 are described for example in the French application No. 07 56579 of the Applicant. They comprise an adjustable support support 54 placed on the bottom of the body of water, provided with a crusher / crusher and a funnel for receiving the sampled material.
  • the clamp 52 of the crane 42 is movable relative to the support 54 between a material withdrawal position in contact with the bottom 14 of the expanse of water, and a position of discharge of the material into the support 54.
  • the second flexible link 46 is of similar structure to that of the first flexible link 40.
  • the anchor 36 comprises a fixing stud in the bottom of the body of water and a connecting cable to the base station 32.
  • the station 32 is thus held above the fixing stud a few meters to the distance from the bottom 14.
  • the transport pipe 26 extends substantially vertically in the water body 12 between a first point 60, located at its lower end and connected to the base station 32, and a second point 62 located at its upper end and connected. removably on the surface assembly 20.
  • the pipe 26 comprises, with reference to FIG. 1, a rigid lower portion 64, a flexible upper portion 66 and a connecting connection 68 between the rigid portion and the flexible portion.
  • the conveying duct 26 defines internally, over its entire length taken between the first point 60 and the second point 62, an inner continuous circulation lumen 70 of the material, intended to convey the material taken from the bottom 14 of the expanse. water from base station 32 to surface assembly 20.
  • the rigid lower part 64 comprises an end-to-end connection of sections 72 of rigid metal tubes.
  • the maximum radius of curvature of the rigid pipe is less than 12 m and in particular less than 10 m.
  • the lower portion 64 extends along an axis AA 'substantially vertical between the connection 68 and the station. base 32 regardless of the configuration of the flexible upper portion 66.
  • the lower portion 64 is further provided with two stiffeners 73 located in the vicinity of the connector 68.
  • the connector 68 is located at a depth between 1 m and 200 m below the surface 16.
  • the flexible upper portion 66 is made based on a flexible duct 74 having a minimum radius of curvature greater than 12 m.
  • the flexible upper portion 66 is thus able to deform between an S-connected configuration, in which it is connected to the surface assembly 20, as shown in FIG. 1, and an U-shaped disassembled configuration in which it is disconnected from the surface assembly 20 and extends downwardly parallel to the rigid portion 64, as shown in FIG.
  • the second point 62 is maintained connected to the surface assembly 20 above the connector 68.
  • the flexible conduit 74 forms from the connector 68 to the second point 62, an elbow 75A directed upwardly. , a bend 75B directed downwards, then a substantially vertical section 75C.
  • the flexible upper portion 66 is provided, in the vicinity of the first point 62, with a retrieval cable 80 having a buoy 82 floating at the surface at the upper end of the cable 80.
  • the flexible upper portion 66 is devoid of cable 80 and buoy 82.
  • the first point 62 is then adapted to rest in the body of water 12 or the bottom 14 of the body of water when is disconnected from the surface assembly 20.
  • the functional lines 30 include power and / or hydraulic power transmission lines 90, and information transport lines for feeding the excavating devices 34A, 34B and the station base 32, and at least one line 92 for injecting gas into the inner lumen 70 of the transport pipe 26 for conveying the material from the base station to the surface assembly 20.
  • the transport lines 90 are made for example in the form of umbilicals with a free upper section relative to the pipe 26, an intermediate section fixed along the pipe 26 facing the rigid portion 64 and a lower free section with respect to the pipe 26 connecting the intermediate section respectively to the excavating vehicle 38 and to the support 54.
  • the buoyancy assembly 28 comprises a plurality of buoys 96, 98 distributed axially along the transport pipe 26.
  • the transport pipe 26 thus comprises a first group of buoys 96 coaxially mounted around the lower portion 64 and a second group of buoys 98 mounted around the flexible upper portion 66.
  • the buoys 96, 98 are for example made of waterproof foam and are fixed axially around the pipe 26 by means of clamps, as described in patent application GB 2 288 205 of the British company CRP.
  • the buoys 96, 98 are distributed over substantially the entire length of the pipe 26.
  • the buoys 96, 98 are arranged only on an upper region of the pipe 26 in the vicinity of the connector 68, defining on the rigid lower portion 64 and on the flexible upper portion 66 regions without buoys 96, 98 of length greater than 50% of the length of line 26.
  • the upper region provided with buoys 96, 98 has a buoyancy greater than the buoyancy of the other regions of the pipe 26.
  • the buoys 96, 98 are sized to maintain the rigid portion 64 substantially vertical in the body of water 12 in compensation for the weight of the pipe 26 and the fluid possibly contained in this pipe, in the case where the second point 62 is connected. to the surface assembly 20 or when the second point 62 is disconnected from the surface assembly 20, in the absence of vertical traction on the second point 62.
  • the buoys 96, 98 thus exert on the duct 26 an upward force greater than the force resulting from the difference between, on the one hand, the weight of the duct 26 and its contents, and on the other hand, the thrust Archimedes exercising on the conduct 26.
  • the buoyancy assembly 28 comprises a single buoy 96 made from a hollow hull totally immersed in the expanse of water.
  • the single buoy is disposed vertically above the connector 68 and is connected to the connector 68 by a chain.
  • the surface assembly 20 comprises means 100 for receiving, decanting and treating the material received from the transport pipe 28, means 102 for supplying power and / or hydraulic power and for controlling or excavating means 34A. 34B and means 104 for injecting gas into the line
  • the extraction device 18 is assembled sequentially and descended to the bottom 14 of the body of water.
  • the base station 32 and the excavation means 34A, 34B are progressively lowered towards the bottom 14 of the water body 12 from the vessel 22 by successive assembly of the pipe sections 72 forming the lower part. rigid 64 of the transport pipe 26.
  • the buoys 96 are mounted regularly around the pipe sections 72 and are wedged axially around these tubes 72 to form the buoyancy assembly 28.
  • the connector 68 is mounted at the upper end of the rigid lower portion 64.
  • the flexible pipe 74 provided with the buoys 98 is then assembled and lowered into the body of water 12 to form the flexible upper portion 66 of the pipe transport 26, which occupies its configuration connected to the surface assembly 20.
  • the functional lines 30 are unwound from rotary drums placed on the ship 22 and are lowered simultaneously with the transport pipe 26.
  • the anchor 36 When the base station 32 is located a few meters above the bottom 14 of the body of water 12, the anchor 36 is put in place and its attachment stud is immobilized in the bottom 14 of the extension of 'water.
  • the buoys 96, 98 and the buoyancy assembly 28 generating an upward pulling force on the upper region of the transport pipe 26 provided with the buoys 96, 98, and the anchor 36 generating a holding force of the lower end 60 of the transport pipe 26 near the bottom 14 of the extension water 12, the rigid lower portion 64 of the transport pipe 26 spontaneously aligns and permanently along a substantially vertical axis AA 'between the anchor 36 and the connection 68.
  • the flexible upper portion 66 adopts a wave-shaped conformation which absorbs the local displacements of the vessel 20 relative to the rigid portion 64.
  • the excavation means 34A, 34B are then activated to collect material on the bottom 14 of the water body 12 and to bring the material taken through the respective flexible lines 40, 46 to the base station 32 Then, the sampled material is raised through the inner lumen 70 of the transport pipe 26 between the base station 32 and the reception and processing means 100 on the surface assembly 20, in particular under the effect of the gas. injected by the gas injection line 92 into the lumen 70, and / or by centrifugal pumps mounted on the base station 32 or on the base of the anchor 36. In case of a storm or in an emergency , the first point 62 can be disconnected very quickly from the surface assembly 20 to be placed away from the vessel 22 in the body of water 12, so that the upper portion 66 occupies its disassembled configuration illustrated by the Figure 3
  • the ship 22 can quickly move away from the extraction device 18, especially when a storm agitates the body of water 12.
  • the transport pipe 26 remains substantially vertical in the body of water 12, in particular in the rigid lower part 64 between the base station 32 and the coupling 68, as illustrated by FIG. Figure 4.
  • the second point 62 of the pipe when it is to be reconnected to a surface assembly 20, it can be towed on a ship 22 to the surface 16 via the fishing cable 80 which can be grasped at using the buoy 82.
  • the extraction device 18 according to the invention can therefore be left permanently immersed in the body of water 12 in a substantially vertical configuration, without having to go up in a ship 22 when not in use.
  • the extraction device 18 according to the invention when it is equipped with excavation means 34B comprising a crane 42 integral with the ship associated with means 44 for receiving treatment of the laid material on the bottom of the body of water, has a large radius of intervention on the bottom 14 of the body of water, even when the second point 62 is kept connected to the surface assembly 20, and when the anchor 36 is held stationary on the bottom 14 of the body of water.
  • the clamp 52 located at the lower end of the crane 42 is adapted to process, in projection on the bottom 14, a disc-shaped surface 130 centered on the ship 22.
  • the ship 22 can rotate 360 ° about the axis A-A ', allowing a treatment of an annular surface 132 centered on the axis A-A', by correspondingly displacing the support 54 to place it in the disc-shaped surface 130.
  • the extent of the annular treatment surface 132 about the axis AA ' is defined by the configuration in S of the flexible upper part 66.
  • the flexible upper portion 66 occupies its S-shaped configuration, it is able to be moved by the ship 22 between a radially contracted position, shown in FIG. 5, in which the second point 62 connected to the surface assembly 20 is positioned in the vicinity of the vertical axis AA 'of the rigid lower part 64, and a radially expanded position, shown in FIG. 5, in which the second point 62 is further from the vertical axis AA' of the lower part 64.
  • the angle ⁇ formed by a vertical axis BB 'passing through the second point 62 and the upper portion of the flexible upper portion 66 is less than -10 ° and is for example between -15 ° and -20 °.
  • the ship 22 is then placed in the vicinity of the axis AA 'and defines with the crane 42, the minimum radius Dmin of the annular intervention surface 132.
  • the angle ⁇ formed by the vertical passing through second point 62 and the vertical section is greater than 10 °, is for example between 12 ° and 20 °.
  • the ship 22 is then placed further away from the axis A-A 'and defines with the crane 42 the maximum radius Dmax of the annular intervention surface 132.
  • the surface assembly 20 of a first vessel 22 is used to collect the material from the transport pipe 26 until a given quantity of material is received by the receiving and processing means 100 of the first ship 22.
  • a second vessel (not shown), which has available material storage means is then brought opposite the extraction device 18 and the first point 62 of the pipe is then connected to the surface assembly 20 of the second vessel .
  • the transport pipe 26 is flexible over substantially its entire length and each functional line 30 is arranged around the transport pipe 26 to form a flexible pipe as described in the French application No. 07 56579 of the Application ress.
  • the transport duct 26 and each functional line 30 are jointly deployable between a rest configuration wound on a winding drum placed on the laying ship 22 and a deployed configuration towards the bottom 14 of the breadth.
  • the extraction device 18 is moved as a whole after the second point 62 has been disconnected from the surface assembly 20 from a first anchor point. anchor 36 on the bottom 14 of the body of water to a second anchor point of the anchor 36 on the bottom 14 of the body of water, without reassembling the pipe 26 and the set of bottom 24 on the surface assembly 20.
  • a vessel (not shown) carrying a crane is used to partially lift the pipe 26 and the anchor 36 away from the bottom 14 at the first anchor point, by gripping the pipe 26 for example at the
  • the ship then conveys the extraction device 18 to the second anchor point, where the pipe 26 and the anchor 36 are lowered to place the anchor 36 in contact with the bottom 14.
  • the pipe 26 and the anchor 36 remain immersed under the surface 16 of the body of water 12 during transport between the first anchor point and the second anchor point.
  • the buoyancy provided by the buoyancy assembly 28 facilitates the lifting of the extraction device 18 and allows its transport by keeping the rigid lower portion 64 substantially vertical.
  • the flexible upper portion 66 occupies a catenary configuration in the connected configuration.
  • the anchor 26 is for example of the type suction anchor ("suction pile” in English) or gravity base type of gravity anchor ("gravity base”).

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Abstract

Ce dispositif comprend un ensemble de fond (24) comprenant des moyens (50, 52) de prélèvement du matériau sur le fond (14) de l'étendue d'eau (12) et une conduite (26) de transport du matériau prélevé, raccordée en un premier point (60) sur l'ensemble de fond (24) et raccordée en un deuxième point (62) à un ensemble de surface (20). L'ensemble de fond (24) comprend des moyens d'ancrage (36) dans le fond (14) de l'étendue d'eau (12). Le dispositif d'extraction (18) comprend un ensemble de flottabilité (28) totalement immergé sous l'étendue d'eau (12). L'ensemble de flottabilité (28) est solidaire d'au moins une région supérieure de la conduite de transport (26) pour maintenir la conduite de transport (26) dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau (12) entre l'ensemble de fond (24) et la région supérieure lorsque le deuxième point (62) est déconnecté de l'ensemble de surface (20).

Description

Dispositif d'extraction d'un matériau situé au fond d'une étendue d'eau, installation d'extraction, et procédé associé.
La présente invention concerne un dispositif d'extraction d'un matériau situé au fond d'une étendue d'eau, du type comprenant : - un ensemble de fond comprenant des moyens de prélèvement du matériau sur le fond de l'étendue d'eau ;
- une conduite de transport du matériau prélevé, raccordée en un premier point sur l'ensemble de fond et destinée à être raccordée en un deuxième point à un ensemble de surface flottant sur l'étendue d'eau. De tels dispositifs sont notamment destinés à l'exploitation minière des fonds sous-marins, ou aux travaux de terrassement des sols sous-marins en vue de la mise en place d'installations de production d'hydrocarbures.
On connaît de FR-A-2 467 283 un dispositif du type précité. Ce dispositif comprend une installation de surface portée par un navire et un ensemble de fond. L'ensemble de fond comprend une station de base et un véhicule d'extraction circulant sur le fond marin et raccordé à la station de base par un lien souple désigné par le terme anglais « jumper ».
Pour descendre l'ensemble de fond dans l'eau, il est connu d'utiliser un train de tiges creuses rigides qui raccorde la station de base et l'installation de surface. Le train de tiges délimite intérieurement un passage de circulation du matériau prélevé au fond pour le convoyer jusqu'à la surface.
Un tel dispositif est donc satisfaisant lors de l'exploitation normale, en eaux calmes, du dispositif d'extraction.
Toutefois, en cas de tempête ou lorsque l'installation de surface sur le navire doit être temporairement déplacée, il est nécessaire de remonter l'ensemble du train de tiges constituant la conduite de transport dans le navire porteur, ainsi que le véhicule sous-marin de prélèvement du matériau sur le fond de l'étendue d'eau et les équipements de pompage.
Une telle opération est fastidieuse et lente, ce qui nuit à la sécurité et au coût d'exploitation du dispositif.
Un but de l'invention est donc d'obtenir un dispositif d'extraction d'un matériau situé au fond d'une étendue d'eau qui soit plus sûr et moins coûteux à exploiter. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce que l'ensemble de fond comprend des moyens d'ancrage dans le fond de l'étendue d'eau, le dispositif d'extraction comprenant un ensemble de flottabilité destiné à être totalement immergé sous l'étendue d'eau, l'ensemble de flottabilité étant solidaire d'au moins une région supérieure de la conduite de transport pour maintenir la conduite de transport dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau entre l'ensemble de fond et la région supérieure lorsque le deuxième point est déconnecté de l'ensemble de surface.
Le dispositif selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :
- l'ensemble de flottabilité comprend une pluralité de bouées montées autour de la région supérieure de la conduite de transport ;
- la conduite de transport comprend une partie inférieure rigide raccordée à l'ensemble de fond et une partie supérieure flexible raccordée à la partie inférieure rigide, l'ensemble de flottabilité étant monté au moins partiellement sur la partie inférieure rigide ;
- la conduite de transport est flexible sur sensiblement toute sa longueur pour être déployable entre une configuration enroulée sur un tambour d'enroulement porté par l'ensemble de surface et une configuration déployée dans l'étendue d'eau ;
- l'ensemble de fond comprend un véhicule extracteur, raccordé à la conduite de transport, les moyens de prélèvement étant portés par le véhicule extracteur ; et - l'ensemble de fond comprend un support de collecte de matériau, raccordé à la conduite de transport, le support de collecte étant destiné à être posé sur le fond de l'étendue d'eau pour recueillir le matériau prélevé par des moyens de prélèvement, les moyens de prélèvement étant destinés à être manœuvres depuis l'ensemble de surface, indépendamment du support de collecte.
L'invention a également pour objet une installation d'extraction d'un matériau situé au fond d'une étendue d'eau, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un ensemble de surface destiné à s'étendre au moins partiellement au- dessus de la surface de l'étendue d'eau ;
- un dispositif d'extraction tel que défini ci-dessus, le deuxième point de la conduite de transport étant déplaçable par rapport à l'ensemble de surface entre une configuration connectée dans laquelle le deuxième point est raccordé à l'ensemble de surface et une configuration démontée dans laquelle le deuxième point est situé totalement à l'écart de l'ensemble de surface, l'ensemble de flottabilité maintenant la conduite de transport dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau entre l'ensemble de fond et la région supérieure, dans la configuration connectée et dans la configuration démontée.
L'invention a en outre pour objet un procédé d'extraction d'un matériau situé au fond d'une étendue d'eau à l'aide d'une installation telle que décrite précédemment, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - raccordement du deuxième point de la condu ite de transport sur l'ensemble de surface ;
- extraction du matériau à partir du fond de l'étendue d'eau par les moyens de prélèvement ;
- convoyage du matériau extrait vers l'ensemble de surface à travers la conduite de transport ; puis
- déconnexion du deuxième point de la conduite de transport à l'écart de l'ensemble de surface, l'ensemble de flottabilité maintenant la conduite de transport dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau entre l'ensemble de fond et la région supérieure après la déconnexion. Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :
- après l'étape de déconnexion, une étape additionnelle de raccordement du deuxième point de la conduite de transport à l'ensemble de surface ; et - l'installation comprend un premier navire et un deuxième navire, chaque navire portant un ensemble de surface, le procédé comprenant les étapes suivantes : - raccordement du deuxième point de la conduite de transport sur l'ensemble de surface du premier navire ;
- extraction du matériau à partir du fond de l'étendue d'eau par les moyens de prélèvement, - convoyage du matériau extrait vers l'ensemble de surface du premier navire à travers la conduite de transport, puis
- déconnexion du deuxième point de la conduite de transport à l'écart de l'ensemble de surface du premier navire, l'ensemble de flottabilité maintenant la conduite de transport dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau entre l'ensemble de fond et la région supérieure,
- raccordement du deuxième point de la conduite de transport sur l'ensemble de surface du deuxième navire.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue de côté d'une première installation d'extraction selon l'invention, le navire de surface étant raccordé au dispositif d'extraction ;
- la Figure 2 est une vue schématique de côté d'une partie supérieure de la conduite de transport munie d'un ensemble de flottabilité ; - la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 1 lors de la déconnexion du navire de surface ;
- la Figure 4 est une vue analogue à la Figure 1 en l'absence de navire de surface ;
- la Figure 5 est une vue de côté d'un détail de la première installation d'extraction dans une position contractée de la partie supérieure flexible de la conduite de transport ;
- la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 5 dans une position déployée de la partie supérieure flexible de la conduite ;
- la Figure 7 est une vue de dessus illustrant schématiquement les configurations de la Figure 5 et de la Figure 6 ; et
- la Figure 8 est une courbe représentant la fenêtre d'utilisation du dispositif d'extraction des Figures 5 à 7 en fonction de la profondeur et de la distance à l'axe vertical de la partie rigide. Une installation 10 d'extraction selon l'invention est représentée sur les Figures 1 à 4. Cette installation est destinée à prélever des matériaux situés au fond d'une étendue d'eau 12 comme une mer, un océan, ou un lac.
L'étendue d'eau 12 repose sur un fond 14 délimité par du matériau solide comprenant des roches et/ou des sédiments.
Le dispositif 10 a pour objet de réaliser par exemple des travaux de terrassement sur le fond 14 en vue de la mise en place d'une installation d'exploitation d'hydrocarbures, ou de prélever des minerais déposés sur le fond 14 en vue de leur exploitation ultérieure à la surface 16 de l'étendue d'eau 12. Comme illustré par la Figure 1 , l'installation 10 comprend un dispositif immergé d'extraction 18 et un ensemble de surface 20 destiné à collecter, à traiter et à stocker le matériau prélevé et remonté à la surface par le dispositif d'extraction 18.
Dans cet exemple, l'ensemble de surface 20 est porté par un navire 22 flottant sur l'étendue d'eau.
Le dispositif d'extraction 18 comprend un ensemble de fond 24 pour le prélèvement du matériau sur le fond 14 de l'étendue d'eau 12, une conduite de transport 26 raccordant l'ensemble de fond 24 à l'ensemble de surface 20 et, selon l'invention, un ensemble de flottabilité 28 monté autour d'au moins une région supérieure de la conduite de transport 26 pour assurer son maintien dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau 12.
Le dispositif d'extraction 18 comprend en outre des lignes fonctionnelles 30 d'alimentation électrique de l'ensemble de fond 24 et d'injection de gaz dans la conduite 26. L'ensemble de fond 24 comprend une station de base 32, des moyens 34A,
34B d'excavation, déplaçâmes par rapport à la station de base 32, et une ancre 36 de fixation de la station de base 32 sur le fond 14 de l'étendue d'eau 12.
La station de base 32 est destinée à être placée au voisinage du fond 14, à l'écart de celui-ci lors de l'exploitation des matériaux. La station de base 32 comprend des équipements (non représentés) de pompage et de traitement du matériau prélevé, comme par exemple des pompes ou des filtres, et des moyens de commande des moyens d'excavation 34A, 34B. Elle peut comprendre aussi des moyens de stockage temporaire du matériau prélevé par les moyens d'excavation 34A, 34B.
Dans l'exemple représenté sur la Figure 1 , les moyens d'excavation 34A, 34B comprennent, à gauche sur le dessin, un véhicule excavateur 38 et un lien flexible 40 raccordant le véhicule excavateur 38 à la station de base 32, et à droite sur le dessin, une grue d'excavation 42, associée à des moyens 44 de réception et de traitement du matériau, posés sur le fond 14 de l'étendue d'eau 12 et reliés à la station de base 32 par un deuxième lien flexible 46.
Le véhicule excavateur 38 est destiné à se déplacer sur le fond 14 pour y prélever du matériau. Il comprend des moyens 48 de déplacement autonome sur le fond 14, et des moyens 50 de prélèvement du matériau aptes à creuser, racler ou forer le matériau constituant le fond 14 et à le transporter jusqu'au lien flexible
40.
Un exemple de véhicule excavateur est décrit dans la demande française FR-A-2 467 283.
Le lien flexible 42 est parfois désigné par le terme anglais « jumper ». Il est formé d'un tuyau souple présentant une extrémité supérieure raccordée sur la station de base 32 et une extrémité inférieure raccordée sur le véhicule 38 pour prélever le matériau issu des moyens de prélèvement 50. Il délimite intérieurement une lumière de circulation de matériau débouchant en regard des moyens de prélèvement 50 et dans la station de base 32 pour se raccorder à la conduite de transport 26.
La grue 42 est déployable et actionnable depuis le navire 22 en surface. Elle comprend une pince 52 de prélèvement du matériau sur le fond 14, et un câble 53 de déploiement et de déplacement de la pince 52 pour la descendre depuis le navire 22 vers le fond 14 et pour la déplacer par rapport au fond 14.
Dans une variante, les moyens d'excavation 34B comprennent en outre un marteau piqueur solidaire de la pince 52 ou un marteau piqueur déployé depuis le navire 22 en surface par un câble additionnel de déploiement et de déplacement. Les moyens de réception 44 sont décrits par exemple dans la demande française n° 07 56579 de la Demanderesse. Ils comprennent un support d'appui réglable 54 posé sur le fond de l'étendue d'eau, muni d'un broyeur/concasseur et d'un entonnoir de réception du matériau prélevé.
La pince 52 de la grue 42 est déplaçable par rapport au support 54 entre une position de prélèvement de matériau au contact du fond 14 d'étendue d'eau, et une position de déversement du matériau dans le support 54.
Le deuxième lien flexible 46 est de structure analogue à celle du premier lien flexible 40.
L'ancre 36 comprend un plot de fixation dans le fond de l'étendue d'eau et un câble de liaison à la station de base 32. La station 32 est ainsi maintenue au- dessus du plot de fixation à quelques mètres à l'écart du fond 14.
La conduite de transport 26 s'étend sensiblement verticalement dans l'étendue d'eau 12 entre un premier point 60, situé à son extrémité inférieure et raccordé sur la station de base 32, et un deuxième point 62 situé à son extrémité supérieure et raccordé de manière amovible sur l'ensemble de surface 20.
La conduite 26 comprend, en référence à la Figure 1 , une partie inférieure rigide 64, une partie supérieure flexible 66 et un raccord de liaison 68 entre la partie rigide et la partie flexible.
La conduite de transport 26 définit intérieurement, sur toute sa longueur prise entre le premier point 60 et le deuxième point 62, une lumière intérieure 70 continue de circulation du matériau, destinée à convoyer le matériau prélevé sur le fond 14 de l'étendue d'eau depuis la station de base 32 jusqu'à l'ensemble de surface 20.
Dans l'exemple illustré par la Figure 1 , la partie inférieure rigide 64 comprend un assemblage bout à bout de tronçons 72 de tubes métalliques rigides.
Le rayon de courbure maximal de la conduite rigide est inférieur à 12 m et notamment inférieur à 10 m.
Comme on le verra plus bas, et selon l'invention, grâce à l'ensemble de flottabilité 28 et à l'ancre 36, la partie inférieure 64 s'étend suivant un axe A-A' sensiblement vertical entre le raccord 68 et la station de base 32 quelle que soit la configuration de la partie supérieure flexible 66. La partie inférieure 64 est en outre munie de deux raidisseurs 73 situés au voisinage du raccord 68.
Le raccord 68 est situé à une profondeur comprise entre 1 m et 200 m sous la surface 16. La partie supérieure flexible 66 est réalisée à base d'un conduit flexible 74 ayant un rayon de courbure minimal supérieur à 12 m.
La partie supérieure flexible 66 est ainsi apte à se déformer entre une configuration connectée en S, dans laquelle elle est raccordée à l'ensemble de surface 20, telle que représentée sur la Figure 1 , et une configuration démontée en U retourné dans laquelle elle est déconnectée de l'ensemble de surface 20 et elle s'étend vers le bas parallèlement à la partie rigide 64, telle que représentée sur la Figure 4.
Dans la configuration connectée en S, le deuxième point 62 est maintenu raccordé sur l'ensemble de surface 20 au-dessus du raccord 68. La conduite flexible 74 forme depuis le raccord 68 vers le deuxième point 62, un coude 75A dirigé vers le haut, un coude 75B dirigé vers le bas, puis un tronçon sensiblement vertical 75C.
La partie supérieure flexible 66 est munie, au voisinage du premier point 62, d'un câble de repêchage 80 présentant une bouée 82 flottant en surface à l'extrémité supérieure du câble 80.
En variante, la partie supérieure flexible 66 est dépourvue de câble 80 et de bouée 82. Le premier point 62 est alors propre à reposer dans l'étendue d'eau 12 ou sur le fond 14 de l'étendue d'eau lorsqu'il est déconnecté de l'ensemble de surface 20. Les lignes fonctionnelles 30 comprennent des lignes 90 de transport de puissance électrique et/ou hydraulique, et de transport d'informations pour l'alimentation des dispositifs d'excavation 34A, 34B et de la station de base 32, et au moins une ligne 92 d'injection de gaz dans la lumière intérieure 70 de la conduite de transport 26 pour le convoyage du matériau depuis la station de base vers l'ensemble de surface 20.
Les lignes de transport 90 sont réalisées par exemple sous la forme d'ombilicaux avec un tronçon supérieur libre par rapport à la conduite 26, un tronçon intermédiaire fixé le long de la conduite 26 en regard de la partie rigide 64 et un tronçon inférieur libre par rapport à la conduite 26 raccordant le tronçon intermédiaire respectivement au véhicule excavateur 38 et au support 54.
Selon l'invention, l'ensemble de flottabilité 28 comprend une pluralité de bouées 96, 98 réparties axialement le long de la conduite de transport 26. Comme illustré par la Figure 2, la conduite de transport 26 comprend ainsi un premier groupe de bouées 96 montées coaxialement autour de la partie inférieure 64 et un deuxième groupe de bouées 98 montées autour de la partie supérieure flexible 66.
Les bouées 96, 98 sont par exemple réalisées en mousse étanche et sont fixées axialement autour de la conduite 26 par l'intermédiaire de pinces, telles que décrites dans la demande de brevet GB 2 288 205 de la société anglaise CRP.
Dans l 'exemple représenté, les bouées 96, 98 sont réparties sur sensiblement toute la longueur de la conduite 26.
En variante, les bouées 96, 98 sont disposées uniquement sur une région supérieure de la conduite 26 au voisinage du raccord 68, en définissant sur la partie inférieure rigide 64 et sur la partie supérieure flexible 66 des régions dépourvues de bouées 96, 98 de longueur supérieure à 50% de la longueur de la conduite 26.
Dans ce cas, la région supérieure munie de bouées 96, 98 présente une flottabilité supérieure à la flottabilité des autres régions de la conduite 26.
Les bouées 96, 98 sont dimensionnées pour maintenir la partie rigide 64 sensiblement verticale dans l'étendue d'eau 12 en compensation du poids de la conduite 26 et du fluide éventuellement contenu dans cette conduite, dans le cas où le deuxième point 62 est raccordé à l'ensemble de surface 20 ou lorsque le deuxième point 62 est déconnecté de l'ensemble de surface 20, en absence de traction verticale sur le deuxième point 62.
Les bouées 96, 98 exercent ainsi sur la conduite 26 une force dirigée vers le haut supérieure à la force résultant de la différence entre d'une part, le poids de la conduite 26 et de son contenu, et d'autre part, la poussée d'Archimède s'exerçant sur la conduite 26.
Dans une autre variante, l'ensemble de flottabilité 28 comprend une bouée 96 unique réalisée à partir d'une coque creuse totalement immergée dans l'étendue d'eau. La bouée unique est disposée verticalement au dessus du raccord 68 et est reliée au raccord 68 par une chaîne.
L'ensemble de surface 20 comprend des moyens 100 de réception, de décantation et de traitement du matériau reçu de la conduite de transport 28, des moyens 102 d'alimentation électrique et/ou hydraulique et de commande ou des moyens d'excavation 34A, 34B et des moyens 104 d'injection de gaz dans la ligne
92.
Le montage et fonctionnement de l'installation d'extraction 10 selon l'invention vont maintenant être décrit. Initialement, le dispositif d'extraction 18 est assemblé séquentiellement et est descendu vers le fond 14 de l'étendue d'eau.
A cet effet, la station de base 32 et les moyens d'excavation 34A, 34B sont descendus progressivement vers le fond 14 de l'étendue d'eau 12 à partir du navire 22 par assemblage successif des tronçons de tube 72 formant la partie inférieure rigide 64 de la conduite de transport 26.
Lors du montage de la partie rigide 64, des bouées 96 sont montées régulièrement autour des tronçons de tube 72 et sont calées axialement autour de ces tubes 72 pour former l'ensemble de flottabilité 28.
Puis, le raccord 68 est monté à l'extrémité supérieure de la partie inférieure rigide 64. La conduite flexible 74 munie des bouées 98 est alors assemblée et descendue dans l'étendue d'eau 12 pour former la partie supérieure flexible 66 de la conduite de transport 26, qui occupe sa configuration connectée à l'ensemble de surface 20.
Par ailleurs, les l ignes fonctionnelles 30 sont déroulées depuis des tambours rotatifs placés sur le navire 22 et sont descendues simultanément avec la conduite de transport 26.
Lorsque la station de base 32 est située à quelques mètres au-dessus du fond 14 de l'étendue d'eau 12, l'ancre 36 est mise en place et son plot de fixation est immobilisé dans le fond 14 de l'étendue d'eau. Les bouées 96, 98 et l'ensemble de flottabilité 28 engendrant une force de traction vers le haut sur la région supérieure de la conduite de transport 26 munie des bouées 96, 98, et l'ancre 36 engendrant une force de retenue de l'extrémité inférieure 60 de la conduite de transport 26 au voisinage du fond 14 de l'étendue d'eau 12, la partie inférieure rigide 64 de la conduite de transport 26 s'aligne spontanément et de manière permanente suivant un axe A-A' sensiblement vertical entre l'ancre 36 et le raccord 68.
En outre, la partie supérieure flexible 66 adopte une conformation en forme de vague qui absorbe les déplacements locaux du navire 20 par rapport à la partie rigide 64.
Les moyens d'excavation 34A, 34B sont alors activés pour prélever du matériau sur le fond 14 de l'étendue d'eau 12 et pour amener le matériau prélevé à travers les lignes flexibles respectives 40, 46 jusqu'à la station de base 32. Puis, le matériau prélevé est remonté à travers la lumière intérieure 70 de la conduite de transport 26 entre la station de base 32 et les moyens de réception et de traitement 100 sur l'ensemble de surface 20, notamment sous l'effet du gaz injecté par la ligne d'injection de gaz 92 dans la lumière 70, ou/et par des pompes centrifuges montées sur la station de base 32 ou sur l'embase de l'ancre 36. En cas de tempête ou en cas d'urgence, le premier point 62 peut être déconnecté très rapidement de l'ensemble de surface 20 pour être placé à l'écart du navire 22 dans l'étendue d'eau 12, de sorte que la partie supérieure 66 occupe sa configuration démontée illustrée par la Figure 3.
Une fois déconnecté, le navire 22 peut rapidement s'éloigner du dispositif d'extraction 18, notamment lorsqu'une tempête agite l'étendue d'eau 12.
Toutefois, même lorsque le deuxième point 62 est déconnecté, la conduite de transport 26 reste sensiblement verticale dans l'étendue d'eau 12, notamment dans la partie inférieure rigide 64 entre la station de base 32 et le raccord 68, comme illustré par la Figure 4. Par ailleurs, lorsque le deuxième point 62 de la conduite doit être reconnecté à un ensemble de surface 20, il peut être tracté sur un navire 22 vers la surface 16 par l'intermédiaire du câble de repêchage 80 qui peut être saisi à l'aide de la bouée 82.
Le dispositif d'extraction 18 selon l'invention peut donc être laissé en permanence immergé dans l'étendue d'eau 12 dans une configuration sensiblement verticale, sans avoir à le remonter dans un navire 22 lorsqu'il n'est pas utilisé. Comme illustré par les Figures 4 à 8, le dispositif d'extraction 18 selon l'invention, lorsqu'il est équipé de moyens d'excavation 34B comprenant une grue 42 solidaire du navire associée à des moyens 44 de réception de traitement du matériau posé sur le fond de l'étendue d'eau , présente un grand rayon d'intervention sur le fond 14 de l'étendue d'eau, même lorsque le deuxième point 62 est maintenu raccordé sur l'ensemble de surface 20, et lorsque l'ancre 36 est maintenue immobile sur le fond 14 de l'étendue d'eau.
Ainsi, en référence à la Figure 7, pour chaque position du navire 22, la pince 52 située à l'extrémité inférieure de la grue 42 est propre à traiter, en projection sur le fond 14, une surface 130 en forme de disque centrée sur le navire 22. En outre, le navire 22 peut tourner de 360° autour de l'axe A-A', autorisant un traitement d'une surface annulaire 132 centrée sur l'axe A-A', en déplaçant de manière correspondante le support d'appui 54 pour le placer dans la surface en forme de disque 130. Comme illustré par les Figures 5, 6 et 7, l'étendue de la surface annulaire de traitement 132 autour de l'axe A-A' est définie par la configuration en S de la partie supérieure flexible 66.
Ainsi, lorsque la partie supérieure flexible 66 occupe sa configuration en S, elle est apte à être déplacée par le navire 22 entre une position contractée radialement, représentée sur la Figure 5, dans laquelle le deuxième point 62 raccordé sur l'ensemble de surface 20 est positionné au voisinage de l'axe vertical A-A' de la partie inférieure rigide 64, et une position déployée radialement, représentée sur la Figure 5, dans laquelle le deuxième point 62 est plus éloigné de l'axe vertical A-A' de la partie inférieure 64. Comme illustré par la Figure 5, dans la position contractée radialement, l'angle θ formé par un axe vertical B-B' qui passe par le deuxième point 62 et le tronçon supérieur de la partie supérieure flexible 66 est inférieur à - 10° et est par exemple compris entre - 15° et - 20°.
Comme représenté à gauche sur la Figure 7, le navire 22 est alors placé au voisinage de l'axe A-A' et définit avec la grue 42, le rayon minimal Dmin de la surface annulaire d'intervention 132. Au contraire, dans la position déployée radialement, l'angle θ formé par la verticale passant par deuxième point 62 et le tronçon vertical est supérieur à 10°, est par exemple compris entre 12° et 20°.
Comme représenté à droite sur la Figure 7, le navire 22 est alors placé plus à l'écart de l'axe A-A' et définit avec la grue 42, le rayon maximal Dmax de la surface annulaire d'intervention 132.
En outre, la hauteur intermédiaire h de la partie supérieure flexible 66 de la conduite 26, prise entre le sommet 134 du coude dirigé vers le haut 75A et le point le plus bas 136 du coude dirigé vers le bas 75B, s'adapte à la profondeur du fond 14 de l'étendue d'eau, pour une longueur donnée de la conduite de transport 26.
Pour une conduite de transport 26 présentant une partie inférieure rigide 64 de longueur 11 donnée, par exemple comprise entre 700 m et 1000 m et une partie supérieure flexible 66 de longueur 12 donnée, par exemple comprise entre 400 m et 450 m, il est ainsi possible d'extraire du matériau sur une surface annulaire 132 du fond 14 de l'étendue d'eau définie dans la fenêtre de profondeur P et de distance D à l'axe A-A' située à l'intérieur de la courbe fermée 140 sensiblement trapézoïdale de la Figure 8, sans avoir à modifier la longueur de la conduite 26, et sans avoir à la déplacer.
Dans une première variante d'utilisation du dispositif 18, l'ensemble de surface 20 d'un premier navire 22 est utilisé pour collecter le matériau issu de la conduite de transport 26 jusqu'à ce qu'une quantité donnée de matériau soit reçue par les moyens de réception et de traitement 100 du premier navire 22.
Puis, le premier point 62 de la conduite 26 est déconnecté de l'ensemble de surface 20 de ce premier navire 22 et le premier navire 22 s'éloigne du dispositif 18.
Un deuxième navire (non représenté), qui comporte des moyens de stockage de matériau disponibles est alors amené en regard du dispositif d'extraction 18 et le premier point 62 de la conduite est alors raccordé sur l'ensemble de surface 20 de ce deuxième navire. Dans encore une autre variante, la conduite de transport 26 est flexible sur sensiblement toute sa longueur et chaque ligne fonctionnelle 30 est disposée autour de la conduite de transport 26 pour former un conduit flexible comme décrit dans la demande française n° 07 56579 de la Demande resse. Dans cette variante, la condu ite de transport 26 et chaque ligne fonctionnelle 30 sont déployables conjointement entre une configuration de repos enroulée sur un tambour d'enroulement placé sur le navire de pose 22 et une configuration déployée vers le fond 14 de l'étendue d'eau 12. Dans une autre variante d'utilisation, le dispositif d'extraction 18 est déplacé dans son ensemble, après la déconnexion du deuxième point 62 à l'écart de l'ensemble de surface 20, depuis un premier point d'ancrage de l'ancre 36 sur le fond 14 de l'étendue d'eau vers un deuxième point d'ancrage de l'ancre 36 sur le fond 14 de l'étendue d'eau, sans remonter la conduite 26 et l'ensemble de fond 24 sur l'ensemble de surface 20.
A cet effet, un navire (non représenté) portant une grue est utilisé pour soulever partiellement la conduite 26 et l'ancre 36 à l'écart du fond 14 au premier point d'ancrage, en saisissant la conduite 26 par exemple au niveau du raccord 68. Puis, le navire convoie le dispositif d'extraction 18 vers le deuxième point d'ancrage, où la conduite 26 et l'ancre 36 sont redescendus pour placer l'ancre 36 au contact du fond 14. La conduite 26 et l'ancre 36 restent immergés sous la surface 16 de l'étendue d'eau 12 pendant le transport entre le premier point d'ancrage et le deuxième point d'ancrage. La flottabilité apportée par l'ensemble de flottabilité 28 facilite le soulèvement du dispositif d'extraction 18 et autorise son transport en maintenant la partie inférieure rigide 64 sensiblement verticale.
En variante, la partie supérieure flexible 66 occupe une configuration en caténaire dans la configuration connectée.
L'ancre 26 est par exemple du type ancre à succion (« succion pile » en anglais) ou de type pile d'ancrage par gravité (« gravity base »).

Claims

REVENDICATIONS
1 .- Dispositif d'extraction (18) d'un matériau comprenant des roches et/ou des sédiments situé au fond (14) d'une étendue d'eau (12), du type comprenant :
- un ensemble de fond (24) comprenant des moyens (50, 52) de prélèvement du matériau sur le fond (14) de l'étendue d'eau (12) ;
- une conduite (26) de transport du matériau prélevé, raccordée en un premier point (60) sur l'ensemble de fond (24) et destinée à être raccordée en un deuxième point (62) à un ensemble de surface (20) flottant sur l'étendue d'eau (12) ; caractérisé en ce que l'ensemble de fond (24) comprend des moyens d'ancrage (36) dans le fond (14) de l'étendue d'eau (12), le dispositif d'extraction (18) comprenant un ensemble de flottabilité (28) destiné à être totalement immergé sous l'étendue d'eau (12), l'ensemble de flottabilité (28) étant solidaire d'au moins une région supérieure de la conduite de transport (26) pour maintenir la conduite de transport (26) dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau (12) entre l'ensemble de fond (24) et la région supérieure lorsque le deuxième point (62) est déconnecté de l'ensemble de surface (20).
2.- Dispositif (18) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'ensemble de flottabilité (20) comprend une pluralité de bouées (96, 98) montées autour de la région supérieure de la conduite de transport (26).
3.- Dispositif (18) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la conduite de transport (26) comprend une partie inférieure rigide (64) raccordée à l'ensemble de fond (24) et une partie supérieure flexible (66) raccordée à la partie inférieure rigide (64), l'ensemble de flottabilité (28) étant monté au moins partiellement sur la partie inférieure rigide (64).
4.- Dispositif (18) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la conduite de transport (26) est flexible sur sensiblement toute sa longueur pour être déployable entre une configuration enroulée sur un tambour d'enroulement porté par l'ensemble de surface (20) et une configuration déployée dans l'étendue d'eau (12).
5.- Dispositif (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de fond (24) comprend un véhicule extracteur (38), raccordé à la conduite de transport (26), les moyens de prélèvement (50) étant portés par le véhicule extracteur (38).
6.- Dispositif (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de fond (24) comprend un support (54) de collecte de matériau, raccordé à la conduite de transport (26), le support de collecte (54) étant destiné à être posé sur le fond (14) de l'étendue d'eau (12) pour recueillir le matériau prélevé par des moyens de prélèvement (52), les moyens de prélèvement (52) étant destinés à être manœuvres depuis l'ensemble de surface
(20), indépendamment du support de collecte (54).
7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'ancrage (36) comprennent une ancre maintenue immobile dans le fond de l'étendue d'eau.
8.- Installation (10) d'extraction d'un matériau situé au fond (14) d'une étendue d'eau (12), caractérisée en ce qu'elle comprend : - un ensemble de surface (20) destiné à s'étendre au moins partiellement au-dessus de la surface (16) de l'étendue d'eau (12) ;
- un dispositif d'extraction (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le deuxième point (62) de la conduite de transport (26) étant déplaçable par rapport à l'ensemble de surface (20) entre une configuration connectée dans laquelle le deuxième point (62) est raccordé à l'ensemble de surface (20) et une configuration démontée dans laquelle le deuxième point (62) est situé totalement à l'écart de l'ensemble de surface (20), l'ensemble de flottabilité (28) maintenant la conduite de transport (26) dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau (12) entre l'ensemble de fond (24) et la région supérieure, dans la configuration connectée et dans la configuration démontée.
9.- Procédé d'extraction d'un matériau situé au fond (14) d'une étendue d'eau (12) à l'aide d'une installation (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - raccordement du deuxième point (62) de la conduite de transport (26) sur l'ensemble de surface (20) ;
- extraction du matériau à partir du fond (14) de l'étendue d'eau (12) par les moyens de prélèvement (50, 52) ; - convoyage du matériau extrait vers l'ensemble de surface (20) à travers la conduite de transport (26) ; puis
- déconnexion du deuxième point (62) de la conduite de transport (26) à l'écart de l'ensemble de surface (20), l'ensemble de flottabilité (28) maintenant la conduite de transport (26) dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau (12) entre l'ensemble de fond (24) et la région supérieure après la déconnexion.
10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'étape de déconnexion, une étape additionnelle de raccordement du deuxième point (62) de la conduite de transport (26) à l'ensemble de surface (20).
1 1 .- Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'installation (10) comprend un premier navire (22) et un deuxième navire, chaque navire portant un ensemble de surface (20), le procédé comprenant les étapes suivantes : - raccordement du deuxième point (62) de la conduite de transport (26) sur l'ensemble de surface (20) du premier navire (22) ;
- extraction du matériau à partir du fond (14) de l'étendue d'eau (12) par les moyens de prélèvement (50, 52),
- convoyage du matériau extrait vers l'ensemble de surface (20) du premier navire (22) à travers la conduite de transport (26), puis
- déconnexion du deuxième point (62) de la conduite de transport (26) à l'écart de l'ensemble de surface (20) du premier navire (22), l'ensemble de flottabilité (20) maintenant la conduite de transport (26) dans une configuration sensiblement verticale dans l'étendue d'eau (12) entre l'ensemble de fond (24) et la région supérieure,
- raccordement du deuxième point (62) de la conduite de transport (26) sur l'ensemble de surface (20) du deuxième navire.
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