Brevet FR2012016A1 — publié le 19700313

La présente invention concerne une ins.talla.tion de forage de puits de pétrôle, à forage incliné, dans laquelle le râtelier de tubes est maintenu au-dessus de l'aire de stockage, indépendamment de l'inclinaison du mât, çe dernier pouvant être maintenu dans 5 une position inclinée par la structure munie du râtelier à tubes, et dans laquelle la table tournante peut être inclinée avec le mât, dans des angles variés, saris nécessiter de réglage de la ^chaîne d'entraînement de la table. Il est souvent souhaitable de forer deux ou plusieurs 10 puits sans déplacer la superstructure ou la plate-forme de forage. Une façon de réaliser cela est de déplacer verticalement le- mât de forage, dans des positions différentes sur la plate-forme : pour forer différents puits. Une autre façon est d'incliner le mât de façon à réaliser un puits par un forage en biais. 15 II existe toutefois un problème lié au forage incliné, lorsqu'il s'agit d'un angle important par rapport à la verticale ; ce problème concerne le stockage des tubes de forage dans le dispositif de stockage en face du mât. La plate-forme à râtelier connue et le râtelier faisant saillie de la paroi frontale ouverte 20 d'un mât ne peuvent pas être utilisés, car, dans la position inclinée du mât, le râtelier est éloigné de l'arriéré de la zone de stockage sur la plate-foîme. Une solution à ce problème a été le montage d'une plate-forme-râtelier à une distance importante, en avant du mât, à l'extrémité d'une flèche solidaire du mât, de tel-25 le sorte que le râtelier est disposé au-dessus du stock. Ceci nécessite que le râtelier et l'extrémité extérieure de la flèche soient suspendus par des câbles à partir du sommet du mât et que l'on utilise des haubans pour la fixation du râtelier et des tubes qui y sont stockés, pour résister aux poussées du vent. A la vérité un tel 30 dispositif n'est pas vraiment stable. L'invention a pour but de remédier aux inconvénient-s ci-dessus et concerne, à cet effet, line installation de forage pour puits de pétrôle caractérisée en ce qu'elle comporte une plate-forme line tour de stockage pour tubes montée sur la plate-forme, un râte-35 lier pour tubes solidaires de la partie supérieure de la tour, un mât de forage monté sur la plate-forme à côté de la tour, et qui a un côté ouvert en regard du râtelier de tubes pour permettre le déplacement de tubes de forage vers l'arrière et vers l'avant, entre le mât et le râtelier, le mât étant incliné vers le haut et à par-40 tir de la tour, des moyens reliant le mât et la partie supérieure de la tour, et un support de table tournante à 1'extré- 69 06828 2 2012016 mité inférieure du mât permettant de maintenir là table tournante inclinée pour un forage en biais, ce qui; permet d'incliner la table et le mât sans toucher à la chaîne d'entraînement de la table. l'invention sera mieux comprise au regard de la des-5 cription ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de 1!invention? dessins dans lesquels s - la figure 1 est une vue de côté d'une installation de forage, selon l'invention, - la figure 2 est une vue du mât de l'installation, 10 le treuil de forage ayant été omis pour des raisons de clarté. - la figure 3 est une vue de l'extrémité opposée» - la figure 4 est une vue de face agrandief du palan mobile, vu selon la ligne 1V-IV de la figure 1, - la figure 5 est une vue en coupe transversale1 15 selon la ligne V-V de la figure 4, -* la figure 6 est une vue en plan de 1'installa- tion de forage. - la figure 7 est une vue en plan de la plateforme principale; 20 - les figures 8 et 9 sont des vues de détail à ■ échelle plus grande, selon les lignes VIII - VIII et IX IX respectivement des figures 7 et 6. En se rapportant aux dessins, une embase, structure inférieure ou plate-forme 1 est disposée à l'endroit du forage 25d'une façon quelconque appropriée. Pour le forage en mer, la plateforme est montée sur un châssis d'acier 2, disposé au-dessus du niveau de l'eau. Un mât de forage 3 ayant une face avant et arrière, est monté dans la zone centrale de la plate-forme, il s'étend vers le haut et vers 18extérieur de la plate-forme par-dessus la partie 30arrière de celle-ci. le mât à trois côtés possède une face frontale ouverte;, en regard de la partie frontale de la plate-forme. "A la partie inférieure du mât se trouve un support 4 pour une table tournante 5* le support est incliné afin de maintenir la table à la même inclinaison que le mât. l'extrémité supérieure du mât porte une roue 35à gorges 7f sur laquelle passent les câbles 8 du treuil de forage 9, de la plate-forme, pour déplacer le palan 10 à l'intérieur du mât. Ce palan est monté sur un chariot 11 qui monte et descend dans une piste de roulement 12 fixée sur le côté intérieur de la paroi arrière du mât. lé palan, est fixé au chariot par un pivot-transversal 13. 40Le mât peut être monté dans diverses positions inclinées, mais.de BAD ORIGINAL 69 06828 3 2012016 préférence dans la façon décrite ci-dessous. L1 aire de stockage 15 pour tubes qui se trouve dans la zone de la plate-forme pour supporter un ensemble de tubes de forage, est disposée entre la table tournante et l'ex-5 trémité avant de la plate-forme comme cela est représenté sur la figure 7. Comme le tube doit être disposé plus ou moins verticalement avec l'extrémité maintenue dans le support de tubes, il apparaît, dans la figure 1, que le support de tubes habituel, se projetant sur la face avant du mât relevé» serait derrière 10 l'extrémité inférieure du mât ; cela serait sans utilité. C'est pourquoi, selon une caractéristique de la présente invention, le râtelier de tubes utilisé, n'est pas disposé sur le mât mais est maintenu au-dessus de l'aire de stockage par une structure indépendante. De la sorte, la tour de stockage 16 est montée sur la 15 plate-forme au voisinage de l'extrémité frontale, dans une position permettant le maintien du râtelier au-dessus de l'aire ie stockage 15. La tour 16 comporte, de préférence, trois côtés fermés et un côté ouvert faisant face au mât. L'extrémité inférieure de la face frontale de la tour peut être montée dans des sabots 17 20 sur la plate-forme et les bords arrière des deux côtés parallèles de la tour peuvent être inclinés vers le haut et vers l'arrière à partir des sabots jusqu'à la hauteur à laquelle est fixé le râtelier pour tubes, comme représenté sur la figure 1. A partir de ce niveau les bords arrières des côtés parallèles peuvent être in-25 clinés vers le haut et vers l'avant, en direction de l'extrémité supérieure du côté frontal de la tour. La tour 16 peut être maintenue en position verticale de diverses façons, mais de préférence par deux jambes inclinées 18 disposées contre le râtelier pour tubes, dans une direction descendante et vers l'arrière ; les jambes, 30 encadrant ainsi les côtés opposés du mât, sont reliées au sabot 19 de l'extrémité arrière de la plate-forme. Dans la tour, au niveau du râtelier pour tubes, se trouve une plate-forme longitudinale 21 occupant une position médiane comme représenté dans la figure 6 ; des deux côtés de cette 35 plate-forme se trouvent des rangées de barres 22 espacées latéralement, et s'étendant d'un côté de la tour, vers l'intérieur en direction de la plate-forme, de façon à constituer le râtelier pour les tubes. Il apparaît que le râtelier est situé au-dessus de l;'aire le stockage 15 si bien que les tubes peuvent s'appuyer 40 sur cette aire,. BAD ORIGINAL 69 06828 4 2012016 Pour enlever un tube du mât et le mettre dans le râtelier après que l'extrémité inférieure du tube immédiatement au-dessus de la table tournante, ait été désolidarisé du tube adjacent comme représenté dans la figure 1, l'extrémité libre de 5 11élingue 23 est attachée au tube. Cette élingue est dirigée vers le haut pour passer au-dessus d'une poulie 24 fixée à la tour, puis redescend vers la tête d'enroulement 25 du treuil de forage. Cette élingue maintient l'extrémité inférieure du tube jusqu'à ce que celle-ci soit amenée sur le support puis l'abaisse à l'aide 10 du palan - 11 extrémité 'supérieure du tube est alors libérée de la tête d'injection connue 26 puis est redressée par le câble 27, préalablement fixé au tube9 pour l'amener dans la tour de stockage où le tube peut être disposé dans le râtelier. Ce câble de traction fixé en avant de l'extrémité supérieure du tube, passe au-dessus 15 d'une poulie 28 fixée au sommet de la tour ; puis ce câble descend sur la plate-forme où il peut être enroulé ou déroulé par des organes 'appropriés tel que par exemple par un treuil pneumatique 29. Pour permettre à l'ouvrier de se déplacer entre le mât incliné et le râtelier de tubes, lorsque les tubes sont mis dans le râtelier 20 ou extraits de celui-ci, l'extrémité supérieure de la tour est reliée au mât par une passerelle 30. l'extrémité frontale de la passerelle est fixées de préférence, à la tour de stockage, au niveau du râtelier de tubes, quoi que cette passerelle pourrait être à un niveau légèrement inférieur ou supérieur au précédent. Il est sou-25 ,haitable de réaliser la passerelle en deux parties 31 écartées latéralement, et entre lesquelles l'extrémité supérieure des tubes de forage peut être basculée vers l'avant ou vers l'arrière, et entre l'intérieur du-mât et le râtelier pour tubes. Chaque passerelle 31 est articulée par rapport à la tour de stockage de tube, selon un 30 axe horizontal 32. Comme cela est le mieux représenté sur la figure 9, le côté inférieur de l'extrémité opposée de la passerelle repose sur un bras coudé 33 fixé à un manchon 34 monté pivotant sur un tourillon 35 en saillie latéralement à partir de la jambe frontale adjacente du mât» la passerelle comporte un certain nombre, de per-35 çages écartés longitudinalement, dont certains sont utilisés pour le passage de boulons 36 permettant la fixation de la passerelle au bras 33. Aux extrémités des passerelles correspondant au mât se trouve une petite plate-forme 37, montée amovible sur les jambes frontales du mât. Deux petites plate-formes triangulaires 38 sont 40 ainsi fixées de façon amovible aux plate-formes latérales 39 de la bad OR/gjmal 69 C6S28 5 2012016 tour de stockage. Les deux passerelles permettent non seulement à un ouvrier de travailler d'un côté quelconque du lieu de manoeuvre ou encore la présence d'ouvriers des deux côtés de cet endroit, mais 5 ces passerelles permettent également de délimiter la zone, entre le mât et la toury si bien qu'il n'y a aucun risque qu'un tube bascule latéralement pour sortir du .champ de manoeuvre,. Une autre caractéristique importante de la présente invention est que la ou les passerelles peuvent être utilisées comme lien rigide.pour maintenir 10 le mât dans une position inclinéer à partir de la tour étrésillon-née;. ce qui permet la suppression de tout autre support ou câble de suspension pour le mât. Quoi que le mât puisse être monté à un angle fixe tel que 30° par rapport à la plate-forme^ suivant une autre carac-15 téristique, l'angle peut être modifié afin de réaliser, des forages à inclinaison variable et même des forages verticaux» Ceci peut être réalisé par la liaison pivotante de l'extrémité inférieure du mât à la plate-forme selon un axe transversal de façon à ce que le mât puisse être basculé vers 1'avanc ou vers la tour de stockage. Ainsis 20 les pieds arrière du mât peuvent être fixés rigidement au support 4 de la table tournante alors que les pieds frontaux peuvent être montés dans des bras 41 (figures 7 et 8) solidaires de la partie supérieure de ce support et pivotant dans des paliers 42 solidaires de la plate-forme 1 des deux côtés du mât® Lors du montage de la 25 table tournante sur le support 4 dans une position telle que la projection latérale de l'arbre d1 entraînement 43 de la table soit coaxial à 3.'axe de pivotement du mât, la chaîne 44 qui entraîne la roue dentée 45 de l'extrémité de l'arbre ne doit" pas être réglée lorsque l'on fait varier l'angle d'inclinaison du mât, car la posi-30 tion de l:axe de la roue dentée ne change pas lorsque le mât est redressé. Si on désire forer à un angle plus voisin de la verticale que celui représenté, les extrémités arrière des deux passerelles sont désolidarisées, des bras 33 du mât et ce dernier est alors basculé d8un nombre de degrés voulu en direction de la tour 35 par les câbles 46 reliés à l'extrémité supérieure du mât et passant vers l'avant et vers le bas au-dessus de poulies 47 (figure 3} à l'extrémité supérieure de la tour pour aller sur une enrouleuse 48 sur la plate-forme 1 « Lorsque le mât à atteint sa nouvelle position telle que celle indiquée en tiretés dans la^ figure 1, on 40 fixe les passerelles au bras 33 et 1'ensemble est maintenu par BAD ORIGINAL 69 06828 6 2012016 celles-ci® Les câbles 46 peuvent également être utilisés pour servir à maintenir le mât à partir de 1:extrémité supérieure de la tour. Bien sûr? si on le souhaites le mât peut être amené dans une position verticale, contre la tour de-stockage9 puis attaché 5 à celle-ci pour un forage vertical comme cela est également représenté en lignes tiretés dans la figure 1. Dans ce cas, les petites plate-formes 37 et 38 sont tout d'abcrd enlevées et les passerelles peuvent être abaissées sur les entretoises inclinées 18 car ces passerelles ne seront pas utiles. 10 Bien entendu, 1'invention n'est pas limitée aux exemples dé réalisation ci-dessus décrits et représentés. On pourra? au besoin, recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. BAD 0r'GINAL 69 06828 7 2012016 REVENDICATIONS 1°) Installation de forage pour puits de pétrole, caractérisée en ce qu'elle comporte une plate-forme» une tour de stockage pour tubes montés- sur la plate-forme, un râtelier pour 5 tubes solidaire de la partie supérieure de la tour, un mât de forage monté sur la plate-forme à côté de la tour» et qui a un côté ouvert en regard du râtelier de tubes pour permettre le déplacement de tubes de forage vers l'arrière et vers l'avant, entre le mât et le râtelier, le mât étant incliné vers le haut et à partir 10 de la tour» ces moyens reliant le mât et la partie supérieure de la tour, et un support de table tournante à l'extrémité inférieure du mât permettant de maintenir la table tournante inclinée pour un forage en biaist ce qui permet d'incliner la table et le mât sans toucher à la chaîne d'entraînement de la table. 15 2°) Installation de forage de puits de pétrôle selon la revendication 1, caractérisée par ce que les moyens de liaison entre le mât et la tour- sont constitués d'une passerelle donnant accès à la tour adjacente au râtelier. 3°) Installation de forage de puits de pétrôle, 20 selon la revendication 2, caractérisée par ce que la passerelle est constituée de deux passerelles écartées latéralement l'une de l'autre» et entre lesquelles on peut déplacer les tubes de forage vers l'avant et vers l'arrière. 4°) Installation de forage de puits de pétrôle» 25 selon la revendication 2» caractérisée par ce que la passerelle relie le mât et la tour et constitue au moins un des supports maintenant le mât dans sa position inclinée. 5°) Installation de forage de puits de pétrôle» selon la revendication 1» caractérisée en ce qu'elle comporte un 30 jambage pour la tour» incliné de l'extrémité supérieure de la -tour» vers le bas» au-delà du mât» jusque sur la plate-forme» des moyens étant disposés pour fixer le jambage sur la tour et sur la plate-forme. 6°) Installation de forage pour puits de pétrÔ-35 le, selon la revendication 1» caractérisée en ce que la tour possède trois côtés fermés et un quatrième côté ouvert» ce dernier faisant face au mât, le râtelier pour tubes étant monté à l'intérieur de la tour et son accessibilité s'effectuant par le côté ouvert. \ 40 7°) Installation de forage pour puits de pétrôle 69 06828 8 2012016 selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une poulie montée sur la tour au-dessus du râtelier pour tubesp et un câble passant au-dessus de cette poulie permettant de réaliser le déplacement vers l'avant et vers l'arrière des tubes de 5 forage• 8°) Installation de forage pour puits de pétrôle, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une table tournante montée sur le support, mie poulie montée sur la tour, et un câble passant au-dessus de la poulie et conformé pour 10 relier l'extrémité inférieure d'un tube de forage directement au-dessus de la table tournante, pour l'amener à la base de la tour de stockage. 9°) Installation de forage pour puits de pétrôle, selon la revendication 6, caractérisée en ce que le côté ouvert 1 5 du mât est le côté frontal, cette installation comprenant des moyens pour relier de façon pivotante l'extrémité inférieure du mât à la plate-forme, sur un axe transversal, et des moyens pour basculer le mât vers l'avant, dans une position verticale, derrière la tour, pour rendre possible un forage vertical. 20 10°) Installation de forage de puits de pétrôle, selon la revendication 2f caractérisée par ce qu'elle comporte un moyen de liaison pivotante, selon un axe transversal entre l'extrémité inférieure du mât et la plate forme, des moyens pour basculer le mât vers.l'avant et vers l'arrière, dans diverses 25 positions, la tour maintenant la passerelle, et des moyens amovibles de liaison de la passerelle avec le mât. 1t°) Installation de forage de puits de pétrôle, selon la revendication 10, caractérisée par ce qu^Lle comporte des moyens d'articulation selon un axe transversal de la passerel-30 le sur la tour. 12°) Installation de forage de puits de pétrôle, selon la revendication 1, caractérisée par ce qu'elle comporte un moyen de liaison pivotante selon un axe transversal entre l'extrémité inférieure du mât, et la plate-forme, des moyens pour bas-35 culer le mât vers l'avant et vers l'arrière dâns divers angles d'inclinaison, le support de la table tournante étant relié rigidement au mât en=dessous de cette liaison pivotante, une table tournant é étant montée dans ce support de table, et comportant un arbre d'entraînement latéralement en saillie, concentrique avec l'axe 40 versai précédents ainsi qu'une roue dentée d'entraînement montée sur BAD ORIGINAL 69 06823 9 2012016 cet arbre, si bien que le basculement du mât ne déplace pas radia-lement la roue dentée. 13°) Installation de forage de puits de pétrôle, selon la revendication 2S caractérisée en ce qu'elle comporte 5 un moyen reliant rigidement la passerelle au mât et à la tour pour maintenir le mât incliné, un jambage pour la tour étant disposé de façon inclinée vers le bas entre l'extrémité supérieure de cette tour, au-delà du mâtp jusque sur la plate-forme, et des moyens de liaison entre l'étrésillon et la tour et la plate-10 forme. \ BAD ORIGINAL