Brevet FR2011287A1 — publié le 19700227

i 2014287 La présente invention se rapporte d'une façon générale, à la pose des canalisations sous-marines, et elle concerne plus particulièrement un procédé de raccordement des canalisations sous l'eau. 5 Dans la pose des canalisations sous l'eau, une difficulté consiste à placer et raccorder les tronçons avec précision. lorsque les tronçons sont suspendus à des grues ou équivalents l'opération doit, soit être exécutée par des plongeurs, soit être télécommandée de la surface ; sinon, on peut encore assembler préala-10 blement les tronçons de canalisations à la surface et les descendre ensuite sur le fond. Pour la manipulation des canalisations de grosse section, il serait nécessaire d'employer de nombreux plongeurs qui travailleraient dans des conditions difficiles 5 d'un autre côté la télécommande n'est pratiquable que dans les 15 eaux peu profondes ; en outre, tous ces travaux sont difficiles lorsque la mer est agitée et en présence de courants, l'assemblage préalable des tronçons de canalisations à la surface simplifie l'exécution des joints mais, dans la plupart des cas, lorsqu'on descend les canalisations assemblées sur un fond éventuellement 20 inégal, l'opération risque de briser les joints et d'endommager les tubes. La découverte et l'exploitation de dépôts de pétrole et de gaz au large des côtes continuent actuellement à être d'un intérêt vital et toujours croissant. Ces activités sont en progrès depuis 25 de nombreuses années, mais principalement à des profondeurs relativement faibles, l'exécution d'opérations en eaux plus profondes a accentué la nécessité de disposer de techniques sûres de raccordement des canalisations à des profondeurs d'environ 300 mètres et même davantage. 30 Etant donné qu'un grand nombre des gisements sous-marins se trouvent à des profondeurs auxquelles les plongeurs ne peuvent pas travailler, ou bien auxquelles il n'est pas rentable de les employer, on serait conduit à construire des installations relative- 20299 2 2011287 ment compliquées 4e télécommande et de télésurveillance pour obtenir des résultats satisfaisants avec les techniques de soudage utilisées habituellement. Oes installations compliquées de télécommande et de télésurveillance sont coûteuses aussi bien à réali-5 ser qu'à. exploiter. llinvention se rapporte à un procédé de raccordement pour les canalisations reliant les puits forés au large des côtes aux stations collectrices ou aux installations de production situées également au large, procédé consistant à relier une longueur de 10 canalisation reliée à un puits à un repère de position, à amener une canalisation reliée à la station de collectrice ou à l'installation de production en position de recouvrement par rapport à la canalisation reliée au puits, puis à couper la partie qui est à X recouvrement et à exécuter à distance la jonction des extrémités 15 des canalisations sur le fond de la mer. La description qui va suivre, en référence aux dessins annexés, donnés surtout à titre d'exemples, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée» Sur ces dessins, 20 - La figure 1 est une représentation schématique synoptique d'un mode préféré de mise en oeuvre des principes de la présente invention ; - la figure 2 est une représentation schématique synoptique de la première phase de mise en oeuvre du procédé préféré suivant 25 l'invention j - la figure 3 est une représentation schématique synoptique de la deuxième phase de mise en oeuvre du procédé préféré suivant l'invention ; - la figure 4 est une représentation schématique synoptique 30 de la troisième phase de mise en oeuvre du procédé préféré suivant l'invention ; - la figure 5 est une vue plus détaillée d'un dispositif comportant une bouée et qui sert à repérer l'extrémité d'un tronçon 69 20299 3 2011287 de canalisation ; - la figure 6 est une vue détaillée, en élévation, représentant le procédé préféré de descente de 1'appareil qui sert à exécuter la jonction des canalisations en place sur le fond de la 5 mer. Sur la figure 1, une installation de forage flottante 1 qui peut être constituée par un navire ou une plateforme est représentée en position après l'exécution d'un puits sous-marin productif 2. Naturellement, la tète du puits 2 peut se trouver au-dessus ou 10 au-dessous de la surface de l,eau. Un tube conducteur immergé 3 relie la foreuse 2 à la tête 4 du puits 2, ainsi qu'il est bien connu dans la technique. Après l'exécution du puits, on pose un tronçon de canalisation 5 relié à la tête 4 du puits<> On relie l'extrémité libre de la canalisation 5 à un câble-guide 7 attaché 15 à une bouée 8 pour repérer la position immergée de la canalisation 5* Le câble-guide 7 est d'une longueur spécialement déterminée en vue des opérations consécutives, ainsi qu'on le décrira dans la suite. La position sous l'eau d'une installation de production ou 20 d'une station collectrice sous-marine est repérée au moyen d'une bouée 12 qui est elle-même reliée à la station 9 au moyen d'un câble-guide 13. Naturellement, d'autres câbles-guide 11 peuvent éventuellement relier la station collectrice 9 à d'autres puits, dont l'un est représenté sur la figure 2. Ainsi qu'on l'a repré-25 senté sur les figures 1 à 4» la station collectrice 9 et la tête 4 du puits reposent sur le fond 14 de la mer* Ainsi qu'on l»a représenté sur la figure 2, plusieurs puits, tels que le puits 2 et le puits 15, peuvent être réalisés au moyen d'une installation de forage flottante 1 avant de commencer l'opé-30 ration de pose et de raccordement de la canalisation. Ici, le puits - 15 comprend une tête 16, une partie de canalisation 17 qui est reliée à la tête 16 du puits, et une bouée 18 qui est attachée, par l'intermédiaire d'un câble-guide 19» à l'extrémité libre 20 de la 69 20299 4 2011287 canalisation 17• Bans le fonctionnement, et comme on peut le voir en plus particulièrement en se reportant à la figure 2, une barge 22 de pose des canalisations raccorde plusieurs puits entre eux au cours 5 d'une môme opération au large, Chaque opération de raccordement d'un puits consiste, en résumé, à descendre une canalisation et à la raccorder à la station collectrice ou l'installation de production puis à étendre la canalisation jusqu'à la bouée qui repère la position de la canalisation préalablement posée et qui est re-10 liée à la tête du puits* La route suivie par la barge de pose se trouve à peu près dans le prolongement de la partie de la canalisation qui est reliée à la tête du puits et déjà posée* Plus particulièrement, la barge 22 descend une partie de la canalisation 23 qui est raccordée à distance par des moyens bien 15 connus dans la technique à une installation de production ou à une station collectrice 9» laquelle se trouve à la verticale au-dessous de la bouée 12* La barge de pose 22 étend la canalisation 23 jusqu'à proximité de la bouée 8 qui repère la position immergée de la canalisation 5* 20 A. cette position, on utilise la barge 22 pour préparer l'extrémité libre de la canalisation 23 en vue d'exécuter la jonction télécont-mandée sous l'eau sur l'extrémité libre 6 de la canalisation 5* . Un appareil approprié 24 de coupe, alignement et raccordement est relié à l'extrémité libre de la canalisation 23 (figures 3» 4» 6)« 25 Ainsi qu'on peut mieux le voir sur. la figure 5, on fait passer un bouchon 7a le long de la canalisation immergée 5 qui part de la tête 4 du puits* La canalisation 5 prend appui sur le fond 14 de la mer et un élément de fermeture tel que le bouchon 7a est approprié pour fermer l'extrémité de la canalisation 5 et pour libérer 30 un câble 7 auquel est fixé une bouée 8* Ce câble 7 est ensuite accroché par une embarcation auxiliaire 25 puis tendu, par exemple au moyen d'un bloc et d'un contre-poids 26 ou d'une bouée immergée, pour former un guide rectiligne entre cette embarcation et l'extr&- 69 20299 5 2011287 ; mité libre 6 de la canalisation immergée» On peut éventuellement utiliser également la barge 22 pour cette opération. Toutefois, il n'est pas nécessaire pour la mise en oeuvre de l'invention de faire passer un bouchon dans la canalisation immergée 5» Par exem-5 pie, au moment de la pose de cette canalisation, on peut fixer un dispositif quelconque qui donne le résultat désiré, qui est de relier l'extrémité de la canalisation immergée à une bouée. Par exemple, un simple capuchon soudé muni d'un anneau suffirait dans les cas où 1'extrémité de la canalisation immergée doit être ensuite 10 coupée. Le bouchon mobile est nécessaire pour les applications dans lesquelles on n'envisage pas la nécessité d'une bouée et dans lesquelles on n'a pas facilement accès à l'extrémité de la canalisation, par exemple dans les opérations de réparation de canalisations rompues ou endommagées. 15 On attache ensuite l'extrémité libre de la canalisation 25 à. un appareil 24 de manutention et de raccordement. On enfile le câble-guide 7 à travers l'appareil 24. De cette façon, l'appareil 24» qui est relié par les câbles-guides 28 et 29 aux treuils 22a et 22b respectivement, peut être descendu sur le fond 14 de la mer 20 dans une position juxtaposée à la canalisation 5. Des moyens de commande appropriés 27» prévus sur la barge 22 sont couplés à l'appareil 24* De cette façon, lorsque les engins df levage de la barge 22 descendent la canalisation 23» en même temps que l'appareil 24» en position sur la partie de la canalisation 5 déposée sur le 25 fond 14 de la mer et qui est reliée à la tête du puits, l'appareil 24 coulisse le long du câble-guide 7 69 20299 6 20Ï1287 avec l'extrémité libre de 1'au.tre canalisation 23» qui a été préalablement centrée dans l'appareil 24» puis on raccorde ces deux extrémités par télécommande, pour raccorder ainsi les deux canalisations l'une à l'autre. 5 C'est de préférence la canalisation 25 reliée à la tête du puits qui est saisie, coupée, finie puis mise dans l'alignement de l'extrémité libre de la canalisation 23» par les opérations télécommandées, où elle est raccordée à la canalisation 23 par des moyens télécommandés. 10 l'appareil 24 d'alignement, de coupe et de raccordement est ensuite dégagé des canalisations et relevé par les câbles de levage 28 et 29» puis on applique un procédé analogue pour raccorder la canalisation 17^ à une autre canalisation en commandant les opérations de la barge 22. De cette façon on peut raccorder facile-15 ment plusieurs puits à une station collectrice ou à une installation de production. De même, ce procédé est également utilisé pour f raccorder une installation de production à une installation collectrice ou inversement. Finalement, ce procédé décrit peut également s'appliquer à la réparation des canalisations rompues» 20 l'homme de métier pourra facilement imaginer divers types de raccordements télécommandés sous l'eau. Par exemple, le procédé de soudage bout à bout par résistance, se prête facilement à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. On pourrait donc munir l'extrémité libre de la canalisation 23 d'un appareil logé 25 dans un conteneur qui comprend des moyens tels qu'une caméra de télévision et qui sert à vérifier le degré de recouvrement. De cette façon, on pourrait découper la partie qui est à recouvrement par des moyens classiques au-dessus de la surface de l'eau, puis préparer l'efxtrémité libre de la canalisation 23 et descendre en-30 suite l'ensemble de l'appareil pour le mettre en prise et le raccorder finalement à la canalisation 25. On peut également utiliser le soudage à l'arc ou au chalumeau pour raccorder les canalisations 5 et 23. 69 20299 7 2011287 Bien que l'invention n'ait été décrite particulièrement son application au raccordement de canalisations entre elles, la technique peut également être utilisée pour raccorder ou réunir des éléments de formes différentes par exemple des barres, des 5 tôles, etc.. 69 20299 8 2011287 BEVMDI GATIONS 1) Procédé de raccordement sous l'eau de deux canalisations, dans lequel on utilise un appareil de manutention et de raccordement des tubes pour raccorder les canalisations, ce procédé com- 5 prenant les phases consistant à attacher un câble-guide à l'extrémité libre de la première canalisation ; à tendre ce câble-guide de façon à former un guidage précis menant à la position sous-marine de la première des canalisations ; à amener la deuxième canalisation à un point adjacent à la position immergée de la pre-10 mière canalisation ; à attacher la deuxième canalisation, dans une position fixe et prédéterminée, à l'appareil de manutention et de raccordement ; à attacher l'appareil de manutention et de raccordement à la ligne de guidage tendue } à descendre l'appareil de manutention et de raccordement le long du câblé de guidage 15 tendu, pour descendre ainsi la deuxième canalisation et la mettre en position de recouvrement par rapport à la première. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend de plus les phases consistant à couper la partie de l'une des canalisations qui est à recouvrement en un point tel que 20 l'extrémité coupée se trouve sensiblement dans le même plan vertical que l'extrémité adjacente de l'autre canalisation ; à aligner l'extrémité coupée de l'une des canalisations pour la placer coa-xialement à l'extrémité adjacente de l'autre ; et à raccorder l'extrémité coupée de l'une des canalisations à l'extrémité adjacente 25 de l'autre pour raccorder ainsi les deux canalisations l'une à 1'autre. 3) Procédé de raccordement sous l'eau de deux canalisations immergées, dans le cas où l'une des canalisations est raccordée à un puits productif tandis que l'autre est reliée à une station 30 collectrice et dans le cas où l'on utilise un appareil de manutention et de raccordement pour raccorder les deux canalisations, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend -les phases consistant à repérer la position immergée de la première canalisation, 69 20299 9 2011287 qui est reliée au puits productif, pour former une marque visible de la surface ; à amener la deuxième canalisation, qui est reliée à la station collectrice, dans une position juxtaposée à la première des canalisations, à attacher l'appareil de manutention et 5 de raccordement dans une position fixe prédéterminée sur l'extrémité libre de la deuxième canalisation ; à descendre l'appareil pour le mettre en prise avec l'extrémité libre de la première canalisation, de telle sorte que l'extrémité libre de la deuxième soit à recouvrement par rapport à la première j à découper la par-10 tie de la première canalisation qui est à recouvrement, de façon que l'extrémité coupée se trouve sensiblement dans le même plan vertical que l'extrémité libre de la deuxième canalisation ; à aligner l'extrémité coupée de la première canalisation coaxiale-ment à l'extrémité libre de la deuxième ; et à raccorder l'extré-15 mité coupée à l'extrémité libre, pour raccorder par ce moyen les canalisations immergées. 4) Procédé suivant la revendication 3» caractérisé en ce que la phase de repérage de la position immergée comprend l'opération d'attacher à la première canalisation un câble-guide tendu qui 20 s'étend jusqu'à la surface, puis d'enfiler ce câble tendu à travers l'appareil avant de descendre cet appareil.