Brevet FR2040318A1 — publié le 19710122

i 2040318 La présente invention se rapporte à un équipement de forage sous-marin, qui est flottant et comporte des pieds permettant de le soulever à la position de forage désirée. Elle concerne plus particulièrement une plate-forme de forage donnant un appui sûr 5 quel que soit 1'état du fond à 11emplacement du forage, comportant des pieds qui. sont maintenus fermement en position haute afin d'éviter les vibrations pendant qu'elle se déplace, comportant des caissons d'appui qui peuvent être fixés soit à la coque, soit au pied et qui, lorsqu'ils sont fixés à la coque, opposent 10 une résistance minimum au déplacement de la plate-forme dans l'eau ; l'invention concerne également un navire qui comporte son propre équipement de propulsion lui permettant de se déplacer sur l'eau jusqu'à l'emplacement du forage, qui peut être soulevé sur ses pieds en constituant une plate-forme de forage stable et dont 15 le centre de gravité est assez bas pour qu'il soit stable lorsqu'il se déplace sur l'eau. D1 autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre'explicatif mais nul-20 lement limitatif une forme de réalisation conforme à 1'invention„ Sur ces dessins, la figure 1 est une vue en plan d'un navire-plate-forme de forage selon 11invention ; la figure 2 en est une vue en élévation latérale ; 25 la figure 3 est une coupe longitudinale de détail d'un pied et montre les guides des pieds, ces derniers étant fixés dans leur position haute ; la figure 4 est une vue schématique partielle du - n?.vire et montre un pied et un caisson d'appui, le pied étant fixé à ce na~ 30 vire et le caisson ayant la position qu'il occupe lorsque le navire se déplace sur l'eau ; la figure 5 est une vue schématique semblable du navire surélevé sur ses pieds, le caisson étant fixé à la partie inférieure du pied en donnant à celle-ci une plus grande surface de portée 35 sur le fond ; la figure 6 est une-autre vue schématique semblable, montrant le navire surélevé sur ses pieds, le caisson étant fixé à lui ; la figure ? est une vue en élévation ùcun raccord d'un des pieds ; 70 15356 2 2040318 la figure 8 est une coupe d'un des raccords de pied selon la ligne 8-8 de la figure 7 ; et la figure 9 est une coupe du raccord représenté sur la fig. 8, selon la ligne 9-9. 5 Le navire 10 représenté sur les figures 1 et 2 peut comporter son propre équipement propulseur. Il comporte des pieds 12 qui peuvent être abaissés par des mécanismes à vérin appropriés. Il porte également l'équipement de forage usuel des plates-formes, tels que le chevalement ou derrick D et les grues C. Bien qubn 10 ait représenté quatre pieds 12, il peut en avoir trois ou plus sans s'écarter du domaine de la présente invention. Chacun de ces pieds passe dans un puits 14 du navire 10, Les parties du dessous de ce dernier qui entourent ces puits délimitent des logements 16 dans lesquels les caissons d'appui 18 se trouvent pendant que le 15 navire se déplace'. Chacun de ces caissons est conçu de façon à loger le pied 12 ou à permettre à ce dernier de s'y déplacer. Comme le montre la figure 3, chacun des puits 14 comporte des guides inférieurs 20 et des guides supérieurs 22. Les pieds 12 sont légèrement plus larges à leur partie inférieure, si bien que 20 lorsqu'ils occupent leur position haute ils sont retenus dans les puits 14. Dans cette position ils ne peuvent ni se déplacer ni vibrer pendant que le navire 10 se déplace. Pour les maintenir encore mieux, des coins 23 sont insérés entre eux et les guides supérieurs 22. 2Î; Les caissons 18 comprennent chacun des dispositifs 24 qui les rendent solidaires de manière amovible es pied 12 associé et des dispositifs 26 qui les fixent, de manière- amovible au navire dans leur logement 16. Il existe en plus des dispositifs 28 destinés à fixer chacun des pieds au navire et à déplacer positivement ces 30 pieds-dans les deux sens dans leurs puits .14. Ces dispositifs comportent des-doigts de verrouillage supérieurs 30, des doigts de vesxouillase inférieurs 32 at les v-Srisis usuels (non représentés) quJ. déplacent ces doigts 30 ai 32 les *«;s par rapport aux. autres. Ch^ne pied comporte des élisants ï-^liiss antre eux et sa. partie ?.c= inférieure comporte un caisson d'appui 34 qui en est solidaire. Girâc® à soïï propre équipement projiilseer, le navire 10 fait route vers . 1!emplacement cls forage* \-ss caissons 18 étant mainte-• nus dans leur position haute reprërv^iiâs sor la figure 4. Les 70 15356 3 2040318 dispositifs 24 fixent chacun de ces caissons â l'extrémité inférieure de son pied, et les dispositifs 28 maintiennent ces pieds en position haute, de sorte que les caissons sont maintenus dans leurs logements respectifs 16. Si on le désire, ils peuvent y être 5 maintenus par les dispositifs 26, les dispositifs 24 pouvant être en position de déverrouillage. Lorsque les caissons 18 occupent cette position, ils diminuent la résistance qu'ils créent pendant le déplacement du navire. Lorsque ce dernier se trouve au-dessus de l'emplacement de forage, la nature du fond détermine s'il faut 10 faire descendre les pieds 12 en y fixant les caissons 18 comme le montre la figure 5 ou sans eux comme on le voit sur la figure 6. Si le fond est relativement meuble et a une capacité de charge limitée, on fixe ces caissons aux pieds ainsi qu'on le décrira plus loin afin d-'obtenir une capacité de charge suffisante pour 15 soutenir le navire 10 au-dessus de l'eau. Si l'état du fond est tel que l'on n'a besoin que d'une petite surface pour ce soutien du navire, on laisse les caissons fixés à ce dernier dans leurs logements 16 quand on fait descendre les pieds 12. Si l'on désire faire descendre les caissons 18 avec les pieds, 20 on les rend d'abord solidaires du navire au moyen des dispositifs 26, puis on fait descendre les pieds sur une petite distance de façon qu'ils dépassent de quelques mètres le dessous de ces caissons. On manoeuvre ensuite les dispositifs 24 de façon à fixer lesdits caissons à leurs pieds respectifs, puis on déverrouille 25 les dispositifs 26. On peut alors faire descendre positivement les pieds 12 par rapport au navire 10. Lorsque les caissons 34 et 18 viennent en contact avec le fond, et que les pieds continuent à se déplacer dans les puits 14, ces pieds soulèvent le navire au-dessus de l'eau et l'amènent à la position représentée sur la 30 figure 5. Du fait que l'extrémité inférieure des pieds dépasse du dessous des caissons 18, elle pénètre plus dans le fond et donne une stabilité latérale. La grande surface de ce dessous des caissons augmente beaucoup la surface d'appui des pieds qui est en contact avec le fond, en augmentant beaucoup la stabilité du 35 navire lorsqu'il occupe sa position surélevée de forage. Lorsque l'emplacement de forage se trouve au-dessus d'un fond relativement dur, on peut ne pas désirer disposer de la plus grande surface de portée des caissons 18. Dans ces conditions, on manoeuvre les dispositifs 26 de façon à rendre ces caissons 70 15356 4 2040318 solidaires du navire dans leurs iogeœeatg 16, puis on déverrouille les dispositifs 24 de manière à permettre de faire descendre positivement les pieds 12 dans les puits 14 st dans lesdits caissons 18. Comme on le voit sur la figure 6 lorsque les caissons 34 de 5 ces pieds sont venus en contact avec le fond, le fait de continuer à faire descendre les pieds dans le navire soulève ce dernier au-dessus de la surface de l'eau, ce qui donne une plate-forme stable à partir de laquelle on peut effectuer les opérations de forage. Les pieds 12 sont normalement très longs, cette longueur 10 pouvant atteindre environ 100 mètres. Etsnt donné que s'ils se prolongeaient sous le navire ils créeraient une résistance à 1'avance de ce dernier et pourraient même le faire talonner, et que s'ils se prolongent au-dessus de ce navire ils en diminuent la stabilité, une partie de ces pieds est rendue amovible. Cette 15 partie amovible peut être fixée sur le pont pendant la marche du navire. Les figures 7, 8 et 9 représentent un raccord entre la partie amovible 36 et la partie principale 38. Chacun des éléments longitudinaux 40 de cette partie principale se termine par une broche 42 destinée à s'insérer dans le logement 44 des éléments 20 longitudinaux 46 de la partie amovible 36. La broche 42 est un prolongement tubulaire dont le diamètre extérieur est inférieur à celui de l'élément 46 et le logement 44 est une partie tubulaire ayant une épaisseur plus grande et un diamètre intérieur un peu supérieur à celui de cette broche 42. Un dispositif de fixation 25 48 maintient cette broche à la position voulue dans le logement 44. Lorsque la partie amovible 36 a été rendue solidaire de la partie principale 38, l'ensemble agit comme un pied unique qui soutient le navire ainsi qu'on l'a décrit précédemment. Le dispositif 48 comprend des segments de blocage 50, des vis 30 52 qui règlent la position de ces segments, des gorges 54 pratiquées dans l'intérieur du logement 44 et des gorges 56 pratiquées dans l'extérieur de la broche 42. Lorsque les segments 50 sont recules complètement dans les gorges 54, le dispositif 48 est déverrouillé et on peut séparer la partie 36 de la partie 38. 35 Une manoeuvre des vis 52 repoussant les segments vers l'intérieur de manière qu'ils se trouvent en partie dans les gorges 56 et en partie dans les gorges 54 solidarise ces parties 36 et 38» Les arêtes supérieures et inférieures de ces segments sont chanfreinées de façon à s'adapter à la section trapézoïdale des gorges 56. 70 15356 5 2040318 Par conséquent, lorsque les segments sont repoussés dans ces gorges 56, les chanfreins et les faces inclinées coopèrent pour solidariser de la façon désirée la broche 42 et le logement 44. Grâce à l'existence des parties^amovibles 36 des pieds 12, on 5 peut améliorer la stabilité du navire 10, en rangeant ces parties 36 sur le pont, ce qui abaisse le centre de gravité de ce navire. Cela diminue également l'effort dynamique appliqué aux pieds quand le navire se déplace. On voit par la description ci-dessus que l'équipement conforme 10 à la présente invention fournit une plate-forme de forage, sous-marin stable quel que soit l'état du foad de l'eau à l'emplacement du forage. Cet équipement permet de disposer d'une grande surface d'appui qui peut être fixée à la partie inférieure des pieds et venir^en contact avec le fond en augmentant la stabilité 15 de l'ensemble. De plus, les caissons qui fournissent cette grand® surface d'appui sont fixés de manière amovible dans des logements ménagés dans le navire B en diminuant la résistance de ce dernier au déplacement, et peuvent être rendus solidaires de ces logements lorsqu'on fait descendre les pieds à travers ce navire. Ce 20 dernier comporte son propre équipement propulseur et comporte des puits équipés de guides permettant aux pieds de s'y déplacer Il va de soi que la présente intention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes modifications sans sortir de son cadre. 70 15356 6 2040318 REVENDICATIONS 1. Equipement flottant convenant pour des forages et compor-iant un navire, un caisson et un pied, ce caisson et ce navire délimitant des ouvertures ayanVmême axe dans lesquelles le pied 5 passe, et un dispositif assurant les déplacements de ce pied dans le sens vertical, caractérisé par un dispositif de fixation amovible du caisson au navire et des organes amovibles pour fixer ce caisson au pied, le caisson et le pied pouvant être fixés au navire afin de permettre à ce dernier de se déplacer, et le 10 caisson pouvant être fixé au pied et descendre avec lui de manière à soulever le navire au-dessus de l'eau. 2. Equipement flottant selon la revendication 1, caractérisé par la fait que la partie inférieure du navire comporte un logement de grandeur suffisante pour contenir le caisson qui, lorsqu'il se 15 trouve dans ce logement pendant que le navire se déplace, crée un freinage minimum. 3. Equipement flottant selon l'une des revendications 1 et 2, caractérise par le fait que le pied comprend des éléments reliés entre eux, et un caisson d'appui solidaire de ces éléments et 20 disposé à la partie inférieure du pied. 4„ Equipement flottant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par lis fait que des guides sont places dans l'ouverture du navire et. sont destinés à venir en contact avec le pied, la partie inférieure de ce dernier étant élar-25 gie-, de sorte que lorsque ce pied occupe une position haute, ces guides sont en contact étroit avec lui et que, lorsqu'il occupe tme position légèrement pliîs basse, il peut se déplacer librement entre ces guides. 5. Equipement flottant selon 1 'lire quelconque des revendica-30 tions précédentes, caractérisé par le fait que le navire comporte des guides supérieurs et inférieurs dirigeant le déplacement du pied à l'intérieur de ce navire, 19extriEiité inférieure de ce s"'"aiL"fe pied/eiargie de manière à s8ajuster serré clans ces guides inférieurs afin que, lorsque ledit pied eHxrape sa position haute, ces 35 derniers guides le maintiennent fosrteasac. S, Equipement flottant selon la rs^eadisation 5, caractérisé par des coins placés entre les guides supérieurs et le pied et maintenant es dernier par rapport I ces guides. 70 15356 7 2040318 7. Equipement flottant selon 1 ' usa© quelconque des revendications précédentes, caractérisa par le fait qu'il comporte plusieurs pieds et caissons coopérant avec le navire. 8. Equipesaent flottant selos la rei'endisation 7, caractérisé 5 par le fait que le navire comporte un équipement de propulsion qui lui permet de ss déplacer sur l'eau. 9. Equipement flottant selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que chaque pied comporte une partie amovible, et des moyens pour fixer cette dernière à la partie res- 10 tante de ce pied. 10. Equipement flottant selon la revendication 9, caractérisé par le fait que chaque pied comporte des éléments longitudinaux et un raccord à broche et logement entre chacun de ces éléments du pied et de^sa partie amovible. 15 11 » Equipement flottant selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que les moyens de fixation comportent des segments et des gorges annulaires associés dans la broche et dans le logement, les segments pouvant être contenus entièrement dans une de ces gorges, et des moyens pour déplacer ces segments de 20 manière qu'ils se trouvent en partie dans chacune desdites gorges en rendant solidaires la broche et le logement de raccord.