Brevet FR2047934A1 — publié le 19710319

La présente invention se réfère d'une manière générale à des appareillages de tête de puits et vise plus particulièrement un appareillage de tête de puits installé au fond de la mer ou au voisinage du fond de la mer. 5 On peut réaliser des installations de tête de puits au large des côtes de plusieurs manières différentes, par exemple en pla- i çant des plates-formes situées au-dessus de la surface de la mer ou en plaçant les,, têtes de puits au-dessus du fond de la'mer, mais à une distance importante de la surface de la mer pour éviter les 10 dommages qui pourraient être causés par des navires de surface ou analogues. On installe également des appareillages de tête de puits de façon que celle-ci repose sur le fond de la mer. Lorsque les puits aboutissent à des appareillages de tête placés au-dessus du fond de la mer, l'appareillage risque d'être endommagé par des câ-15 bles d'ancrage ou par d'autres objets se déplaçant dans l'eau au voisinage de la tête. On considère que, pour assurer une vie utile longue des ensembles de tête de puits sous-marins, il est souhaitable de réduire au minimum les effets indésirables de la corrosion et d'empêcher 20 les organismes vivants marins de gêner les opérations de service. On considère également qu'il est indiqué de prévoir des installations de tête de puits sous-marines, avec un équipement de réparation commandé à distance ou manuellement pour effectuer les réparations et/ou remplacement des pièces de vannes et autres 25 équipements. En conséquence, la présente invention concerne essentiellement une installation de tête de puits nouvelle, permettant de la placer au voisinage ou en dessous de la surface du fond de la mer pour empêcher que des dommages soient causés à l'ensemble de tête 30 par des objets étrangers, la tête étant complètement enfermée dans une enceinte réalisée de manière qu'elle ne puisse pas se remplir de sable ou de vase. L'enceinte peut être remplie d'inhibiteurs de corrosion et d'inhibiteurs empêchant les organismes vivants marins d'y vivre afin de protéger l'appareillage de tête de puits, l'ins-35 tallation comprenant un appareil permettant d'enlever les inhibiteurs, au cas où on désire assurer le service de la tête de puits, et permettant de remplir l'enceinte d'eau filtrée limpide pour assurer une bonne visibilité afin de pouvoir surveiller les opérations de service. Le dispositif permettant les réparations comprend un 70 23452 2 2047934 mécanisme de manipulation qu'on peut descendre dans l'enceinte et - qui peut effectuer à volonté diverses opérations, l'installation protectrice ayant un profil peu élevé et étant munie de moyens permettant l'insertion de l'appareillage protecteur dans la couche 5 superficielle de l'emplacement où est situé le puits. L'installation de tête de puits selon l'invention est de nature simple, d'un emploi sûr, et d'un coût peu élevé. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention f © ressortiront de la description qui va suivre/en regard des des-10 sins annexés représentant ,à titre illustratif mais nullement limitatif, un mode de réalisation de l'invention. Sur les dessins, . la figure 1 est une coupe axiale de la structure, d'enceinte de tête de puits sous-marine à profil peu élevé selon l'invention, 15 un mécanisme de tête de puits étant disposé à l'intérieur de l'enceinte ; la figure 2 est une coupe axiale de l'enceinte protectrice de la.figure 1, le couvercle étant enlevé, et montre l'opération de délavage effectuée sur place ; 20 la figure 3 est une coupe axiale de la structure d'enceinte protectrice de la figure 1, et montre l'enceinte en place dans la couche superficielle du fond de la mer et représente le tubage de revêtement de surface arrivé en position ; la figure 4 est une coupe axiale montrant l'enceinte protec-25 trice de l'invention, et l'installation d'un ensemble de tête de puits et d'un arbre de Noël placé à l'intérieur ; la figure 5 est une vue en élévation montrant le.profil de l'enceinte protectrice de tête de puits sous-marine complètement installée et hermétiquement fermée ; . , 30 la figure 6 est une coupe axiale partielle montrant le couver cle de l'enceinte protectrice et.le raccord de transfert de fluide; la figure 7 est une coupe axiale partielle du couvercle de l'enceinte protectrice et montre la broche traversant le couvercle et permettant de remplir l'enceinte d'un fluide de préservation ; 35 la figure 8 est une coupe axiale partielle du couvercle et montre l'agencement de la broche traversant le couvercle et employée pendant l'enlèvement du fluide de préservation de l'enceinte ; la figure 9 est une coupe axiale partielle du couvercle et montre un élément de fermeture à équilibrage de pression, fixé à la 70 23452 y 2047934 structure de raccord pour le transfert de fluide et la fermant ; la figure 10 est une vue en élévation montrant le manipulateur de réparation de l'invention et'la plâte-forme de.travail dans deux positions ; - 5 la figure 11 est une coupe axiale de la structure d!enceinte protectrice de l'invention, le manipulateur étant installé en position de travail à l'intérieur de l'enceinte ; et la figure 12 est une vue en plan montrant le manipulateur de réparation de la figure 10. 10 En bref, l'invention concerne une. installation de tête de puits munie d'une protection facilitant l'installation d'un ensemble de tête de puits et d'arbre de Noël en dessous du niveau de .la surface du fond de la mer, pour permettre une protection contre les dommages qui pourraient être causés par des objets 15 étrangers. L'invention est mise en oeuvre à l'aide d'une enceinte protectrice dans laquelle est situé l'ensemble de tête de puits sous-marinë, enceinte qui a une dimension suffisante pour permettre l'introduction d'un manipulateur de réparation sous-marine dans le but d'effectuer diverses opérations de. réparations sur les 20 vannes et autres parties de l'enceinte de tête de puits. L'enceinte protectrice est réalisée spécifiquement pour guider ou orienter de manière convenable le manipulateur afin de pouvoir exécuter avec précision les opérations de réparation. L'.enceinte protectrice est munie de moyens extérieurs qui permettent par délavage 25 d'installer dans la couche superficielle du fond de la mer l'enceinte protectrice et un tube guide auquel est fixée l'enceinte, simplement en envoyant par pompage du fluide sous pression par le tube guide, ce qui délave-la couche superficielle autour de l'enceinte protectrice et du tube guide. L'enceinte protectrice est 30 également munie sur ses surfaces, inférieures d'une série de lames racleuses, qui, non seulement assurent une fonction de renforcement et de raidissement de l'enceinte protectrice, mais encore constituent une structure permettant de provoquer une agitation de la couche superficielle, lorsqu'on fait tourner l'enceinte pro-35 tectrice au moyen de l'appareil de-forage. Lorsque la couche superficielle est agitée par les- lames racleuses, le fluide de circulation, envoyé par pompage par le tube guide délave la couche superficielle en permettant i l'.enceinte protectrice et au tube guide de s'enfoncer jusqu'à ce que les brides d'appui dont est 70 23452 4 2047934 munie l'enceinte protectrice,viennent en contact avec là surface du fond de la mer. Une fois que la structure d'enceinte protectrice a été installée au niveau convenable dans la couche superficielle, on peut 5 effectuer les opérations normales de forage et de terminaison à l'intérieur de l'enceinte protectrice. Une fois que le puits a été terminé et qu'on a mis en place comme il convient l'ensemble de tête de puits y compris l'arbre de Noël, on descend un couver-• cle protecteur pour l'assembler avec l'enceinte protectrice, ce 10 qui enferme complètement l'ensemble de tête de puits. L'enceinte hermétiquement fermée est alors remplie d'inhibiteurs .corrosion et de destruction des organismes vivants marins, pour protéger la .tête de puits dans son état submergé. L'enceinte protectrice est munie de structures de guidage externes*auxquelles peut être 15 amené un navire de surface afin de guider l'équipement pour l'amener dans la position d'orientation convenable à l'intérieur de l'enceinte protectrice» On peut loger un mécanisme manipulateur de réparation dans l'enceinte protectrice, et ce mécanisme permet d'installer des 20 dispositifs d'enlèvement de vannes et d'ensembles de pièces de vannes, en plus du fait qu'il permet d'effectuer diverses autres réparations. Pour mieux comprendre l'invention on se référera maintenant aux dessins. La figure 1 montre une enceinte protectrice 10 de 25 forme générale cylindrique, comportant une paroi latérale 12 généralement cylindrique, une paroi de fond supérieur tronconique 13, et une paroi dé fond inférieur tronconique 14, reliées par une petite paroi cylindrique 15. La paroi de fond inférieur 14 est reliée par soudage ou analogue à un tubage de revêtement 16 ser-30 vant ~ .-dg^i^guide? de construction tubulaire, qui peut s'étendre à une profondeur considérable en dessous de l'enceinte protectrice 10. Par exemple, l'ensemble de guidage peut avoir une longueur de l'ordre de 60 mètres. La partie inférieure du tubage de revêtement servant de guide est arrondie comme le montre la 35 figure 5 et comporte une ou plusieurs ouvertures dans lesquelles peut s'écouler un fluide sous pression, par exemple-de l'eau, lorsqu'on met en place par délavage le tubage de revêtement servant de guide et l'enceinte protectrice, comme on le décrira en détail "ci-après.- Un certain nombre de nervures ou lames racleuses 70 23452 5 2047934 20 et 21 sont fixées sur l'extérieur des parois de fond 13 .et 14 respectivement, à la fois pour servir à renforcer les fonds pendant les conditions de service de l'enceinte protectrice et pour agiter la couche superficielle lorsqu'on amène par délavage l'en-5 ceinte protectrice et le mécanisme de guidage à leurs positions appropriées. Une série d'éléments de centrage 22 est prévue- soit à l'intérieur du tubage de revêtement 16 servant de guide, soit à l'extérieur d'une douille de centrage 24 et peuvent se loger dans le tubage de revêtement servant de guide. Le but de la douille de 0 centrage est d'orienter comme il convient le train de tiges de forage 26 ou autre structure tubulaire qui peut passer dans le tubage de revêtement. Il faut évidemment une douille de centrage séparée pour chaque dimension particulière de tige de forage ou de tubage de revêtement passant dans le tubage de revêtement servant 5 de guide. Pour mettre en place à la profondeur convenable par rapport à la couche superficielle,1'enceinte protectrice et le tubage de revêtement servant de guide par le procédé de délavage, la tige de forage 26 passe dans la douille de centrage 24 et est placée 0 en communication avec, les ajutages 18, situés à la partie inférieure du tubage de revêtement servant de guide, de façon qu'on puisse .refioialer^fluide sous pression vers l'extérieur à travers les ajutages 18. La tige de forage 26 est reliée à un appareillage approprié de mise sous pression de fluide, par exemple une pompe, 5 placé sur le ponton de forage ou sur une plate-forme et qui soit capable de refouler du fluide à haute pression, par exemple de l'eau, vers l'extérieur à travers les ajutages 18, afin de délaver le couche superficielle et de permettre au tubage de revêtement -servant de guide de se mettre en place dans le vide limité par la 0 couche ayant subi le délavage. Une fois que le tubage de revêtement 16 servant de guide est complètement enfoncé dans la couche superficielle, l'enceinte protectrice 10 qui est nettement plus large, commence à pénétrer dans la couche superficielle à mesure qu'on poursuit le délavage. Le fluide sous pression envoyé par pompage 5 dans les ajutages 18 continue à circuler autour du tubage de revêtement et de l'enceinte protectrice, et délave la couche superficielle en dessous de l'enceinte protectrice ce qui permet à l'enceinte de descendre et de prendre sa place dans la couche superficielle. Dans le cas où il est nécessaire d'agiter la couche 70 23452 6 2047934 superficielle pour réussir l'opération de délavage, on peut faire tourner l'enceinte protectrice et le tubage de revêtement servant de guide qui y est fixé, en obligeant ainsi les lames racleuses 20 et 21 à enlever pair raclage la couche superficielle, ce qui per-5 met au fluide de circulation d'apporter jusqu'à la surface du fond de la mer les matières déplacées. Le tubage de revêtement 16 servant de guide et l'enceinte protectrice 10 sont descendus en bloc dans la couche superficielle du fond de la mer jusqu'à ce qu'une bride d'appui 28 fixée à l'ex-10 trémité supérieure de la paroi cylindrique 12 vienne en contact avec la surface du fond de la mer. On fixe alors en place le tubage de revêtement 16 et l'enceinte protectrice 10 qui y est fixée, en faisant circuler du ciment par le train de tiges de forage 26 et en le faisant sortir vers l'extérieur autour de l'enceinte pro-15 tectrice. Dans le cas où la couche superficielle a une dureté suffisante pour qu'il ne soit pas pratique d'amener par délavage l'enceinte à la profondeur adéquate, il est évident qu'on peut forer un trou à la profondeur convenable, puis l'aléser au profil désiré de façon à pouvoir y loger le tubage de revêtement servant 20 de guide et- l'enceinte. Des colonnes de guidage 30 sont fixées à l'extérieur de la paroi cylindrique 12 par soudage ou analogue pour guider les divers outils de travail et l'équipement de forage de puits et les amener à occuper l'orientation convenable par rapport à l'enceinte pro-25 tectrice. Des câbles de guidage 32 s'étendent vers le haut à partir des colonnes de guidage 30 jusqu'au ponton de forage ou à la plate-forme où s'effectue l'opération de forage. Un châssis de guidage 3^ est agencé de façon à se déplacer sur les câbles 32 vers le haut et vers le bas par rapport à l'enceinte protectrice, 30 et sert à guider divers outils et équipements pour qu'ils viennent s'assembler de façon adéquate sur l'enceinte protectrice. Le châssis de guidage 3^ comprend des cloches de guidage 36 qui viennent s'emboîter sur les colonnes de guidage 30 lorsqu'on descend le châssis de guidage pour le monter de façon appropriée sur l'en-35 ceinte protectrice. Les cloches de guidage 36 sont munies d'ouvertures 38 où passent les câbles 32 qui les guident. Une fois qu'on a convenablement cimenté en place l'enceinte protectrice 10 et le tubage servant de guide, comme le représente la figure 3, on fixe un manchon 40 ou rehausse temporaire, à 70 23452 7 2047934 l'extrémité supérieure de la paroi cylindrique 12 pour jouer le rôle de barrière pendant les opérations de forage, afin d'empêcher le sable ou autres matières étrangères venant du fond de la mer de pénétrer à l'intérieur de l'enceinte protectrice-. On fore alors la 5 partie supérieure du puits et on descend lé tubage de surface 42 sur la partie supérieure du guide de centrage 22 et*on le cimente en place. On dispose à la partie supérieure du tubage de revêtement de surface 42 un épaulement 44 de suspension de tubage de revêtement prévu pour supporter et orienter les autres tubages de 10 revêtement et les tubages de manoeuvre en relation d'emboîtement avec le tubage de revêtement de surface.•Il est bien évident qu'on peut employer tout autre agencement de tubages de revêtement, de tubages de manoeuvre et de têtes de puits en restant dans l'esprit et la portée de l'invention. 15 Comme le montre la figure 4, on termine le puits par l'instal lation d'un ensemble de tête de puits représenté généralement en 46 et comprenant un mécanisme de tête de puits 48, un ensemble d'arbre de Noè'l 50, et un ensemble de commande de vannes '52, permettant de faire fonctionner au choix les vannes de l'ensemble de 20 l'arbre de Noè'l 50. On enlève le manchon 40 ou rehausse temporaire avant d'installer l'ensemble de tête de puits à l'intérieur de l'enceinte protectrice 10. L'arbre de Noè'l 50 comporte une série de vannes 5^> dont chacune est actionnée par un dispositif énergétique manoeuvrable à distance afin de régler le débit de fluide 25 à travers la structure de conduites de production de l'arbre de Noè'l. On peut fournir de l'énergie hydraulique pour commander les divers dispositifs de manoeuvre hydrauliques de vannes au moyen de l'ensemble monobloc d'énergie hydraulique ou ensemble de commande de vannes 52, ou bien on peut incorporer à l'ensemble de tête de 30 puits divers autres moyens classiques de manoeuvre de vannes tout en restant dans l'esprit et la portée de l-1 invention. L'ensemble de tête de puits est muni d'au moins une conduite de production 58 qui va de l'arbre de Noël 50 à une installation appropriée de stockage ou de manipulation de fluide pour les pro-35 duits pétroliers que l'on produit à partir du puits. Un prolongé-ment permanent 60 de forme générale cylindrique est connecté de façon étanche à l'extrémité supérieure de la paroi cylindrique 12, et constitue un prolongement scellé de la conduite de production au travers de l'enceinte protectrice 10. Le prolongement- 60 est 70 23452 8 2047934 soudé de façon permanente ou autre à la conduite.de production avant l'installation de l'ensemble de tête de puits et on le descend pour l'assembler à la paroi cylindrique 12. en même temps que l'ensemble d'arbre de Noël. Cette caractéristique supprime toute 5 nécessité de prévoir dans la paroi de l'enceinte une ouverture qu'il faudrait fermer hermétiquement autour de. la conduite de production après l'installation de celle-ci. . On peut réaliser la connexion entre les tronçons de la conduite de production 58 à l'aide de connecteurs de conduite d'écoule-0 ment manoeuvres à distance, comme il est représenté en 62 sur la figure 4. On peut effectuer diverses connexions entre la structure d'arbre de Noël 50 et d'autres structures de l'ensemble de tête nombre de puits 46, au moyen d'un/quelconque de divers dispositifs connecteurs manoeuvrables à distance, susceptibles, d'être adoptés, en 5 permettant ainsi d'enlever l'ensemble d'arbre de Noël ou de le mettre en place sans qu'il soit indispensable de prévoir l'aide de scaphandriers pour y parvenir. Si on le désire,on peut, pour exécuter les opérations de réparation, commander le manipulateur lui-même à l'aide de scaphandriers au lieu de le commander à dis-0 tance. Une fois qu'on a effectué la terminaison du puits et que l'ensemble de tête de puits a été mis en place, on descend une structure de couvercle protecteur 64 au moyen du châssis de guidage 34 pour l'assembler de façon étanche sur la partie supérieure du 5 manchon de prolongement 60. On fixe sur le couvercle protecteur 64 une connexion de transfert de fluide 66 qui comprend une douille de traversée 67 soudée ou fixée d'une autre manière à la structure de couvercle 64. La connexion de transfert de fluide est employée pour remplir l'enceinte protectrice d'une substance iO de préservation comprenant des inhibiteurs de corrosion et des inhibiteurs empêchant la vie des organismes vivants marins. La même structure de connexion de transfert de fluide sert à retirer hors de l'enceinte protectrice la substance de préservation simplement en changeant la combinaison de passages intérieurs de 55 fluide de la structure de transfert de fluide au moyen, de bouchons filetés comme on le décrira en détail dans le texte ci-après. La douille de traversée est munie d'un passage 68 qui la traverse et qui comporte une paire de surfaces intérieures cylindriques 69 et 70 constituant des surfaces d'étanchéité et avec lesquelles 70 23452 9 2047934 doivent venir en contact une paire d'éléments d'étanchéité espacés 71 et 72 respectivement, portés par une broche traversante 73 qui se loge dans la douille 66. La douille 66 est également pourvue de filetages intérieurs 7^ S son extrémité supérieure, destinée à re-5 cevoir un bouchon de fermeture 75, comme le montre la figure 9. Si on le désire, la broche traversante peut également être munie de filetages extérieurs reçus par des taraudages 7^ afin d'établir une connexion sûre entre le train de tiges de forage 26 et la structure de couvercle 64. La broche traversante 73 est munie d'une dépres-10 sion supérieure borgne 76 taraudée intérieurement, et à laquelle est uni par vissage le train de tiges de forage 26 comme le montrent les figures 7 et 8. Deux passages de transfert., de fluide 77 et 78, généralement parallèles, sont ménagés dans la broche traversante 73> et sont disposés en communication fluide 15 avec la dépression 76. Le passage 77 pénètre à peu près en ligne droite à travers la broche traversante et se termine à la partie inférieure de la broche pour conduire directement le fluide entre l'enceinte protectrice et le train de tiges de forage 26; Le passage 77 est taraudé à son extrémité supérieure pour recevoir un 20 bouchon fileté 79 comme le montre la figure 7. Un passage transversal 80 fait communiquer le passage 77 avec l'atmosphère ou avec le milieu entourant la broche traversante, et est taraudé intérieurement à son extrémité extérieure pour recevoir un bouchon de fermeture. Le passage 78 communique avec le milieu entourant la 25 broche traversante ou avec une conduite de retour 81, par l'intermédiaire d'un passage transversal 82 qui est également taraudé à son extrémité extérieure pour recevoir un bouchon dè fermeture comme le représente la figure 7, ou pour recevoir une conduite de retour comme le montre la figure 8. Le passage 78 est également 30 mis en communication, au moyen d'un autre passage transversal 83, avec une chambre annulaire 84 limitée autour de la broche 73 du fait des diamètres différents des surfaces 69 et 70. Une conduite de déplacement 85 est soudée ou fixée d'une autre manière à la douille de traversée 67 et établit une communication fluide avec 35 la chambre annulaire 84. Une conduite 85 est connectée avec une seconde conduite de déplacement 86 fixée à l'extérieur de l'enceinte protectrice 10 par un mécanisme de connexion 87 commandé à distance. 70 23452 10 2047934 Si on le désire, on peut fixer la douille de traversée en un point situé plus bas sur le couvercle 64 ou bien on peut la réaliser de façon qu'elle soit un peu plus longue afin de permettre à la conduite de transfert représentée en traits interrompus en 88 5 d'être disposée à l'intérieur de l'enceinte protectrice 10 lorsque celle-ci est fermée par le couvercle 64. Dans ce cas, la conduite de transfert est installée et enlevée en même temps qu'on installe et qu'on enlève le couvercle 64, et il n'est pas nécessaire de prévoir une structure de liaison automatique. 10 En se référant maintenant à la figure 7, on verra que pour remplir l'enceinte protectrice 10 avec une substance fluide contenant des inhibiteurs de corrosion et des inhibiteurs de vie des organismes vivants marins, substance supposée plus lourde que l'eau, la broche traversante 73 est munie d'un bouçhon de fermeture 79 15 qui ferme l'extrémité supérieure du passage 77 et d'un deuxième bouchon de fermeture qui ferme le passage transversal de sortie 82. Le fluide de préservation peut être envoyé par pompage à partir de la plate-forme par le train de tiges de forage 26 jusqu'à la structure de broche traversante 73, où il s'écoulera à travers le 20 passage 78 et le passage transversal 83 pour parvenir à la structure de conduites de déplacement 85 et 86. Le fluide de préservation sortira des conduites de déplacement par l'ouverture 87 à la partie située la plus en bas de l'enceinte protectrice et comme il est plus lourd que l'eau de mer, il déplacera l'eau de mer vers le 25 haut, ce qui oblige l'eau de mer contenue dans l'enceinte protectrice à sortir par le passage 77 et le passage transversal de sortie 80. Si on le désire, on peut connecter une conduite de retour à la partie filetée du passage transversal de sortie 80, ce qui permet d'envoyer l'eau de mer déplacée et le fluide de préservation 30 jusqu'à la plate-forme pour en faire ce qu'on veut. Il est habituellement plus indiqué de faire déboucher dans la mer l'eau de mer venant de l'enceinte. Une fois qu'on a envoyé par pompage suffisamment de fluide de préservation dans l'enceinte protectrice pour la remplir en totalité, on peut installer par vissage une fer-35 meture 89 à équilibrage de pression, dans l'extrémité supérieure de la douille de traversée 67 à peu près comme le représente la figure 9. Un élément annulaire d'étanchéité 90 est porté à l'extrémité inférieure de la fermeture 89 et vient en contact avec la surface d'étanchéité 69 de la broche traversante 67, afin d'établir 70 23452 a 2047934 un passage à fluide étanche entre la fermeture et la broche traversante. Au cas cô il est nécessaire d'assurer le service de la tête de puits sous-marine, il est nécessaire d'enlever de l'enceinte 5 le fluide de préservation. On y parvient en fermant avec un bouchon l'extrémité supérieure du passage 78 et en fermant avec un bouchon le passage transversal de sortie 80 comme le représente la figure 8. Le passage de sortie 82 peut être ou bien ouvert vers le milieu entourant la structure de connexion, ou bien une condui-10 te de retour 8l peut être branchée comme le montre la figure 8 afin d'envoyer à la plate-forme ou au ponton de forage le fluide de préservation déplacé. Pour déplacer le fluide de préservation de l'enceinte 10, on envoie par pompage de l'eau par le train de tiges de forage 26 et à travers le passage 77 dans l'extrémité 15 supérieure de l'enceinte comme l'indiquent les petites flèches montrant le sens d'écoulement. Ceci oblige le fluide de préservation contenu dans l'enceinte 10 à être refoulé vers le haut à travers les conduites de déplacement 86 et 85 pour arriver dans le passage 78 de la broche traversante 73* On peut alors déplacer le 20 fluide de préservation soit directement dans la mer par le passage transversal de sortie 82, ou bien on peut transporter le fluide à la plate-forme de forage par la conduite de retour 81, pour le stocker et le réutiliser. On peut également enlever le fluide de préservation de l'en-25 ceinte 10 en enlevant le couvercle 34 et en enlevant simplement par pompage le fluide de préservation pour le faire sortir de l'enceinte dont on a enlevé le couvercle. Au cas où la substance de préservation est plus légère que l'eau de mer, les opérations de remplissage et de vidange seront à 30 peu près inversée. Pour équilibrer la pression de fluide dans l'enceinte protectrice 10 à tout moment, la fermeture 89 à équilibrage de pression est munie d'une paire de passages de fluide 91 et 92 dont chacun est muni d'un clapet d'arrêt chargé par ressort 93 et 94 respec-35 tivement. Au cas où la pression de fluide dans l'enceinte protectrice s'élève au-dessus de la pression hydrostatique de l'eau de mer entourant l'enceinte, le clapet d'arrêt de sortie 94 sera délogé de son siège et la pression de fluide pourra se décharger dans l'eau de mer. Une réduction de la pression de fluide à l'intérieur 70 23452 12 2047934 de l'enceinte protectrice 10, l'amenant à une valeur inférieure à la pression hydrostatique de l'eau de mer, dégage de son siège, le clapet d'arrêt d'admission 93» ce qui permet à l'eau de mer d'entrer dans l'enceinte protectrice et d'équilibrer la pression inté-5 rieure avec la pression régnant à l'extérieur de 1-'-enceinte protectrice. Cette caractéristique permet de fabriquer la structure d'enceinte protectrice de façon relativement légère, étant donné qu'elle n'est pas soumise à des différences de pressions très grandes. Une fois que le train de tiges de forage .26 a été déconnecté de la structure de connexion de transfert de fluide 66, et qu'on a mis en place la fermeture 89 à équilibrage de pression, le prolongement 60 et le couvercle protecteur 64 de l'enceinte 10 s'étendront au-dessus de la surface du fond de lp. mer, sensiblement comme le montre la figure 5. La conduite de production 58 s'étend à partir de l'enceinte protectrice au voisinage du niveau du fond de la mer, et empêche ainsi tout risque d'endommagement de la conduite de production, par des objets étrangers. La silhouette basse de l'enceinte protectrice et la disposition de la tête de puits et de l'arbre de Noè'l par rapport au fond de la mer, annulent toute probabilité que des dommages soient causés au mécanisme de tête de puits sous-marine par des objets se déplaçant dans la mer au niveau du fond de la mer. En se référant maintenant aux figures 9 et 10, on voit que pour réparer les vannes de l'ensemble de l'arbre de Noël pour effectuer d'autres opérations de réparation, on descend un manipulateur de réparation, représenté d'une manière générale en 95, dans l'enceinte protectrice 10 après enlèvement de la structure de couvercle. Le manipulateur de réparation comprend une colonne verticale de support 96 recevant une plate-forme de -travail 97 coulissant sur la colonne. La plate-forme de travail. 97 est déplacée à n'importe quelle position le long de la colonne 96 grâce à un câble de commande 98. Un moteur 99, actionné électriquement ou hydrauliquement, peut être commandé à distance afin de lever ou d'abaisser la plate-forme de travail 97 à n'importe quelle position de travail appropriée. La plate-forme de travail 97 comprend une tablette de travail extensible 100 portant un mécanisme de manipulation 102 du dispositif de manoeuvre de vanne ou autre appareil de travail approprié. La plate-forme de travail 97 comprend 70 23452 13 2047934 également une clé 104 actionnée par de l'énergie, port'ée par la tablette de travail 100 et qui.peut être mue par un moyen hydraulique ou électrique à volonté, et. cette clé comprend une douille d'entraînement 106 pouvant venir en contact avec l'écrou de ma-5 noeuvre 108 d'un dispositif de manoeuvre de vanne de la manière représentée sur la figure 10. L'extrémité supérieure du manipulateur est munie d'une structure de roues de support 110 pouvant venir en contact avec la partie supérieure du prolongement 60 ou de la bordure de l'enceinte sensiblement comme il est représenté 10 sur la figure 10. La structure de roues de support 110 est entraînée par le moteur 99 afin de faire déplacer le mécanisme de manipulateur autour.de l'intérieur de l'enceinte protectrice 10. Le manipulateur est orienté à l'intérieur de l'enceinte protectrice 10 par une paire de roues de guidage 112 venant en contact avec la 15 paroi 12 de l'enceinte. Comme le montre particulièrement la figure 12, la plate-forme de travail 97 pivote en 114 autour du support vertical' 92. Une paire de cylindres hydrauliques latéraux 116 et 118 peuvent être commandés à distance à partir de la plateforme de forage et servent à orienter de façon positive la plate-20 forme de travail par rapport au mécanisme de manoeuvre de vanne sur lequel on doit effectuer un service. Une seconde tablette de travail 120, qui est essentiellement semblable à la tablette de -travail 100, est prévue pour supporter un deuxième mécanisme de manoeuvre de vanne à installer dans la vanne de tête de puits où il 25 est nécessaire de procéder à une opération de service. La plateforme de travail 97 peut comprendre une caméra de télévision ou autre appareillage approprié permettant de surveiller•le travail en cours de réalisation, et la caméra de télévision peut être orientée ou être articulée de façon universelle de façon à sur-• 30 veiller n'importe quel travail effectué en un point quelconque de l'enceinte. La tablette de travail elle-même peut aussi être articulée de manière à pouvoir effectuer un déplacement dans tous les sens. Pendant le fonctionnement, on descend le manipulateur 95 dans 35 l'enceinte protectrice jusqu'à ce que le mécanisme de roues motrices 110 vienne en contact avec la bordure annulaire de l'enceinte protectrice. On descend alors ou on lève la plate-forme de travail 97 au moyen du moteur 99 jusqu'à la hauteur désirée correspondant au mécanisme de manoeuvre de vanne sur lequel on doit travailler, et 70 23452 14 2047934 on commande à distance les cylindres hydrauliques 116 et 118 pour aligner positivement la tablette de travail appropriée 100 ou 120 avec le dispositif de manoeuvre de vanne approprié. On peut également commander le moteur 99 pour faire déplacer le manipulateur 5 autour de l'intérieur de l'enceinte afin de procéder à un alignement latéral. On actionne alors la tablette de travail 100 ou 120, obligeant les pinces 102 à venir en contact de support avec le mécanisme de manoeuvre de vanne 56. Le moteur d'entraînement 104 et sa douille d'entraînement 106 sont alors déplacés vers l'extérieur 0 pour venir en contact avec l'écrou 108 du dispositif de manoeuvre de vanne 56, et l'écrou 108 est mis en rotation par la douille 106 ce qui oblige le dispositif de manoeuvre de vanne à libérer sa connexion avec le corps de la vanne de tête de puits. La tablette de travail 100 est alors déplacée vers l'extérieur pour enlever le 5 dispositif 56 de manoeuvre de vanne en même temps que les pièces intérieures de la vanne, et la plate-forme 97 est déplacée pas à pas de façon à aligner la deuxième tablette de travail 120 avec le corps de vanne sur lequel on effectue la réparation. Les cylindres hydrauliques 116 et 118 peuvent être à nouveau commandés à distance 0 pour mettre de façon positive en face l'une de l'autre la structure de dispositif de manoeuvre de vanne portée par la deuxième tablette de travail 120 et la vanne que l'on répare. Habituellement, l'avance pas à pas ne produit pas de défaut d'alignement, mais s'il s'en produit on peut corriger tout défaut d'alignement peu 5 important à l'aide des cylindres hydrauliques d'alignement 116 et 118. On déploie alors la deuxième tablette de travail 102 de façon à insérer les pièces intérieures de vanne à l'intérieur de la vanne, et afin d'amener en position la structure de dispositif de manoeuvre de vanne, en permettant aux pinces de collet de venir en i0 contact avec la structure de bride appropriée ménagée sur le corps de vanne. On peut se référer à la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 69 706 déposée par Norman A. Nelson le 15 Janvier 1968, si l'on désire des détails pour mieux comprendre le fonctionnement du mécanisme de manoeuvre de vanne particulier décrit »5 dans cette demande de brevet. On doit comprendre néanmoins qu'on peut employer n'importe quel mécanisme de manoeuvre de vanne de nature analogue sans s'écarter de l'esprit et la portée de l'invention. On suppose également qu'on-pourrait munir le manipulateur de réparation 90 d'une autre structure de réparation que le 70 23452 15 2047934 mécanisme particulier représenté pour l'enlèvement et le remplacement des mécanismes de manoeuvre de vanne ou d'autres pièces. Il est bien évident d'après ce qui précède^ que la Demanderesse fournit un mécanisme protecteur nouveau de tête de puits sous-ma-5 rine, qui permet de placer la tête de puits en dessous de la surface du fond-de la mer pour protéger la structure de tête de puits des dommages pouvant être causés par des objets étrangers se déplaçant dans la région où elle est située. L'enceinte protectrice de l'invention empêche également que du sable, de la boue ou de la 10 vase se dépose autour de la structure de tête de puits sous-marine et assure également la protection de la structure de tête de puits contre la corrosion et les dommages causés par les organismes vivants marins. L'installation de tête de puits de l'invention fournit effectivement une structure de conduite de production qui 15 s'étend à partir de l'enceinte protectrice de l'invention, à peu près horizontalement par rapport au fond de la mer et au niveau du fond de la mer, même si la structure de conduite de production comporte de faibles rayons de courbure permettant d'envoyer par pompage, d'une manière classique, des outils de puits à l'inté-20 rieur du puits. L'enceinte protectrice de l'invention fournit également un environnement stable-entourant la tête de puits, empêchant l'érosion de la couche superficielle au cas où une fuite se produirait dans la tête de puits ou dans l'arbre de Noël, et favorise ainsi l'exécution facile de réparations de la structure 25 de tête de puits. On peut effectuer la réparation de la vanne d'arbre de Noël et des ensembles de dispositif de manoeuvre de vannes grâce à un mécanisme spécial de manipulateur de réparation pouvant être commandé à distance à partir d'un ponton de forage ou (3_Q * d'une plate-forme / forage pour enlever et remplacer différentes 30 pièces sans avoir besoin de recourir à l'aide de scaphandriers. De plus, la manipulateur peut être commandé manuellement par un scaphandrier pour la réalisation des différentes opérations de réparation. Bien entendu, 1'invention-n'est pas limitée au mode opératoire 35 et à l'exemple décrit, et peut recevoir diverses variantes rentrant dans l'esprit et la portée de l'invention. 70 23452 16 2047934 REVENDICATIONS 1. Enceinte protectrice pour appareillage de tête de puits sous-marine, caractérisée par le fait qu'elle comprend un tube de guidage pénétrant à une profondeur importante dans la couche sù- 5 perficielle du fond de la mer, une enceinte protectrice de tête de puits fixée à son extrémité inférieure à l'extrémité supérieure du tube de guidage, l'extrémité supérieure de l'enceinte étant placée au voisinage du niveau de la surface du fond de la mer, l'enceinte logeant une tête de puits de telle façon que celle-ci 0 soit située en dessous du niveau du fond de la mer, un couvercle . fermant hermétiquement l'extrémité supérieure de l'enceinte qui est remplie d'inhibiteur de corrosion et d'agent destructeur des organismes vivants marins. 2. Enceinte protectrice selon la revendication 1, caractérisée 5 par le fait que le tube de guidage et l'enceinte comportent des organes pouvant être reliés à un appareil de pompage de fluide afin de délaver la couche superficielle du fond de la mer et permettant ainsi au tube de guidage et à l'enceinte de s'enfoncer dans la couche superficielle du fond de la mer, l'enceinte comportant 0 des moyens permettant d'agiter mécaniquement la couche superficielle du fond de la mer en dessous de l'enceinte, de telle façon que le fluide envoyé par pompage autour de l'enceinte délave la couche superficielle en dessous de l'enceinte et permette à celle-ci de s'enfoncer jusqu'à la profondeur convenable par rapport au fond de :5 la mer. 3. Enceinte protectrice selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'une bride d'appui est fixée à l'enceinte et vient reposer sur le fond de la mer lorsque l'enceinte est enfoncée à la profondeur convenable dans la couche superficielle du fond de iO la mer. H. Enceinte protectrice selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les conduites de production et de commande de la tête de puits passent par des fermetures étanches traversant le couvercle, de telle façon que le couvercle peut être descendu et >5 amené à faire fermeture étanche sur l'enceinte lorsqu'on descend la tête de puits dans cette dernière. 5. Enceinte protectrice selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un manchon de prolongement est fixé sur la conduite de production de la tête de puits et peut se déplacer pour venir 70 23452 17 2047934 faire contact de fermeture étanche une fois assemblé avec l'extrémité supérieure de l'enceinte lorsqu'on descend l'ensemble de tête de puits dans cette dernière. 6. Enceinte protectrice selon la revendication 1, caractérisée 5 par le fait que des moyens permettent de remplir à distance l'enceinte avec des inhibiteurs de corrosion et des agents destructeurs des organismes vivants marins, et permettent également d'enlever à distance de l'enceinte ces inhibiteurs et agents destructeurs, pour permettre le service de la tête de puits. 10 7- Enceinte protectrice selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un dispositif de guidage est fixé sur l'enceinte et peut être relié à un navire situé à la surface de la mer, ce dispositif de guidage orientant la tête de puits et le couvercle lorsqu'on les assemble sur l'enceinte et étant également destiné au 15 guidage d'appareillages de réparation commandables à distance. 8. Installation de tête de puits à profil peu élevé, avec appareillage de service de tête de puits, caractérisée par le fait qu'elle comprend un tube de guidage pénétrant à une profondeur importante dans la couche superficielle du fond de la mer, une en- 20 ceinte protectrice reliée à son extrémité inférieure audit tube de guidage, l'extrémité supérieure de l'enceinte étant disposée au voisinage du niveau de la surface de ladite couche superficielle, un tubage de revêtement de puits passant dans le tube de guidage et se terminant par une tête de suspension de tubage de revêtement 25 à l'extrémité inférieure de l'enceinte, un ensemble de tête de puits étant relié à la tête de suspension de tubage de revêtement et ayant son extrémité supérieure disposée au voisinage de la surface de ladite couche superficielle, au moins une conduite de production partant de la tête de puits, la conduite de production 30 passant dans l'enceinte d'une façon généralement horizontale et à peu près au niveau de la surface de ladite couche superficielle. 9. Installation de tête de puits selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'un moyen deguidage est fixé à l'enceinte et pénètre jusqu'à un emplacement éloigné de la tête.de 35 puits, la tête de puits étant orientée par ce moyen de guidage lorsqu'elle est installée à l'intérieur de l'enceinte. 10. Installation de tête de puits selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'un prolongement amovible forme l'extrémité supérieure de l'enceinte et peut être placé en contact de 70 23452 18 2047934 fermeture étanche avec l'enceinte, la conduite de production passant de manière étanche par ledit prolongement. 11. Installation de tête de puits selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'une fermeture amovible est disposée 5 en contact étanche sur l'extrémité supérieure de l'enceinte. 12. Installation de tête de puits selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le prolongement forme une bordure de support, qu'un manipulateur de service est supporté de façon guidée par cette bordure et peut être logé à l'intérieur de l'en- 10 ceinte par la surface intérieure de celle-ci, ce manipulateur pouvant réaliser diverses opérations de réparation sur la tête de puits. •13. Enceinte protectrice pour appareillage de tête de puits sous-marine, caractérisée par le fait qu'elle comprend un tube de 15 guidage pénétrant à une profondeur importante dans la couche superficielle tendre du fond de la mer, l'enceinte protectrice de tête de puits étant reliée à l'extrémité supérieure du tube de guidage, l'extrémité supérieure de l'enceinte étant située sensiblement au niveau du fond de la mer, la surface intérieure de 20 l'encèinte formant une surface de guidage, l'enceinte comportant à son extrémité supérieure une bordure de support de manipulateur, un guide extérieur fixé sur l'enceinte étant destiné à être relié à la structure d'un navire situé à la surface de la mer, un manipulateur de réparation pouvant être guidé pour être assemblé à 25 l'enceinte au moyen de ce guide extérieur, le manipulateur de réparation étant porté par la bordure de support et étant orienté dans l'enceinte par la surface de guidage, le manipulateur pouvant se déplacer avec l'enceinte et effectuer diverses opérations de réparation. 30 14. Procédé pour effectuer le forage et la terminaison d'un puits sous-marin comportant un tube de guidage faisant corps avec une enceinte protectrice de tête de puits sous-marine et d'un ap- . pareillage à arbre de Noël, le procédé étant caractérisé par le fait qu'il consiste essentiellement à enfoncer le tube de guidage 35 et l'enceinte protectrice dans la couche superficielle du fond de la mer jusqu'à ce que l'extrémité supérieure de l'enceinte soit située au voisinage de la surface du fond de la mer, à forer le trou de sonde et mettre en place le tubage de revêtement de surface de façon que son extrémité supérieure soit située à* la partie 70 23452 1.9 2047934 inférieure de l'enceinte, à relier la tête de puits à la partie inférieure de l'enceinte, à installer un arbre de Noël de façon que son extrémité supérieure soit placée au voisinage du niveau du fond de la mer et que sa conduite d'écoulement de production 5 sorte de l'enceinte protectrice en étant située à peu près horizontalement au voisinage du niveau de la surface du fond de la mer. 15. Procédé pour effectuer le forage et la terminaison d'un puits sous-marin selon la revendication 14, caractérisé par le fait.qu'il comprend le stade consistant à remplir l'enceinte d'une substance de protection. 16. Procédé pour effectuer le forage et la terminaison d'un puits sous-marin selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'il comprend le stade consistant à fermer hermétiquement l'enceinte puis à la remplir à l'aide d'un fluide de préservation. 17. Enceinte protectrice pour un ensemble de tête de puits sous-marine, caractérisée par le fait qu'elle comprend un tube de guidage pénétrant à une distance importante dans la couche superficielle du fond de la mer, une enceinte protectrice fixée à la partie supérieure du tube de guidage et dont l'extrémité supérieure est disposée au voisinage du niveau de la surface du fond de la mer, un couvercle fermant l'extrémité supérieure de l'enceinte et empêchant l'entrée, dans celle-ci de matières étrangères, un dispositif de transfert de fluide fixé au couvercle et comprenant une douille de traversée comportant une ouverture centrale, une conduite de transfert de fluide partant de la douille de traversée, communiquant avec l'ouverture centrale et se terminant à une ouverture disposée à 1'intérieur, de l'enceinte, un train de tiges de forage comportant une broche disposée à son extrémité inférieure, 30 destinée à se loger dans la douille de traversée et comportant des passages intérieurs de fluide, pour permettre à volonté de remplir l'enceinte d'une substance de préservation et de refouler cette substance de préservation hors de l'enceinte. 18. Enceinte protectrice selon la revendication 17, carac-35 térisée par le fait que la broche traversante comporte deux passages de transfert de fluide, l'un de ces passages étant obturé pour permettre le remplissage de l'enceinte par un fluide de préservation et faire circuler celui-ci dans un sens dans la conduite de transfert, le deuxième passage de transfert étant obturé 70 23452 20 2047934 pour faire circuler le fluide dans la conduite de transfert dans le sens opposé afin de provoquer le refoulement de la substance de préservation hors de l'enceinte. 19. Enceinte de protection selon la revendication 17, carac-5 térisée par le fait qu'une fermeture peut être logée dans la douille de traversée pour fermer hermétiquement l'enceinte, cette fermeture comportant un clapet d'équilibrage de pression pour maintenir un état de pression à peu près équilibré entre l'enceinte de protection et la pression hydrostatique de l'eau de mer à la 10 profondeur où se trouve l'enceinte.