Brevet FR2130518A1 — publié le 19721103

L'inventien concerne un procédé de forage en mer utilisant un dispositif de protection contre les fuites et contre la fatigue du matériel. Le forage classique pour le pétrole offre peu de protection 5 contre des pollutions dans le cas d'une situation échappant à tout contrôle. Si, par exemple, du pétrole jaillit inopinément sous forte pression d'un trou de forage et que les soupapes de sûreté ne fonctionnent pas correctement, ce pétrole s'écoulera dans la mer» L'accident une fois survenu, il faudra souvent long-10 temps, parfois plusieurs semaines, pour maîtriser la fuite. De graves accidents au cours de ces dernières années montrent clairement que les mesures actuelles de sécurité sont insuffisantes. Par ailleurs, dans les forages pour la recherche ou, éventuellement, la production de pétrole ou autres produits sous—ma— 15 rins à partir d'une plate-forme fixe, la partie du matériel de forage qui se trouve entre le pont de la plate-forme et le fond de la mer est normalement exposée au vent, aux vagues, aux glaces, aux courants et autres fatigues. Si la plate-forme subit des déplacements, de grandes forces supplémentaires peuvent être 20 transmises aux tubages constituant la liaison entre le fond de la mer et le pont de travail. Celà est particulièrement marqué si la plate-forme n'est pas fixée par des piliers, car les tubages sont alors solidement fixés dans le fond de la mer ©t ne peuvent pas être déplacés, tandis"que le déplacement relatif 25 entre la plate-forme et les tubages peut être important. L'invention a pour objet d'éviter ces inconvénients en fournissant un procédé de forage avec dispositif de protection réduisant d'une part les possibilités de fuites de pétrole dans les forages pour recherche de pétrole ou de gaz au fond de la 30 mer, et protégeant d'autre part le matériel de forage contre les forces extérieures, telles que, par exemple, les vagues, le vent, les glaces, les courants. Le procédé de forage selon l'invention est caractérisé en ce que le forage a lieu à l'intérieur d'un dispositif de protection 35 contre la mer qui recueille tout pétrole jaillissant de façon incontrôlée, si bien que ce pétrole sera confiné au réservoir clos que forme le dispositif et ne pourra pas polluer la mer. Suivant une autre caractéristique, le réservoir formé par le dispositif de protection est suffisamment grand pour capter la kO totalité du pétrole jaillissant à la suite d'une fuite avant que 72 09909 2 2130518 celle-ci ®oit maîtrisée. Suivant une autre caractéristique, le dispositif selon l'invention protège au moyen d'une plate-forme intérieure les parties du matériel de forage exposées à des déformations par des 5 forces extérieures. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Pig. 1 représente schématiquement une mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans une installation de forage en mer; 10 Figs. 2 à 6 représentent schématiquement des variantes de la mise en oeuvre illustrée dans la Pig. 1; .Figs, 7 ®t 8 illustrent plus particulièrement la protection du matériel de forage par le procédé selon l'inventions En référence à la Fig. 1, le forage s'effectue à travers un 15 tube rigide 1 dressé verticalement sur le fond de la mer et dominant la surface de l'eau. On comprend donc que le pétrole s'é-coulant dans la mer par le trou de forage 2 su au voisinage immédiat de ce trou sera recueilli dans le tube 1. Le pétrole peut être transvasé du tube dans, par exemple, des navires pétroliers 20 3 ou dans des réservoirs à pétrole. Le tube 1 par lui-même pro«-cure un réservoir formant tampon qui peut être agrandi en bas par des réservoirs k„ Le tube 1 selon l'invention ne doit pas être confondu avec le tube de remontée qui enclôt l'outil de forage dans le forage 25 classique en mer. Ce tube de remontée sert à des fins toutes autres qu'à empêcher le pétrole de jaillir au dehors, et n'offre aucune sécurité contre un jaillissement subit. Au contraire, il sera préférable d'enlever le tube de remontée pour que le tube 1 fonctionne aussi efficacement que possible. Si l'on n'enlève 30 pas le tube de remontée, il peut arriver que le pétrole jaillisse en l'air en un jet groupé et qu'une partie du pétrole retombe dans la mer. Le tube 1 peut être rempli d'eau pendant le forage. Il faut 35 alors le munir d'ouvertures en bas pour cette eau puisse s'échapper à mesure que le tube se remplit de pétrole. Le tube peut également être rempli d'air, en le scellant contre le fond de la mer et en l'asséchant par pompage. On peut encore le remplir de matières solides poreuses, comme par exemple du sable. ko En référence à la Fig. 2, le dispositif de protection se pré- 72 09909 3 2130518 sente sous la forme de réservoirs à pétrole 5 reposant sur le fond de la mer et émergeant partiellement de l'eau. La différence avec le dispositif de la Fig. 1 réside principalement en ce que l'espace pour stockage de pétrole est plus grand, tandis que 5 la sécurité est accrue: la surface du réservoir est également plus grande, si bien que le réservoir captera plus de pétrole en cas de jaillissement subit. La Figo 3 représente le dispositif de protection en liaison avec une plate-forme flottante classique 6. Le dispositif revêt 10 ici la forme d'un tube 7 qui enclôt l'outil de forage et le tube de remontée. Ce tube peut également être mis en place après le forage du trou, par exemple pour recueillir le pétrole qui monte si un jaillissement subit ou une fuite vient de se produire,, La Fig. h représente le dispositif de protection en liaison 15 avec une plate-forme classique dressée sur le fond de la mer. Ici encore, le dispositif revêt la forme d'un tube 10 qui enclôt l'outil de forage et le tube de remontée et domine la surface de l'eau. La Fig. 5 représente le dispositif de protection en liaison 20 avec une installation de forage située entièrement sous l'eau. Dans ce cas—là, le dispositif 11 enclôt complètement l'installation de forage 12, et n'a qu'un assez petit tube allant jusqu'à la surface 13 de l'eau pour transvasement du pétrole quand le réservoir est plein. Les quartiers 14 ^lu. personnel doivent alors 25 être placés à part, pour des raisons de sécurité. La Fig. 6 montre une mise en oeuvre modifiée du dispositif de protection en liaison avec une plate-forme classique 15* Le dispositif 16 enclôt ici la partie inférieure de l'outil de forage et du tube de remontée, et n'a qu'un petit tube 17 allant jusqu' 30 à la surface de l'eau. Comme mentionné précédemment, le dispositif du procédé selon l'invention sert également à la protection du matériel de forage. La Figure 7 représente une plate-forme 21 en béton-, dressée sur le fond de la mer. Cette plate—forme est constituée par des 35 caissons 22, 23 qui tous, sauf un, se trouvent au dessous de la surface de la mer afin de réduire les tensions créées par les vagues. Un caisson 23 domine la surface de l'eau et porte un psnt de travail 24. Ce caisson 23 forme un réservoir clos à l'abri du vent, des courants, des vagues ou des glaces. La plate— 40 forme intérieure 25 est placée à l'intérieur de ce réservoir. 72 09909 4 2130518 La Fig. 8 montre, à une plus grande échelle, la zone comprise dans le cercle 26. La plate-forme intérieure est ici constituée par des caissons 27 raccordés les uns aux autres, mais elle pourrait tout aussi bien être construite comme une plate-forme de 5 production classique. La plate-forme se termine par un petit pont 28 sur lequel sont placés les robinets 29 et autres accessoires. Pendant la production les plate-formes sont mutuellement reliées par des tuyaux souples 30* La plate-forme intérieure peut éventuellement être amarrée à 10 la plate-forme extérieure par des raccordements qui ne lui appliquent pas de forces dangereuses. Un raocoi'dement comme 31 t Qui est suspendu par des articulations aux deux extrémités, peut par exemple ne pas transmettre les déplacements verticaux de la plate-forme extérieure, et des déplacements horizontaux seront éga— 15 lement transmis de telle manière que la plate-ferme pourra facilement se déformer sans subir de grandes fatigues. Pendant le forage, la tour de forage avec ses accessoires peut être disposée sur la plate-forme extérieure. Si par mauvais temps il y a de trop grands déplacements de ladite plate-forme, il fau-20 dra interrompre le forage, mais on pourra le reprendre dès que le temps s'améliorera. Le dispositif de protection n'a pas forcément besoin de s'étendre depuis le fond de la mer jusqu'au pont de travail. Un dispositif de protection ne fonctionnant que dans la zone des va-25 gues réduira de toute façon considérablement les forces agissant sur la plate-forme intérieure, en comparaison d'une plate-forme n'ayant pas de protection. Pendant le montage, le dispositif de protection et la plate-forme intérieure peuvent être raccordés rigidement de manière à pouvoir être montés ensemble. C'est ain-30 si que l'installation représentée dans la Fig. 7 peut être préparée près du rivage, emmenée au large en utilisant les caissons 22 comme flotteurs, et descendue sur le fond de la mer, après quoi la plate-forme intérieure peut être libérée. On se rendra compte que les mises en oeuvre de l'invention 35 représentées dans les dessins et décrites ci—dessus ne sont que des exemples, et qu'elles peuvent être modifiées de plusieurs façons sans s'écarter du domaine de l'invention. 72 09909 5 2130518 Revendications 1. Précédé de forage pour recherche de pétrole et de gaz au fond de la mer, caractérisé en ce que le forage a lieu à l'intérieur d'un dispositif de protection de dimensions et de forme 5 telles que tout écoulement non contrôlé de pétrole est recueilli par le dispositif et peut £tre transvasé dans des pétroliers ou dans des cuves à pétrole à mesure que le réservoir formé par le dispositif se remplit de pétrole, tandis que le dispositif protège les opérations de forage de telle manière qu'elles peuvent 10 avoir lieu sans être influencées par des forces extérieures. 2. Procédé suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir formé par le dispositif de protection est suffisamment grand peur capter tout le pétrole pouvant s'échapper par une fuite avant que celle-ci soit aveuglée. 15 3» Procédé suivant l'une quelconque des Revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de protection rêvât la forme d'un tube dressé verticalement sur le fond de la mer et dominant la surface de l'eau, 4. Procédé suivant l'une quelconque des Revendications 1 et 20 2, caractérisé en ce que le dispositif de protection consiste en un grand tubage renfermant un tube de forage et un tube de remontée montés sur une plate-forme flottante eu navire de forage classique. 5. Procédé suivant l'une quelconque des Revendications 1 et 25 2} caractérisé en ce que le dispositif de protection se treuve complètement au-dessous de la surface de la mer, et n'est relié à la surface que par un tube relativement petit. 6. Procédé suivant l'ensemble des Revendications 1 à 5» caractérisé en ce que le dispositif est placé par dessus le.trou 30 de forage une fois ce trou percé. 7. Procédé suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le forage a lieu depuis une plate—forme intérieure séparée montée dans le réservoir foimé par le dispositif de protection. 8. Procédé suivant la Revendication 7» caractérisé en ce que 35 la plate-ferme intérieure est faite de compartiments munis des moyens d'entretoisement nécessaires. 9. Procédé suivant la Revendication 7» caractérisé en ce que le dispositif de protection est perforé afin de réduire les tensions auxquelles il est soumis. 40 10. Procédé suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que 72 09909 6 2130518 le dispositif de pretectien est fait en béton eu autre aatériau à l'épreuve du feu.