Brevet FR2111750A1 — publié le 19720609

La présente invention concerne un procédé et une installation flottante permettant de transporter et de rendre utilisable le gaz naturel, ou ses constituants, tel que celui qui est extrait des fonds sous-marins du plateau continental L'extraction du gaz naturel hors du sol au moyen de forages n'a pas seulement lieu sur la terre ferme,mais également souvent au fond de la mer et en particulier dans les fonds sous-marins du plateau continental où il existe des distances plus ou moins grandes entre les trous de forage au fond de la mer et la côte Le transport du gaz extrait des forages du fond de la mer est alors effectué au moyen de canalisations conduisant Jusqu'à la côte et dans lesquelles le gaz naturel, qui est souvent soumis à une pression très élevée ,est acheminé Jusqu'à une station de stockage située sur'la terre ferme et d'où le gaz est dirigé par de nouvelles canalisations vers les centres d'utilisation. La pose sur le fond de la mer de canalisations résistantes à la pression est d'un prix de revient élevé. Souvent,les conditions du sol ne permettent absolument pas la pose d'une conduite.Lorsqu'il ne s'agit pas de champs de gaz naturel très riches qui ont dté forés, on abandonne souvent l'exploitation du gaz parce que le coût de la pose des canalisations de transport ne rend pas cette exploitation économiquement rentable Pour assurer la protection des tubes sous pression contre les avaries et/ou les effets des courants, on enterre volontiers la conduite dans le fond marin, ce qui est possible par remblayage hydraulique Dans le cas d'un fond marin rocheux,où une telle pose est impossible, il peut être très dangereux d'exposer aux effets éventuels des courants marins existants, les tubes sous pression qui se trouvent sans protection sur de grandes distances .Cette situation et l'installation de dispositifs de protection et d'ancrage prévus pour cela conduisent à renoncer à l'exploitation d'un champ de gaz naturel reconnu. C'est pourquoi l'invention a pour but de permettre d'une manière simple et économique le transport et l'utilisation du gaz naturel qui est à extraire dans les fonds sous-marins du plateau continental . Le procédé selon l'invention se caractérise en ce que le gaz naturel est amené directement ou au moyen de dispositifs particuliers ( par exemple bouées) du trou de forage Jusqu'à une installation flottante de liquéfaction, puis est transféré à par tir de cette dernière sous forme de gaz liquéfié à très basse température sur des unités de transport qui l'amènent à l'utilisation. La pose de canalisations au fond de la mer est ainsi,grâce à un tel procédé, évitée pour le transport et l'exploitation du gaz naturel extrait des fonds sous-marins du plateau continental. Bien plus il est possible d'amener directement le gaz naturel en l'élevant des trous de forage situés au fond de la mer Jusqu'au dispositif de transfert à l'installation de liquéfaction .Cette distance est de beaucoup inférieure à l'éloignement des trous de forage par rapport à la côte , de sorte que, déJà du point de vue longueur, le danger de détérioration de la canalisation est relativement faible .Les frais obligatoirement engagés,par exemple pour la pose, se trouvent considérablement réduits .Grâce A la présence de l'installation flottante de liquéfaction à proximité du trou de forage , on obtient non seulement un gain considérable sur la canalisation, mais également une augmentation et une amélioration extraordinaires de la capacité de stockage en gaz naturel .La liquéfaction du gaz naturel en un emplacement relativement proche t trou de forage rend possible,en vue du transport et de l'utilisation du gaz,la mise en place en de tels endroits d'unités flottantes de dimensions relativement faibles. La transformation directe du gaz de l'état gazeux à l'état liquide en un emplacement relativement proche du trou de forage situé au fond de la mer permet également une exploitation rentable de champs de gaz de plus faibles dimensions .L'installation flottante de liquéfaction peut en outre être utilisée pour un grand nombre de trous dé forage situés. au fond de la mer, même dans le cas où ils se trouvent à une certaine distance les uns des autres .I1 est de surplus facile d'effectuer d'une façon aisée et économique un stockage provisoire du gaz naturel liquéfié avant son transport, ce stockage provisoire ne présentant également pas de difficultés pour une grande quantité de gaz naturel liquéfié On évite en outre à l'aide d'un tel procédé la construction d'une installation de liquéfaction à terre ,directement sur la côte ,où sont généralement nécessaires des opérations de traitement importantes .Le gaz naturel peut ainsi être amené par des canalisations à partir des profondeurs du sol et envoyé au bateau de liquéfaction par un pont de tubes .Dans certains cas particuliers , on peut immerger l'unité de liquéfaction et la poser sur le fond à proximité de la côte .Dans des conditions déterminées, le bateau de liquéfaction peut être placé en amont et les canalisations nécessaires d'amenée du gaz peuvent soit Entre réalisEs plus ceartesjsoit être posées sur un sol convenable Du fait de la présence d'une installation de liquéfaction sur une unité flottante de navigation , on atteint avant tout comme avantage de ne pas être obligé de construire des installations de liquéfaction dans des zones difficilement accessibles de la terre ferme Pour mettre en oeuvre le procédé précédemment décrit qui rend utilisable le gaz naturel tiré des fonds sous-marins du plateau continental , on utilise une unité flottante et capable de naviguer, qui comporte une installation de liquéfaction de gaz naturel avec ses dispositifs et machines auxiliaires associés , avec en plus un dispositif flexible de transport du gaz à 1 'état gazeux et un dispositif flexible de transfert du gaz à l'état liquéfié dans des unités de transport I1 est avantageux d'intercaler entre l'installation flottante de liquéfaction du gaz et la conduite d'amenée provenant du fond de la mer , une bouée qui assure le transport et le transfert du gaz naturel sous pression entre la conduite d'amenée provenant du fond de la mer et l'installation flottante de liquéfaction Une telle bouée est de préférence ancrée au-dessus ou à proximité directe de la zone d'extraction du gaz , une conduite flexible étant prévue entre le trou de forage et cette bouée .On peut associer plusieurs de ces trous de forage à une seule et meAme bouée. L'énergie disponible sur l'unité de navigation qui porte l'installation de liquéfaction du gaz peut également être utilisée comme énergie auxiliaire pour cette installation de liquéfaction. On dispose de façon suffisante de l'eau nécessaire au refroidissement pendant la liquéfaction .Les réservoirs de stockage provisoire du gaz liquéfié produit peuvent être directement disposés sur l'unité de navigation qui transporte l'installation de liquéfaction Le transfert du gaz liquéfié entre l'unité de liquéfactior; et l'unité de transport se fait apres avoir réalisé d'une façon particulière le raccordement entre ces deux unités .Le bateau citerne pour gaz liquéfié s'approche tout d'abord Jusqu'à une distance déterminée de l'unité de liquéfaction, puis il est tiré par des haussières au moyen d'un treuil monté sur l'unité de liqué faction . L'écart minimum nécessaire est assuré par un bras de maintien à distance qui est articulé sur les deux coques des bateaux .Les efforts de traction qui peuvent apparattre entre ces deux unités flottantes sont absorbés par les haussières qui sont élastiques dans un domaine déterminé Les efforts de poussée qui apparaissent sont compensés par un pont de maintien de l'écarte- ment qui est équipé d'un dispositif d'amortissement hydraulique. La conduite flexible destinée au gaz liquéfié est posée sur ce pont et elle est pourvue sur toutes ses parties d'une isolation correspondante pour éviter les pertes par évaporation .A l'aide de cette conduite flexible de transfert , les bateaux-citernes peuvent être chargés directement en gaz liquéfié et peuvent alors livrer ce gaz naturel liquéfié à n'importe quel utilisateur aussi éloigné qu'il soit D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre Au dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif les Fig.l et 2 représentent une vue latérale et une vue de dessus d'un navire de liquéfaction conforme à l'invention, disposé sur le lieu de l'opération Le gaz naturel qui sort sous pression élevée aux emplacements de forage tels que les emplacements la et lb est conduit tout d'abord par le moyen de conduites en partie flexibles telles que les conduites 2a et 2b Jusqutà une bouée 3 ancrée au fond de la mer ;de cette bouée, il est conduit par l'intermédiaire d'une Jonction entièrement mobile 4 Jusqu'à un poste de raccordement 5 situé à la proue de l'installation flottante de liquéfaction et de stockage 6. La bouée 3 est pourvue d'un raccordement tournant pour le câble d'amarrage du bateau de liquéfaction . Grâce à cette disposition, le bateau peut effectuer des mouvements dits d'oscillation qu a une distance déterminée autour de la bouée. La distance entre le bateau et la bouée est maintenue par la présence d'un timon rectiligne 13. Le gaz naturel est liquéfié dans l'installation de liquéfaction disposée sur le pont, il est ensuite stocké provisoirement dans les citernes 8 situées sous le pont en attendant le transport. Un stockage peut également être réalisé dans des unités flottantes spéciales de transport (barges) ou bien l'on peut livrer le gaz liquéfié par des canalisations isolantes directement aux usagers si les conditions locales et les intér8ts propres de l'utilisateur de gaz naturel font apparaStre ce mode de tzansport comme plus favorable Dans le cas dtun stockage provisoire à bord d'un bateau de liquéfaction et d'un transport ultérieur par de gros bateaux-citernes, le gaz naturel liquéfié est conduit, à l'aide d'un dispositif de transfert 9, de la citerne de stockage 8 à un poste de raccordement 10 situé à bord d'un bateau-citerne 11 et de là dans la ou les citernes de transport 12. REVENDICATIONS 1-Procédé permettant de transporter et de rendre utilisable le gaz naturel, ou ses constituants, extrait d'emplacements tels que les fonds sous-marins du plateau continental , caractérisé en ce que le gaz naturel est amené du trou de forage Jusqu'à une installation flottante de liquéfaction et est stocké provisoirement sous forme de gaz liquéfié à très basse température avant son transport. e-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le stockage provisoire a lieu sur l'unité de liquéfaction elle m8me 3-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le stockage provisoire a lieu,hors de l'installation de liquéfaction , sur des unités spéciales de transport telles que des bar ges 4-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz liquéfié à très basse température est amené aux utilisateurs par des canalisations isolantes 5-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz liquéfié à très basse température est transféré sur des unités de transport et transporté à l'aide de celles-ci Jusqu'aux utilisateurs 6-Installatlon de mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 ,utilisant une installation de liquéfaction du gaz naturel, caractérisée en ce que cette installation de liquéfaction du gaz naturel est réunie, sur une unité flottante et capable de naviguer,à des dispositifs et machines auxiliaires associés , à un dispositif flexible d'amenée du gaz à l'état gazeux et à un dispositif flexible de transfert du gaz liquéfié 7-Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'une bouée , permettant d'assurer le transfert du gaz naturel sous pression ,est intercalée entre l'unité flottante de liquéfaction et la conduite d'amenée provenant du fond de la mer b-Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce qu'une ou plusieurs bouées sont ancrées au-dessus de l'emplacement d'extraction du gaz naturel 9-Installation suivant l'une quelconque des revePdications 6 à o, caractérisée en ce que l'installation flottante de liquéfaction est prévue à proximité de la bouée de communication 10-Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que le dispositif flexible de transfert du gaz naturel liquéfié est isolé dans toutes ses parties pour éviter les pertes par évaporation.