Brevet FR2240141A1 — publié le 19750307

L'objet de la prXsente invention, qui fait appel à la juxtaposition originale de moyens connus et de moyens nouveaux, est une capacité de stockage immergez ainsi que sa méthode d'immersion, valables pour des profondeurs de IOOm et au-delà, Dans l'état actuel de la technique il n'existe aucun réservoir sous marin au de telles profondeurs et les projets envisagés font appel pour leur éventuelle immersion, à des chapelets de flotteurs ou à des cables de traction actionnés de la surface. Une des difficultés rencontrées concerne en particulier ces efforts de retenue ou de traction qui doivent être de préf6rence constants et qui ont pourtant comme support un engin flottant sensible aux mouvements de la surface. Une autre difficulté réside dans la compensation de pression à effectuer à l'intérieur du réservoir à mesure que celui-ci est immerge : L'invention se propose de réaliser une capacité de stockage qui reste en permanence en equi-pression pendant sa descente, et de-d6crire une méthode d'immersion qui soit entièrement automatique et ne fasse appel à aucun engin spécialisé en surface. A cet effet la capacité à immerger est munie due plusieurs types de ballasts qui interviennent successivement au cours de la descente, et dont les uns sont vides et les autres en permanence rempli d'un liquide ayant une densité inférieure à l'eau de mer. De plus des lests d'appoint sont suspendus sous la capacité et l'allégement que provoque leur contact avec le fond freine progressivement la vitesse de chute jusqu'à la redire pratiquement à une vitesse compatible avec la solidité de la capacité au moment du contact avec le fond. La capacité se compose de 2 réservoirs principaux, un réservoir cylindrique central (1) et un réservoir annulaire (2). Le réservoir (2) est surmonté d'un ballast également annulaire (3). Le- réservoir central qui sera seul utilisé opérationnel- lement pour le stockage, est en acier. Les autres peuvent être également en acier ou de construction mixte acier et béton au choix. Tous ces réservoirs sont compartimentés pour éviter les effets de carène liquide. De plus le réservoir auxilliaire (2) -est équipé pour pouvoir ultérieurement servir de bassin de décantation-. Sous la capacité on trouve une semelle annulaire (4) formant lest, en bton, -dont le poids est tel que lorsque le réservoir central est plein d'hydrocarbures et immerge, le réservoir auxiliaire. (2) plein d'eau et le ballast (3) dgalement plein d'eau, il y ait une prXpondFrance d'appui sur le fond (par exemple : 20 000 tonnes, pour un réservoir opérationnel de 2 000 000 de barils). Sous la capatit sont disposées régulièrement plusieurs longueurs identiques dechatnes (5) aux extrêmitFs desquelles pendant les lests d'appoint (6) de forme effilée vers le bas. Au-dessus du réservoir (1) on trouve un ballast rXcupe- rable (7) réuni à la capacité par une attache explosive (8). Un palpeur (9) actionne cette attache explosive en arrivant au contact du fond et libère le ballast (7) qui remonte en surface. L'ensemble du réservoir principal (1) et du réservoir auxiliaire (2) est entièrement rempli d'un liquide de densité inférieure à l'eau de,,mer,'qui peut être un hydrocarbure et correspondra alors à la première charge de stockage du réservoir. De plus le ballast (3) est plein d'air Dans cette situation l'ensemble du réservoir flotte et emmerge légèrement (par exemple 1,50m environ pour un réservoir de 2 000 000 de barils ayant 95m de diam-ètre environ). Le ballast (7) est entièrement à l'air libre, et les lests d'appoint sont par contre complètement immergés (fig 1). Le réservoir est en équilibre stable et peut être remorqué sur le site. Pour compenser la légère comprèssibilité des hydrocarbures, une entrée d'eau -(10) réalisant à tout instant l'é4ui-pression est minagée'dans les réservoir (2) et une communication (1) réuni (1) et (2). Cette entre d'eau est d'ailleurs utilises ensuite en permanence pour l'exploitation du stockage qui fonctionne par waterdrive. Quand le réservoir est positionné au-dessus de son emplacement définitif, et qu'on décide de procéder à l'immersion,on ouvre simultanément toutes les vannes telles que (12) de tous les compartiments du ballast (3) Il e-n résulte alors pour l'ensemble une légère flottabilité négative'(environ 3001 pour l'exemple du réservoir de 2 000 000 de barils) et l'immersion commence. La stabilité n'est pas affectée au moment du passage de l'interface grâce en particulier au ballast (7) et aux lests (6) et la vitesse de descente-quoiqulaugmentant légàrementpar suite de la compressibilité des hydrocarbures reste faible par suite de la travée correspondant à l-'importante surface inférieure de la capacité. La descente lente se poursuit jusqu'au contact des. lests d'appoint t6) avec le fond dans lequel ils pénètrent plus ou moins suivant la consistance de ce fond et provoquent de ce fait un effet d'ancrage plus ou moins marqué. A cet instant (fig 2) il y a à nouveau prépondérance de flottabilité positive grâce au ballast (7) augmentée par l'allégement provoqué par l'appui des chaînes sur le fond. La longueur de ces chaînes est calculée pour que la vitesse de descente se réduise à une valeur compatible avec la solidité de la capacité lorsque après contact du palpeur (9), la semelle (4) heurte à son tour le fond. Le contact du palpeur (9) provoque le fonctionnement de l'attache explosive (8) du ballast(7) ce qui rend à nouveau la flot tabilité négative et provoque une première assise du réservoir sur le fond. Pour obtenir l'assiette définitive on réunit alors l'orifice (13) avec la tuyauterie (15) qui servira à l'exploitation du réservoir et on remplace les hydrocarbures contenus dans le réservoir (2) par de l'eau (fig 3). La méthode de pose de cette tuyauterie (15) ne fait pas partie de 17 invention. Le réservoir (1) est alors en mesure de fonctionner comme stockage. A chaque remplissage les eaux polluées évacuées par'la communication (11) sont épurées par leur passage dans le réservoir (2) qui est équipé en bassin de décantation (14 > avant de ressortir en (10). Un tel appareil aura une utilisation préférentielle comme réservoir de stockage sur un champ pétrolifère sous-marin pour des profondeurs de 100m et au delà. Revendications 10/ - Capacité de stockage sous-marine et méthode de pose corres pondante suivant lesquelles cette capacité arrive sur le fond avec une vitesse réduite compatible avec sa solidité, grâce à l'action conjuguée de la pose de lests d'appoint sur le fond et de l'effet d'un palpeur libérant un ballast en fin de course. 20/ - Capacité de stockage et méthode de pose suivant la revendica tion 10/ dans lesquelles la capacité est constamment mainte nue en equipression quelle que soit la profondeur d'immersion 3/ - Capacité de stockage et méthode de pose suivant la revendica tion 2 / dans lesquelles la stabilité définitive sur le fond est obtenue par le remplacement effectué une fois pour toute d'une partie définie d'avance de la capacité en hydrocarbures par de l'eau de mer. - - Capacité de.stockage et méthode de pose suivant la revendi- cation 30/ dans lesquelles un réservoirauxiliaire ayant par ticipé à l'immersion, est également équipé en bassin de dé- cantation et est utilisé en service continu à purifier l'eau évacuée du stockage à chèque remplissage.