Brevet FR2408510A1 — publié le 19790608

La présente invention concerne un dispositif de liaison entre une plate-forme flottante de forage et le sol. Il est connu, notamment pour le guidage d'un train de tiges, de prévoir au moins un tube de guidage qui s'étend en tre la plate-forme et etîesol et à l'intérieur duquel peut être inséré un train de tiges, et des moyens de maintien en position. du tube de guidage. La mise en place du tube de guidage est généralement une opération malaisée. De plus, le maintien du tube est souvent effectué en exerçant une traction importante en tête du tube, d'où des contraintes permanentes. En outre, il est courant d'effectuer une série de forages à partir d'une plate-forme sans changer cette dernière de place, d'où la nécessité de disposer des tubes de guidage en des emplacements différents voisins avec, à chaque fois, les mêmes difficultés. Enfin, la récupération finale de l'ensemble des éléments formant la liaison entre la plate-forme et le sol est généralement très difficile. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif de liaison grace auquel la mise en place d'un tube de guidage est très simple, le maintien du tube ne nécessite pas d'exercer sur lui un effort important, et la tête de puits peut être éventuellement prévue au niveau de la plate-forme ou à faible profondeur. Ces buts sont atteints conformément à l'invention, par un dispositif de liaison comportant - un corps mort reposant sur le sol et comprenant plusieurs guides adaptés chacun au guidage d'un tube de guidage - des câbles d'ancrage verticaux reliant le corps mort à la plate-forme - des moyens de tension des câbles d'ancrage ; et - des éléments de guidage reliés aux câbles et espacés sur la hauteur de ces derniers, chaque élément de guidage comprenant plusieurs guides adaptés chacurr au guidage d'un tube de guidage et les guides des différents éléments de guidage et du corps mort étant alignés. Ainsi, un ensemble de guides peut être mis en place, au moment de la descente du corps mort, ensemble qui permet, d'une part, une mise en place très aisée de tubes de guidage, et, d'autre part, un maintien efficace des tubes par le corps mort et les éléments de guidage reliés aux cibles. Selon un mode de réalisation particulier du dispositif de liaison conforme à l'invention, l'extrémité supérieure du, ou de chaque tube de guidage est reliée rigidement à une bouée immergée qui porte les moyens de tension des câbles d'ancrage et qui est reliée de façon déconnectable à la plate-forme. Les têtes de puits peuvent alors être prévues sur la bouée immergée laquelle est avantageusement attachée sous une pile centrale de la plateforme, ce qui fait que l'accès aux têtes de puits reste aisé. La liaison entre l'extrémité supérieure de chaque tube de guidage et la plate-forme peut être réalisée par flexible. La fixation des tubes de guidage à une bouée immergée permet une déconnexion rapide de la plate-forme sans démontage des tubes de guidage. Ceci est extrêmement avantageux lorsque la plate-forme doit être remorquée vers la côte pour révision ou réparation, ou doit être remplacée. L'invention concerne aussi un procédé d'établissement d'une liaison entre une plate-forme flottante de forage et le sol, procédé selon lequel on met en place un tube de guidage entre la plate-forme et le sol et on maintient le tube mis en place dans une position sensiblement fixe. Conformément à l'invention on descend sur le sol un corps mort qui porte des guides adaptés chacun au guidage d'un tube de guidage et auquel sont fixés les extrémités inférieures de câbles d'ancrage, on attache aux c bles,à des niveaux espacés de leur hauteur,des éléments de guidage comprenant chacun des guides adaptés chacun au guidage d'un tube de guidage, on tend les câbles sensiblement verticalement, et on met en place un tube de guidage dans des guides alignés des éléments de guidage et du corps mort, Selon une particularité du procédé conforme à l'invention, on fixe l'extrémité supérieure du tube de guidage à une bouée immergée et on relie cette bouée de façon déconnectable à la plate-formeP D'autres particularités et avantages du dispositif et du procédé de liaison conformes à l'inyention ressortiront à la lecture de la description faite ciraprès, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins joints desquels - la figure 1 est une vue genérale schématique d'un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention - la figure 2 est une vue à échelle agrandie d'éléments du dispositif illustré par la figure 1 - la figure 3 est une vue schématique en coupe de la partie inférieure du dispositif de liaison illustré par la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue schématique, en élévation et en coupe, d'un autre mode de réalisation de la partie supérieure du dispositif de liaison conforme à l'invention. La figure 1 illustre schématiquement une plateforme flottante semi-submersible 10 avec sa structure supérieure 11 au-dessus de la surface 9 de l'eau. La plate-forme est ancrée par des cables 12 reliés à des corps morts 13 reposant sur le sol 14. Un dispositif de liaison 15, avec au moins un tube de guidage schématisé en 16, relie la plateforme 10 au sol 14. Ce dispositif de liaison est illustré plus en détail par la figure 2. Le dispositif de liaison 15 comporte un corps mort 17 qui repose sur le sol 14 et auquel sont fixées les extrémités inférieures de cibles d'ancrage verticaux 18. Des treuils 19 (figure 1) disposés sur la plate-forme permettent de tendre les cables 18. Des éléments de guidage 20 avec un châssis extérieur en forme de cadre 21 sont attachés aux cibles à des niveaux espacés sur leur hauteur (figures 1 et 2r. Les éléments de guidage 20 et le corps mort 17 portent des guides 22 chacun adapté au guidage d'un tube 16. Ces guides sont constitués par des passages verticaux dont la surface interne forme surface de guidage pour la périphérie d'un tube 16. Dans l'exemple illustré, les guides 22 sont des anneaux de guidage disfi posés régulièrement à l'intérieur d'un cadre rectangulaire 21 et assemblés rigidement les unes aux autresXlet au cadre 21 par des pièces de liaison 24 (figure 2) t Le cadre 21 qui renforme les guides 22 du corps mort 17 est luiomEme disposé à l'intérieur d'une structure annulaire 23 fQr; ;aant corps mort proprement dit et cons- tituée, au moins en partie, par des compartiments 25 formant ballasts (figure 3}* Les cadres 21 avec les guides 22 sont, dans l'exemple illustré, en forme de grilles semblables situées les unes au dessus des autres de façon à obtenir des passages de guidage 22 alignés verticalement. Le, ou chaque tube 16 mis en place verticalement est muni avantageusement de flotteurs 26 répartis sur sa hauteur de façon à lui conférer un poids apparent dans l'eau nul. Ainsi, les contraintes exercées sur un tube 16 mis en place sont réduites au minimum et résultent uniquement de la dérive latérale de la plate-forme. Les cadres 21 des éléments 20 sont également munis avantageusement de flotteurs 27 sur chacun de leurs côtés, Ces flotteurs 27 contribuent à la tension des cables 18. La mise en place du dispositif de liaison 15 est réalisée comme suit Le corps mort 17 est descendu depuis la surface au moyen des cibles 18 et treuils 19. Au fur et à mesure de cette descente, les éléments de guidage 20 sont mis en place par fixation de leurs cadres 21 sur les cables 18. Le corps mort étant parvenu sur le fond, ses ballasts sont complètement remplis et les cables 18 sont tendus verticalement. On peut alors réaliser la descente d'un tube conducteur 16 avec guidage dans des guides 22, alignés verticalement des éléments 20, jusqu'à ce que l'extrémité inferieure 16a du tube 16 parvienne au fond, en étant guidée dans un guide 22 du corps mort 17. Le tube 16 est mis en place avec des flotteurs 26 répartis, par exemple régulièrement,sur sa hauteur. Cette extrémité 16a est ensuite enfoncée dans le sol par battage ou forage (figure 3). Le forage d'un puits peut ensuite être effectué en passant le train de tiges 29 à travers le tube 16. Comme connu en soi, des tubages de maintien sont progressivement insérés et cimentés dans le trou foré. Dans l'exemple illustré (figure 2), un seul tube 16 est représenté. I1 va de soi que plusieurs tubes de guidage peuvent être mis en place côte à côte, et ce avec une grande facilité grâce aux guides 22. I1 peut être avantageux de munir les tubes 16 mis en place d'un dispositif connu en soi de sécurité d'obturation et de coupe de ces tubes pour permettre la récupération du dispositif de liaison après épuisement des champs. La figure 4 illustre une variante de réalisation de la partie supérieure d'un dispositif de liaison conforme à l'invention. Comme précédemment, les câbles d'ancrage 18 sont fixés à leurs extrémités inférieures à un corps mort (non représenté) qui porte des guides pour des tubes 16 de guidage. Des cadres 21 avec des guides 22, sont attachés de place en place le long des câbles 18. L'extrémité supérieure de chaque tube de guidage 16 (un seul est représenté sur la figure 4) est reliée rigidement à une bouée immergée 30. Cette dernière a, dans l'exemple illustré, une forme annulaire et porte une grille 31 avec des orifices 32 alignés avec les guides 22 des différents cadres 21. L'ex trémité supérieure 16b de chaque tube 16 est immobilisée à travers un orifice 32 et est prolongée, au-dessus de la grille 31, par une tête de puits 33 portée par la bouée 31 et à laquelle est connecté de façon amovible un tube flexible 36 qui relie le tube 16 à la partie émergée de la plate-forme. La bouée 30 est immergée à faible profondeur sous la plateforme et est reliée à cette dernière de façon déconnectable. Par exemple, la bouée 30 eCt prolongée supérieurement par un collier 34 fixé de façon amovible à la base de la pile centrale îOa de la plate-forme, et dans le prolongement de cette dernière. Comme dans le cas du dispositif de liaison illustré par les figures 1 à 3, les cibles 18 sont tendus par des treuils 3 sur lesquels sont enroulées les extrémités supérieures de ces câbles. Les treuils 39 sont logés dans des compartiments 35,de préférence étanches, de la bouée 31. Les moteurs des treuils 39 sont commandés depuis la surface par des liaisons souples 37. Lorsque la plate-forme doit étre déplacée, par exemple pour être remplacée ou pour être temporairement ramenée dans un chantier naval pour réparation ou révision, il suffit de déconnecter la bouée 31, les têtes de puits 33 et les autres liaisons notamment 37, qui relient la plate-forme à l'ensemble du dispositif de liaison constitué par la bouée 31, les câbles 18, les treuils 39, le corps mort, les cadres 21 et les tubes 16. La déconnexion de la plate-forme peut donc être réalisée rapidement et aisément, sans démontage de ce dispositif de liaison. Bien entendu, diverses modifications et adjonctions pourront être apportées aux modes de réalisation décrits ci-avant d'un dispositif de liaison conforme à l'invention, et du procédé permettant de réaliser cette liaison, sans pour cela sortir du cadre de protection défini par les revendications annexées. C'est ainsi que les ballasts 25 du corps mort 17 peuvent etre reliés à la plate-forme par des tubes souples permettant l'introduction d'air comprimé dans les ballasts 25 afin d'effectuer la remontée du corps mort 17. En outre, bien que l'on ait envisagé ci-avant le cas d'une tête de puits en surface ou faiblement immergée, il faut noter que le dispositif de liaison conforme à l'invention peut aussi être utilisé pour relier la plate-forme à une ou plusieurs têtes de puits sous-marines installées à proximité immediate du sol sous-marin. Dans ce dernier cas, le ou les tubes de guidage sont reliés de façon déconnectable avec la tête de puits située au fond, au lieu d'être enfoncés dans le sol, le reste du dispositif de liaison pouvant être analogue à ce qui a été décrit plus haut en référence aux figures 2 et 4. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison entre une plate-forme flottante de forage et le sol, comportant : au moins un tube de guidage qui s'étend entre la plate-forme et le sol et à l'intérieur duquel peut être inséré un train de tiges, un corps mort reposant sur le sol et comportant un guide pour ledit tube, des câbles d'ancrage verticaux reliant le corps mort à la plate-forme, et des moyens de guidage du tube entre la plate-forme et le corps mort, caractérisé en ce que plusieurs éléments de guidage sont fixés aux câbles d'ancrage et espacés sur la hauteur de ces derniers, les éléments de guidage et le corps mort comprenant chacun plusieurs guides pour permettre le guidage de tubes de positions différentes, et des moyens de tension des câbles d'ancrage étant prévus de manière à aligner verticalement les guides des différents éléments de guidage et du corps mort. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps mort et chaque élément de guidage comportent une partie formant châssis relié aux cables d'ancrage et à l'intérieur duquel les guides sont fixés côte à côte. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérise en ce que le corps mort comporte au moins un ballast. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de tension des câbles d'ancrage sont constitués au moins en partie par des flotteurs montés sur les éléments de guidage. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une bouée immergée reliée de façon déconnectable à la plate-forme et à laquelle est fixée rigidement l'extré mité supérieure du ou de chaque tube de guidage. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bouée immergée porte des treuils de tension des câbles d'ancrage verticaux.