Brevet FR2477667A1 — publié le 19810911

PROCEDE ET DISPOSITIF D T INFORMATION SUR LA POSITION D'UNE CONDUITE EN COURS DE POSE SUR UN FOND IMMERGE L'invention concerne un procédé et un dispositif donnant une information sur la position d'une conduite en cours de pose sur un fond immergé et elle s'applique plus particulièrement à la pose de conduites d'hydrocarbures sur des fonds marins, à partir d'un support de surface. La pose de conduites à partir d'un support de surface sur des fonds immergés doit souvent être effectuée de manière précise, par exemple pour éviter d'endommager des canalisations déjà en place, notamment lorsque l'on se trouve en présence d'un champ encombré, pour installer plusieurs conduites côte à côte sur un meme parcours ou pour éviter des obstacles (rochers, monticules, ravins) ou, au contraire, suivre des chemins naturels tels que des vallées étroites. On admet généralement, lorsque la profondeur n'est pas trop grande, que la conduite se pose dans l'alignement du support de surface et on ne procède pas à une détermination précise de position réelle, ce qui entraîne évidemment des erreurs. Lorsque les profondeurs sont plus importantes et dépassent par exemple 100 à 150 mètres, on s'assure de la position exacte de la conduite au moyen d'un véhicule habité ou télécommandé. L'utilisation d'engins sous-marins mobiles est une opération lourde et couteuse. D'autre part, avec les engins habités se pose le problème de la relève des plongeurs, tandis que les engins télécommandés nécessitent la présence d'un câble ombilical gênant et exposé à des avaries. Un objectif de l'invention est de déterminer la position d'une conduite en cours de pose de manière au moins aussi précise qu'avec un véhicule sous-marin en évitant des sujétions du genre de celles d'un tel véhicule. Une caractéristique de l'invention consiste, à cet effet, à'placer à l'intérieur d'un tronçon de conduite en cours de pose une sonde à inertie, de détermination de position, reliée par un câble électrique à un calculateur disposé sur le support de surface, qui recueille les données mesurées par la sonde et les transforme en données exploitables. On déplace cette sonde jusqu'au droit de la zone de contact du tronçon de conduite avec le fond immergé en déroulant le câble électrique (ou un autre câble porteur) auquel est reliée la sonde, de la longueur voulue, déterminée suivant une méthode de calcul connue tenant compte notamment de la hauteur d'eau dans la zone de pose, du diamètre de la conduite, des efforts sur le tensionneur, etc... On peut aussi déterminer ltemplacement de la sonde au droit de la zone de contact du tronçon de conduite avec le fond immergé en observant la profondeur de la sonde par rapport au support de surface et en arrêtant le déroulement du câble dès que la sonde indique que cette profondeur cesse de croître. La sonde envoie alors au calculateur les coordonnées de sa position par rapport au support de surface. La position de ce dernier exprimée en coordonnées géographiques obtenues par tout moyen connu (satellite, etc..-) est fournie- au calculateur qui en déduit la position de la sonde en coordonnées géographiques. Un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé d'information sur la position d'#une conduite, conforme à l'invention, comporte : une sonde à inertie, de détermination de position, un moyen de déplacement de ladite sonde dans la portion de conduite en cours de pose pour l'amener au droit de la zone de contact de celle-ci avec le fond immergé, un calculateur installé sur le support de surface et un câble électrique qui, passant dans cette portion de conduite, est relié à une extrémité inférieure à cette sonde et à une extrémité supérieure à ce calculateur. Le moyen de déplacement de la sonde dans la portion de conduite en cours de pose comporte un câble qui peut être prévu indépendamment du câble électrique ou qui peut etre confondu avec celui-ci. La sonde comporte avantageusement des moyens de roulement facilitant son déplacement dans la portion de conduite en cours de pose et permettant le centrage de la sonde dans cette portion de conduite. Le moyen de déplacement de la sonde dans le tronçon de conduite comporte aussi des organes de levage qui peuvent être constitués par des treuils bien connus en eux-mèmes et qui sont disposés au niveau du support de surface. La sonde peut être descendue dans la portion de conduite en cours de pose seulement à des instants opératoirés déterminés séparés par des intervalles réguliers correspondant à des longueurs déterminées de conduite posée, par exemple 100 ou 200 mètres. Elle peut aussi rester en permanence au bas de la portion de conduite en cours de pose. Notamment dans ce dernier cas, il est avantageux de prévoir un bloc support pouvant être fixé à l'extrémité supérieure de la portion de conduite en cours de pose et pouvant etre déplacé dans un nouveau tronçon de conduite ajouté à la portion de conduite en cours de pose et de donner à ce bloc support à la fois des fonctions d'intermédiaire mécanique et d'intermédiaire électrique. Pour cela, ce bloc support porte un treuil électrique qui est mécaniquement relié à la sonde par un câble (qui peut être le câble électrique) et un appareil de connexion-déconnexion électrique relié électriquement d'une part audit câble électrique et d'autre part, de manière déconnectable, audit calculateur.Ce même appareil de connexion-déconnexion électrique sert avantageusement aussi de liaison déconnectable entre le treuil électrique et une source d'énergie placée sur le support de surface et/ou entre la sonde et une source d'énergie électrique placée sur le support de surface. On va donner un exemple particulier de réalisation de l'invention en se référant au dessin joint où - la figure 1 représente une vue schématique et partielle, en élévation et coupe, d'une installation de pose de conduite munie d'un dispositif conforme à l'invention; et - la figure 2 représente une vue similaire, mais agrandie, de la région supérieure de la portion de conduite en cours de pose. Dans cet exemple, on a supposé qu'il s'agissait d'une pose dite "en J", mais l'invention s'applique aussi bien à une pose classique "en S". Sur la figure 1, une portion de conduite ] repose sur un fond marin 2, tandis qu'une autre portion 3 est en cours de pose et se trouve encore dirigée vers le haut et retenue par un support de surface 4. La portion de conduite 3 en cours de pose se compose d'une succession de tronçons qui n'ont pas été représentés sur la figure, mais dont on peut disinguer pour faciliter l'expose, un tronçon inférieur 5 en cours de pose et un tronçon supérieur 6 qui est le dernier tronçon ajouté à l'instant considéré. Une sonde 7 à inertie, du type à gyroscopes ou à gyroscopes et accéléromètres, telle que celles utilisées dans les opérations de forage, donnant des informations de position dans trois directions, se trouve placée dans la portion de conduite 3 en cours de pose au droit de la zone de contact 8 du tronçon inférieur 5 avec le fond marin 2. Cette sonde 7 est munie de galets de roulement 9 pour en faciliter le déplacement et en assurer le centrage. La sonde 7 est reliée à la surface par un câble électrique 10 à conducteurs multiples. On a supposé dans cet exemple que ce-câble électrique 10 jouait en même temps le rôle de câble mécanique de positionnement de la sonde 7 dans la portion de conduite 3,maisonpourraitavoir un câble mecanique distinct. Ce câble 10 assure la liaison électrique entre la sonde 7 et le treuil 16 d'une part et un calculateur il et une source d'énergie électrique 12 placés en surface d'autre part. La source 72 n'est pas nécessairement reliée à la sonde 7 car celle-ci possède une batterie électrique qui peut suffire à l'alimentation de la sonde, notamment lorsque la sonde n'est pas laissée de manière permanente au bas de la portion de conduite en cours de pose. Si la sonde 7 est simplement descendue de temps en temps pour déterminer la position de la conduite en des points séparés par des intervalles déterminés, d'une centaine de mètres par exemple, un dispositif de levage à treuil classique suffit pour assurer le déplacement de la sonde, le positionnement de celle-ci étant fixe d'après la longueur du câble 10 ou d'après l'information de hauteur donnée par la sonde. Si la sonde 7 reste en permanence au fond, il faut prévoir une déconnexion pour pouvoir ajouter un nouveau tronçon supérieur de conduite 6. On prévoit a cet effet de disposer un connecteur électrique 13 sur un bloc support 14 qui se fixe sur le tronçon supérieur 6. Un câble électrique 15 assure les liaisons électriques entre le support de surface 4 et le bloc 14. Ce bloc 14, que l'on voit mieux sur la figure 2, comporte un treuil electrique 16 recevant son alimentation électrique par le câhle 15 ou-éventuellement par un câble séparé également déconnectable. Ce treuil 16 permet l'enroulement ou le déroulement du câble 30 pour régler la position de la sonde 7. Des contacts tournants, non représentés, permettent la liaison électrique de l'extrémité supérieure du câble 10 avec le connecteur 13. Le bloc 74 est muni à sa partie supérieure d'un anneau 17 dans lequel peut s'engager un crochet 18 solidaire d'un câble mécanique 19 lié à un engin de levage, non représenté, qui permet, à chaque addition d'un nouveau tronçon supérieur 6, de remonter le bloc 14 pour l'installer à l'extrémité supérieure de ce nouveau tronçon. Un système, non représenté, de griffes escamotables assure le maintien du bloc ] 4.à l'extrémité supérieure de la portion de conduite 3 en cours de pose et permet, en s'effaçant, au bloc 14 de remonter dans un nouveau tronçon supérieur 6 amené en bout à ltextremite supérieure de la portion de conduite 3. Ainsi, le treuil 16 n'assure que des variations de longueur du câble 10 de l'ordre de la longueur d'un tronçon de conduite, et il peut facilement être logé dans le bloc 14. Bien entendu, l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit n'est donne qu a titre illustratif, de nombreux autres modes de mise en oeuvre de l'invention pouvant être adoptés sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 30) Procédé d'information sur la position d'une conduite qui est en cours de pose à partir d'un support de surface ou l'on ajoute successivement des tronçons supérieurs à la conduite tandis que des tronçons inférieurs successifs de la portion de conduite en cours de pose s'appliquent sur un fond immergé, caractérisé en ce que lton mesure la position en coordonnées géographiques du point où le tronçon de conduite en cours de pose commence à être en contact avec le sol, en effectuant au moyen d'un calculateur un changement de repères des coordonnées de la position par rapport au support de surface d'une sonde placée dans le tronçon de conduite au droit du dit point, en coordonnées géographiques, par l'intermédiaire des coordonnées géographiques de la position du support de surface mesuréespartoitnr#Tenoennu 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite sonde (7) est descendue dans la portion de conduite en cours de pose seulement à des intervalles réguliers correspondant à des longueurs déterminées de conduite posée. 3 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite sonde (7) reste en permanence au bas de la portion de conduite encours de pose (3). 4 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le positionnement de ladite sonde (7) est déterminé par la longueur d'un câble (10) la reliant au support de surface (4). 50) Procédé selon l'une des revendications i à 3, caractérisé en ce que le positionnement de ladite sonde (7) dans le tronçon de conduite au point de contact avec le sol est déterminé dès l'indication donnée par la sonde que la profondeur à laquelle elle se trouve est devenue constante. 60) Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte : une sonde, à inertie, de détermination de position (7), un moyen (30, 16) de déplacement de ladite sonde dans la portion de conduite en cours de pose (3) pour l'amener au droit de la zone (8) de contact de celle-ci avec le fond immergé (2), un calculateur (11) installé sur le support de surface (4) et un câble électrique (10) qui, passant dans cette portion de conduite (3), est électriquement relié à une extrémité inférieure à cette sonde (7) et à une extrémité supérieure à ce calculateur (11). 70) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la sonde (7) comporte des moyens de roulement (9) facilitant son déplacement et assurant son centrage. 8 ) Dispositif selon l'une des revendication 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc support 34 pouvant être fixé à l'extrémité supérieure de la portion de conduite en cours de pose (3) et pouvant être déplacé dans un nouveau tronçon de conduite (6) ajouté à la portion de conduite en cours de pose (3), bloc support qui porte un treuil électrique (16) mécaniquement relié à la sonde (7) et un appareil de connexion-déconnexion électrique (13) relié électriquement d'une part au moins audit câble électrique (io) et d'autre part, de manière déconnectable, au moins au calculateur (11). 9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit appareil de connexion-déconnexion électrique (13) est aussi relié électriquement d'une part audit treuil électrique (36) et d'autre part, de manière déconnectable, à une source d'énergie électrique (12) placée sur le support de surface (4). 100) Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit appareil de connexion-déconnexion électrique (33) est aussi relié électriquement d'une part à ladite sonde (7) et d'autre part, de manière déconnectable, à une source d'énergie électrique (12) placée sur le support de surface (4).