Brevet FR2508569A1 — publié le 19821231

L'invention concerne un carénage perfectionné destiné à réduire les contraintes engendrées par des cou- rants sur une structure cylindrique, par suite du mouve- ment relatif de la structure par rapport à un fluide dans lequel la structure est immergée Le carénage selon l'in- vention est particulièrement utile à une colonne de forage en mer, afin de réduire les contraintes engendrées par les courants sur la colonne. Le forage de puits de pétrole et dé gaz en mer est souvent réalisé dans un bras de mer ou à proximité de l'embouchure d'un fleuve Ces sites de forage sont carac- térisés par des courants violents Ces courants peuvent avoir une vitesse d'écoulement dépassant 3 m/s, en direc- tion du rivage voisin ou en sens opposé, suivant que la marée monte ou descend L'effet des courants sur une colonne de forage en mer est particulièrement important. La fonction principale de la colonne est d'établir un trajet d'écoulement de fluide entre un navire de forage et un sondage et de guider un train de tiges de forage vers le sondage On sait que des contraintes dues à des cou- rants puissants peuvent provoquer une rupture des colonnes et leur chute sur le fond-de la mer Les contraintes exer- cées sur une colonne de forage augmentent notablement lorsque la vitesse du courant augmente et ces contraintes sont amplifiées lorsque la profondeur de l'eau à l'empla- cement du puits est plus grande. Lorsqu'elle est utilisée dans des zones par- courues par de forts courants, la colonne est soumise aux courants qui peuvent engendrer au moins deux types de contraintes Le premier type est provoqué par des forces alternantes engendrées par des tourbillons, qui font vibrer la colonne dans une direction perpendiculaire à celle du courant Lorsque l'eau s'écoule au-delà de la colonne, des tourbillons partent alternativement d'un côté et de l'autre de la colonne Il en résulte l'appli- cation à cette dernière d'une force qui varie et qui est orientée transversalement au courant Si la fréquence de cette charge harmonique est proche de la fréquence de résonance de la colonne, de fortes vibrations orientées transversalement au courant peuvent se produire Le second type de contrainte est dû aux forces de traînée qui poussent la colonne dans le sens du courant sous l'effet de la résistance opposée par la colonne à l'écoulement du fluide. Les forces de trafnée sont amplifiées par les vibrations de la colonne engendrées par les tourbillons Une colonne montante qui vibre en donnant naissance à des tourbillons interrompt l'écoulement d'eau qui l'entoure davantage qu'une colonne fixe Il en résulte le transfert d'une plus grande quantité d'énergie du courant à la colonne et, par conséquent, une traînée plus importante. Pour minimiser les contraintes engendrées par les courants sur une colonne de forage, des carénages ont été montés sur une telle colonne Les carénages com- prennent généralement des corps profilés qui girouettent autour de la colonne en conservant des positions sensible- ment en alignement avec le courant d'eau Il est apparu que des carénages peuvent réduire notablement la traînée et les forces engendrées par les tourbillons sur la colon- ne en réduisant ou divisant les zones à basse pression qui existent en aval de la colonne. Un exemple d'un carénage proposé pour des colonnes de forage est décrit dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique N O 4 171 674 Ce carénage est constitué de deux demicoques qui sont reliées par une charnière le long du bord d'attaque du carénage et par des organes de fixation à l'extrémité de fuite Le nez du carénage pré- sente une ouverture longitudinale permettant le passage de la colonne Le brevet précité propose de monter les coques du carénage directement sur une colonne montante si cette dernière est de même dimension que l'ouverture ménagée dans le nez du carénage Lorsque la colonne est de dimension plus petite que celle de l'ouverture du nez du carénage ou lorsque ce dernier doit être monté sur plusieurs colonnes, il est proposé de fixer les coques du carénage à des colliers qui, eux-mêmes, sont fixés à la colonne Les colliers permettent le mouvement de pivo- tement du carénage sur la colonne et offrent, pour le carénage, des surfaces de charge radiales et axiales. Bien que les carénages de colonnes proposés dans le passé aient généralement donné satisfaction pour réduire les contraintes engendrées par les courants sur une colonne, il subsiste la nécessité de disposer d'un carénage pouvant être fixé rapidement et aisément à une colonne équipée de modules de flottabilité ou de chemises. Les modules de flottabilité sont utilisés pour-accroître la flottaison d'une colonne montante et ils sont réalisés de manière à correspondre aux dimensions de la colonne, des moyens étant prévus pour permettre le passage des lignes de duse, des conduites hydrauliques, des brides et d'autres accessoires sur les joints de la colonne. Les modules ont habituellement une longueur de 3 à 5 mètres, des modules multiples étant fixés à chaque joint de colonne. Il serait difficile de monter le carénage décrit dans le brevet N O 4 171 674 précité directement sur des modules de flottabilité de telle manière que le carénage s'ajuste étroitement sur les modules, car les surfaces de ces derniers ne sont en général pas parfaitement rondes et elles peuvent varier considérablement d'un diamètre d'une section de colonne à l'autre La fixation de colliers à une colonne équipée de modules de flottabilité, puis la fixation des carénages aux colliers assurent un montage fixe Cependant, la pose de colliers est longue et elle peut accroître notablement les coûts de montage de caré- nages sur une colonne. L'invention élimine ces inconvénients parti- culiers de l'art antérieur au moyen d'un carénage qui peut être monté autour de l'axe longitudinal d'un élément allongé et sensiblement rigide et qui réduit les forces engendrées par les courants sur cet élément allongé Le carénage com- prend une structure symétrique comportant un nez destiné à recevoir l'élément allongé et un empennage partant du nez Ce dernier présente une ouverture située le long de son axe longitudinal et destinée à recevoir l'élément allongé Des moyens d'appui, supportés par la structure, établissent un contact d'appui entre l'élément allongé et cette structure Un dispositif relié aux moyens d'appui est destiné à absorber des variations de forme de la -surface extérieure de l'élément allongé afin de maintenir l'axe longitudinal du nez du carénage orienté à peu près parallèlement à l'axe longitudinal de l'élément allongé lorsque le carénage tourne autour de ce dernier Le carénage est particulièrement adapté à une utilisation sur un élément allongé présentant une surface extérieure non uniforme. Dans une forme préférée de réalisation, plu- sieurs carénages sont montés de manière à pouvoir tourner sur des sections d'une colonne marine de forage portant des modules de flottabilité en mousse synthétique Les moyens d'appui comprennent de préférence des patins d'appui et le dispositif relié aux moyens d'appui afin d'absorber des variations de forme de la surface extérieure du module de flottabilité comprend de préférence des ensembles à ressorts qui sont réalisés d'une seule pièce avec le nez du carénage Les ensembles à ressorts permettent la flexion nécessaire pour compenser les irrégularités de la surface extérieure du module de flottabilité. Des éléments de retenue sont fixés aux extré- mités supérieures et inférieures des sections de colonne pour empêcher tout mouvement vertical sensible des caré- nages le long des sections de colonne Les éléments de retenue comprennent de préférence des anneaux de retenue qui sont enclenchés étroitement avec les carénages supé- rieur et inférieur placés sur la section de colonne afin de favoriser le maintien des axes longitudinaux des caré- nages à peu près parallèlement à l'axe longitudinal de la section de colonne. Dans d'autres formes de réalisation de l'in- vention, les ensembles à paliers comprennent des galets ou une association de patins d'appui et de galets Les éléments reliés aux ensembles à paliers peuvent comprendre des ensembles à ressorts comportant des ressorts de com- pression hélicoïdaux ou cintrés qui appliquent à force les ensembles à paliers contre le module de flottabilité. Dans d'autres formes de réalisation, les ensembles à paliers peuvent être fixés à une matière élastique, par exemple un élastomère ou un caoutchouc synthétique, ce qui permet à ces ensembles de se déplacer par rapport à la structure des carénages et de tolérer ainsi des varia- tions de la surface extérieure du module de flottabilité. Les carénages selon l'invention comportent de préférence des épaulements situés aux extrémités longitu- dinales du nez des carénages afin d'opposer une résistance aux charges axiales appliquées par des carénages adjacents sur la section de colonne. Ainsi qu'il apparaîtra ci-après, les carénages selon l'invention présentent des avantages significatifs par rapport aux carénages utilisés dans l'art antérieur. Ils peuvent être montés de manière à pouvoir tourner autour d'un module de flottabilité d'une colonne ayant une sur- face extérieure non uniforme, sans que des colliers soient fixés au préalable sur la colonne et que les carénages soient ensuite fixés à ces colliers Lorsqu'ils sont montés autour d'une colonne de forage en mer, les carénages ont leurs axes longitudinaux qui restent sensiblement parallè- les à l'axe longitudinal de la colonne Ils peuvent donc être montés les uns au-dessus des autres, autour d'une colonne marine comportant des modules de flottaison, et les carénages peuvent tourner indépendamment les uns des autres. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une élévation d'une section de colonne de forage en mer à laquelle des carénages selon l'invention sont fixés, deux carénages étant représentés avec arrachement partiel pour plus de clarté; la figure 2 est une vue en perspective d'un carénage analogue à ceux montrés sur la figure 1, ce caré- nage étant représenté avec arrachement partiel pour plus de clarté; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une coupe transversale d'une autre forme de réalisation du carénage selon l'invention la figure 5 est une coupe partielle à échelle agrandie,, suivant la ligne 5-5 de la figure 4, les épaule- ments situés aux extrémités supérieure et inférieure du carénage étant retirés pour plus de clarté; la figure 6 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation du carénage selon l'invention; la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6; la figure 8 est une coupe partielle suivant la ligne 8-8 de la figure 7; la figure 9 est une coupe transversale par- tielle, à échelle agrandie, montrant d'autres moyens per- mettant de tolérer un mouvement des patins d'appui des carénages représentés sur les figures 6 à 8; et la figure 10 est une coupe longitudinale par- tielle d'une autre forme de réalisation d'un ensemble à ressorts destiné à appliquer une traction aux patins d'appui des carénages montrés sur les figures 2 à 8. La figure 1 représente une section 10 de colonne marine de forage à laquelle sont fixés des caré- nages 20 selon l'invention La section 10 de colonne pré- sente une longueur d'environ 16 mètres et elle constitue l'une des nombreuses sections d'un train de tiges formant une colonne (non représentée) qui s'étend entre un navire de forage flottant à la surface et une tête de puits sous- marine La colonne peut avoir une longueur de plusieurs centaines de mètres La section 10 de colonne comprend un tube central 11, des lignes 12 de duse et d'autres lignes de commande (non représentées) Le tube de colonne, les lignes de duse et les autres lignes de la section 10 de colonne sont enfermés dans des modules 13 de flottabilité constitués de sections semi-annulaires en mousse syntacti- que La mousse syntactique comprend de très petites bulles de verre qui sont maintenues assemblées par une résine époxy ou polyester La surface de chaque module 13 est recouverte d'une couche de fibres de verre qui protège le module contre les chocs et l'abrasion Des rubans 15 en acier inoxydable, du type utilisé pour sangler de lourds emballages, fixent les modules 13 au tube 11 de la colonne Les rubans 15 et des organes 16 de fixation sont encastrés dans les modules 13 pour minimiser les forces hydrodynamiques indésirables s'exerçant sur la section 10 de colonne lorsque l'eau s'écoule sur cette colonne Deux plaques ou anneaux 17 de retenue sont bou- lonnés, bridés ou autrement fixés sur la section 10 de colonne, à proximité des extrémités supérieure et infé- rieure de cette section 10, afin d'empêcher les carénages de monter ou de descendre sur la section de colonne. Bien que les surfaces extérieures des modules 13 soient représentées sur les dessins comme étant cylin- driques, elles ne sont habituellement pas uniformes De même que la plupart des modules de flottabilité posés sur une colonne, les modules 13 présentent certaines irrégu- larités sur leurs surfaces extérieures La distance com- prise entre l'axe longitudinal de la section de colonne et la surface extérieure des modules peut varier de 5 cm ou plus De plus, certains des modules 13 de flottabilité présentent probablement des angles et des bords émoussés et d'autres traces d'abrasion résultant de détériorations se produisant pendant les manipulations à bord du navire ou pendant l'installation des modules sur la colonne. Plusieurs formes de réalisation sensiblement différentes du carénage selon l'invention, destinées à être montées sur la section 10 de colonne, seront à présent décrites en détail en regard des dessins Dans chaque forme de réalisation, les axes longitudinaux des carénages montés sur la section 10 de colonne restent sensiblement parallèles à l'axe longitudinal de la section 10 Les carénages 20 peuvent donc être montés les uns au-dessus des autres autour d'une section 10 de colonne, comme montré sur la figure 1, et ils peuvent tourner indépendamment les uns des autres, même sur des modules de flottabilité ayant des surfaces extérieures irrégulières Cette caractéristique de l'in- vention est particulièrement importante pour la survie structurelle des carénages lorsque la section 10 de colonne est placée dans l'eau alors que les carénages 20 sont mon- tés sur elle Une section de colonne placée dans l'extré- mité inférieure du puits central d'un navire de forage ou juste au-dessous de la surface de l'eau, dans un navire semi-suhuersible de forage, est soumise à des forces de courants s'exerçant dans de nombreuses directions i-O différentes en raison de l'interaction des vagues, des courants et du navire de forage Ces forces agissant sur les carénages individuels peuvent faire pivoter ou tourner violemment ces derniers les uns par rapport aux autres et, s'ils ne sont pas convenablement centrés sur la colonne, lès carénages peuvent s'entrechoquer et se détériorer mutuelle- ment, ou bien s'accrocher les uns aux autres. Comme représenté sur les figures 2 et 3, un carénage 20 est une structure sensiblement symétrique qui comprend un nez 21 présentant une ouverture ou un alésage central longitudinal permettant le passage d'un module 13 dé flottabilité Un empennage 22, réalisé d'une seule pièce avec le nez, comporte des ailettes 23 de stabilisa- tion fixées à son extrémité arrière Les ailettes 23 aident le carénage à s'aligner de lui-même avec la direction du courant afin que l'extrémité arrière ou de fuite soit toujours sur le côté aval, par rapport au courant, de la section 10 de colonne Les surfaces intérieures de l'em- pennage comportent des nervures 24 de renfort qui s'éten- dent horizontalement le long de ces surfaces intérieures pour accroître la résistance de la coque du carénage. Le carénage 20 est formé de deux demi-coques qui sont reliées l'une à l'autre, à l'extrémité avant du nez 21, par des organes convenables 25 de fixation à libération rapide et, à l'extrémité de l'empennage, par des charnières 26 Des exemples d'organes de fixation convenables peuvent comprendre des verrous à genouillère disponibles dans le commerce Les organes de fixation peuvent de préférence être manoeuvrés à la main et ils sont résistants à la corrosion Les organes 25 de fixation sont de préférence placés au bord avant ou d'attaque du carénage afin de minimiser les remous engendrés dans l'eau lorsque cette dernière s'écoule sur le carénage Les charnières 26 comprennent des tubes qui sont alignés et maintenus assemblés par des broches, de la même manière que des charnières de portes classiques. Dans d'autres formes de réalisation de l'in- vention, il est possible d'utiliser des organes de fixa- tion aux extrémités avant et arrière du carénage,ou bien il est possible d'utiliser des organes de fixation à l'ex- trémité arrière et des charnières au bord avant. Le carénage 20 peut être assemblé sur le module 13 de flottabilité en reliant les demi-coques de manière articulée à l'extrémité arrière et en plaçant le nez du carénage autour du module de flottabilité Les bords avant ou d'attaque des coques sont ensuite assujettis fixement par des organes 25 de fixation En variante, les demi-coques peuvent être assemblées autour du module 13 de flottabilité, puis des broches d'articulation peuvent être posées et les organes 25 peuvent être bloqués pour fixer les coques l'une à l'autre. Le carénage 20 comporte-, aux extrémités supé- rieure et inférieure de son nez, des épaulements 27 qui présentent une surface d'appui pour les charges axiales, destinée à entrer en contact avec des carénages adjacents ou avec la plaque 17 de retenue, suivant la position du carénage sur la section 10 de colonne Les épaulements 27 sont de préférence réalisés d'une seule pièce avec la coque du carénage et ils sont réalisés dans la même matière que le corps du carénage. Le carénage 20 peut être réalisé en toute matière convenable, suffisamment résistante pour suppor- ter son propre poids ainsi que les forces exercées par les courants marins Le carénage peut être réalisé en matière plastique, par exemple en copolymère thermoplas- tique d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène connu sous l'appellation commerciale ABS Si une résistance encore plus grande est nécessaire, la matière plastique peut être renforcée de fibres de verre Le carénage peut également être réalisé en métal mince, par exemple en alliages d'alu- minium ou de nickel Il est de préférence réalisé en une matière dont la flottabilité est essentiellement neutre afin de ne pas augmenter le poids de la section de colonne. De plus, un carénage à flottabilité neutre présente une stabilité maximale pour s'aligner de lui-même avec les cou- rants Il est possible d'accroître la flottabilité du caré- nage en réalisant les nervures 24 en mousse syntactique ou autre Une coque préférée à flottabilité neutre comprend une âme en mousse syntactique placée entre des revêtements extérieurs en fibres de verre. En ce qui concerne les dimensions de la struc- ture du carénage 20, l'épaisseur présentée par ce carénage et mesurée le long de l'axe transversal 45 (voir figure 3) dépend en grande partie du diamètre du module 13 de flottabilité La longueur du carénage, mesurée suivant l'axe longitudinal 46, dépend en grande partie de considé- rations de conception La longueur du carénage est un compromis entre des nécessités antagonistes D'une part, des marges de jeu avec des câbles de guidage ou d'autres obstacles, des considérations de coûts de fabrication et le souhait de minimiser le poids suggèrent un carénage court et trapu D'autre part, la relation entre la tralnée et la longueur suggère un carénage plus long, car il est bien connu que la résistance de la traînée diminue lors- que la longueur augmente Dans la plupart des applica- tions, il est rare que le rapport longueur/épaisseur dé- passe 3 Des limitations pratiques concernant la traînée, la stabilité au tangage et le risque de vibrations engendrées par des tourbillons suggèrent un rapport longueur/épaisseur qui ne soit pas inférieur à 1,5 Le rapport longueur/épais- seur du carénage est de préférence compris entre environ 2 et 2,5. Lors du choix d'une conception structurelle particulière pour le carénage 20, le centre hydrodynamique du carénage doit être placé en aval du centre de rotation (ou point de pivotement) du carénage La position du centre hydrodynamique est importante, car elle détermine si le carénage girouette ou non dans le courant Si le centre hydrodynamique est placé en aval du centré de rotation, le carénage se comporte comme une girouette stable et s'oriente dans la direction du courant avec une tratnée minimale Si le centre hydrodynamique est placé en amont du centre de rotation, le carénage tend à prendre d'autres directions et la désorientation peut engendrer des forces de traînée élevées. Si l'on se réfère de nouveau aux figures 2 et 3, on voit que le carénage 20 est monté de manière à pou- voir tourner sur le module 13 au moyen de patins 28 et 29 d'appui Les surfaces d'appui des patins 28 et 29 sont de préférence concaves afin de suivre la surface convexe du module 13 de flottabilité Les bords 43 des patins sont de préférence inclinés vers l'extérieur pour faciliter le mouvement des patins sur la surface extérieure du module. Les patins peuvent être de toute épaisseur convenable permettant au carénage de tourner sur le module 13 de flottabilité pendant une période de temps souhaitée, sans s'user jusqu'à un point permettant aux coques du carénage d'entrer en contact avec le module de flottabilité Les figures 2 et 3 représentent quatre patins 28, deux placés à proximité du haut du carénage et à égale distance du bord d'attaque de ce carénage, et les deux autres placés de façon similaire à proximité du bas du carénage Cepen- dant, comme décrit plus en détail ci-après, les patins 28 peuvent être placés dans d'autres dispositions permettant au carénage de tourner autour du module de flottabilité et empêchant le corps du carénage d'entrer en contact avec le module. Deux patins d'appui 29 -(un seul patin 29 étant montré sur les figures) sont appliqués sous pression contre la face aval du module 13 de flottabilité par des ensembles à ressorts Un premier ensemble à ressort se trouve à proximité du haut du carénage 20 et le second ensemble à ressort (non-représenté) est placé à proximité du bas du carénage Les patins 29 sont de préférence placés à la même distance des extrémités longitudinales du carénage que les patins 28 pour conférer une stabilité optimale Chaque patin 29 est relié par des rivets, des boulons, de la colle, un ciment ou tout autre moyen convenable à l'extrémité d'un piston 31 qui est conçu pour exécuter des mouvements téles- copiques d'entrée et de sortie dans un corps 32 par rapport au module 13 Le piston est retenu à l'intérieur du corps 32 par un chapeau extrême 33 et une bride 34 Le piston 31 tend à être déplacé vers les limites de son mouvement d'extension par un ressort hélicoïdal 35 de compression dont une extrémité porte contre la tête du piston et dont l'autre extrémité porte contre une structure 36 de châssis. Le ressort 35 permet aux patins de suivre des variations du diamètre extérieur du module de flottabilité tout en assurant un ajustement étroit du carénage autour du module. La structure 36 de châssis s'étend entre les demi-coques de l'empennage du carénage Les extrémités 37 de la structure du châssis ont une forme en T de manière à pouvoir s'enclencher dans des rainures de forme en T cciplémentaires, formées sur la surface intérieure de l'em- pennage des coques La structure 36 de châssis, à laquelle l'ensemble 30 à ressort est fixé, peut être installée dans le carénage après que les demicoques ont été placées autour du module 13 de flottabilité et fixées l'une à l'autre. Une fois que les demi-coques du carénage sont en place, la structure 36 de châssis est glissée en position à par- tir du haut du carénage Pour faciliter l'introduction de la structure de châssis dans les coques du carénage et pour éviter toute détérioration des patins 29 pendant l'instal- lation, le piston 31 peut être rétracté dans le corps 32 et retenu à l'intérieur de ce dernier par serrage d'un écrou 38 sur une tige filetée 39 qui est reliée au piston et qui passe à travers le ressort 35 et la structure 36 de châssis Une fois que cette structure 36 et l'ensemble à ressort sont en place, l'écrou 38 est desserré et reculé jusqu'à l'extrémité de la tige 39, ce qui permet à l'ensemble 30 à ressort d'appliquer à force le patin 29 d'appui contre le module 13 L'écrou 38 est de préférence du type autobloquant, de manière qu'il ne se perde pas pendant l'utilisation. Les patins 28 et 29 d'appui peuvent être réa- lisés en toutes matières convenables, établissant une surface d,'appui efficace entre les patins et le module 13 de flottabilité et permettant au carénage de tourner lors- que la direction du courant change La composition des patins d'appui dépend largement de la composition de la surface du module de flottabilité, de la tension exercée par le ressort entre les patins et le module de flottabi- lité et de la durée de vie prévue et souhaitée des patins. Des matières convenant à une utilisation sur des modules de flottabilité en mousse syntactique peuvent comprendre du polyuréthanne, du "Teflon" (marque déposée) et du "Nylon", cette dernière matière étant préférée. Les patins 29 doivent être comprimés contre le module de flottabilité avec une force suffisante pour maintenir l'axe longitudinal du nez du carénage orienté à peu près parallèlement à l'axe longitudinal de la colon- ne Les patins d'appui ne doivent pas être appliqués contre le module avec une force telle que les forces de frotte- ment s'exerçant entre les patins et le module 13 empêchent le carénage de girouetter autour du module lorsque la direction des courants marins change Pour réduire effica- cement les contraintes engendrées par les courants sur la colonne, le carénage doit être orienté dans une direction faisant un angle de moins de 50, et de préférence de moins de 20, avec la direction du courant La forceexercée sur le patin 29 peut être réglée par ajustage de la dimension du ressort hélicoïdal 35 L'homme de l'art peut déterminer une tension efficace de ressort en tenant compte du poids du carénage, du coefficient de frottement prévu entre les patins 29 et le module 13 et des forces hydrodynamiques que l'on prévoit comme devant agir sur le carénage 20. Selon l'invention, les patins 28 et 29 d'appui peuvent être de toute dimension et de toute taille per- mettant au carénage de tourner librement autour du module de flottabilité lorsque la direction du courant change. La largeur de la surface d'appui du patin est de préférence supérieure à celle de toutes lacunes présentes sur la surface extérieure du module 13 de flottabilité Il n'est pas nécessaire que les patins d'appui aient les mêmes dimen- sions Les patins 28 et 29 montrés sur les figures 2 et 3 ne constituent qu'un exemple de nombreuses dispositions et dimensions différentes de patins d'appui pouvant être uti- lisées dans le carénage selon l'invention. Il n'est également pas nécessaire, selon l'in- vention, de placer deux patins d'appui 29 sur le côté aval du module 13 de flottabilité Un seul patin d'appui 29 appliqué sous pression contre le module 13 suffit à la mise en oeuvre de cette forme de réalisation de l'invention. Cependant, il est préférable d'utiliser au moins deux patins 29 pressés contre le module 13 pour donner au carénage une stabilité au tangage optimale. Il n'est pas nécessaire que les patins 29 soient dans le même plan vertical que celui montré sur les figures 2 et 3 Un carénage comportant trois patins appliqués sous pression contre le module 13, sur le côté aval du carénage, peut, par exemple, être agencé de manière que deux patins soient placés à proximité du bas du carénage, dans le même plan horizontal, ces patins étant placés à égale distance d'un plan vertical passant par l'axe longitudinal 46 (voir figure 3), et que le troisième patin puisse être placé à proximité du haut du carénage, dans un plan vertical passant par l'axe 46. Les carénages 20 peuvent être fixés à la sec- tion 10 de colonne sur le navire de forage, pendant la descente de la colonne Les carénages sont de préférence fixés à la colonne afin que les patins d'appui portent contre des surfaces des modules de flottabilité pratique- ment exemptes de lacunes ou d'obstacles Par exemple, les modules de flottabilité sont de préférence disposés de manière que les patins 28 et 29 ne se déplacent pas au- dessus des évidements dans lesquels les rubans 15 sont placés et qu'ils ne passent pas sur les espaces compris entre des modules de flottabilité adjacents Pour assurer l'appli- cation des patins contre une zone souhaitée sur le module, des entretoises annulaires peuvent être introduites entre les carénages. La première étape de la pose de carénages 20 sur une section 10 de colonne consiste à fixer l'anneau inférieur 17 de retenue à la section de colonne L'anneau de retenue doit pouvoir supporter le poids, à sec, de tous les carénages devant être montés sur la section Les caré- nages sont ensuite montés sur la section de colonne, les uns au-dessus des autres La figure 1 représente six caré- nages fixés à la section 10 de colonne Cependant, le nombre de carénages à monter sur la section de colonne dépend de la dimension des carénages, de la longueur de la section de colonne et de l'utilisation, le cas échéant, d'entre- toises annulaires entre les carénages Une fois que les carénages sont montés sur la section de colonne, l'anneau supérieur 17 de retenue est fixé à cette section de colon- ne. Pendant le montage des carénages supérieurs sur la section de colonne, les carénages inférieurs de la section de la colonne peuvent être soumis aux forces des vagues et des courants Conformément à cette forme de réa- lisation de l'invention, les patins d'appui 28 et 29 asso- ciés aux ensembles 30 à ressorts maintiennent les axes longitudinaux des carénages orientés à peu près parallèle- ment à l'axe longitudinal de la section de colonne. Les anneaux 17 de retenue sont de préférence fixés à la section 20 de colonne afin que les épaulements 27 des carénages restent en contact glissant les uns avec les autres Un jeu suffisant entre les carénages est prévu pour permettre aux carénages de tourner les uns par rapport aux autres Cependant, les anneaux de retenue empêchent de préférence les épaulements 27 des carénages de s'éloigner les uns des autres au-delà d'une distance très faible Ce maintien vertical des carénages tend à empêcher un mouvement de rotation desdits carénages tel que leurs axes longitudi- naux tournent en ne restant pas parallèles à l'axe longitu- * dinal de la section de colonne Ainsi, le maintien vertical tend à empêcher l'inclinaison des carénages par rapport à la colonne Un tel mouvement de rotation pourrait provoquer l'entrée en contact des empennages 22 de carénages adja- cents. L'exemple suivant illustre l'importance du maintien des axes longitudinaux des carénages dans une orientation sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la section 10 de colonne Dans cet exemple, des carénages analogues à ceux montrés sur les figures 1 à 3 sont montés sur une section de colonne Chaque carénage présente une hauteur de 152,4 cm et une longueur de 254 cm La section de colonne porte des modules de flottabilité de forme elliptique, dont le diamètre extérieur varie de 96, 52 cm à 101,5 cm Les nez des carénages sont dimensionnés pour recevoir un module de flottabilité de 101,5 cm La distance comprise entre les empennages des carénages, lorsqu'ils sont montés sur un tel module de flottabilité, est de 7,62 cm. Dans ces conditions, si les carénages sont alignés suivant le petit axe (diamètre de 96,52 cm) et que les axes longi- tudinaux de ces carénages peuvent tourner, conformément à l'invention, par rapport à l'axe longitudinal de la sec- tion de colonne, les axes longitudinaux des carénages peuvent s'éloigner en tournant sur environ 1 de l'orientation paral- lèle à l'axe longitudinal de la section de colonne Ce défaut d'alignement d'un degré a pour résultat un déplace- ment du bout de l'empennage du carénage (vers le haut ou vers le bas) sur environ 4,3 cm Ainsi, si deux carénages adjacents espacés de 7,62 cm au niveau de leurs empennages sont mis en rotation en sens opposés autour de la section de colonne, les empennages des carénages peuvent porter l'un contre l'autre. Les figures 4 et 5 représentent une autre forme de réalisation du carénage selon l'invention, comportant d'autres moyens pour appliquer sous pression des éléments d'appui, placés sur le côté aval du carénage, contre un module 13 de flottabilité afin d'assurer le maintien de l'axe longitudinal du nez du carénage dans une orientation sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la section de colonne Le carénage 120 est de réalisation analogue à celle du carénage 20 des figures 2 et 3, sauf que des galets 128 et 129 réalisent un contact d'appui entre le carénage et le module 13 de flottabilité et que chaque demi-coque du carénage comporte deux nervures 137 faisant saillie et s'étendant horizontalement sur la surface exté- rieure des coques Quatre galets 128 sont représentés comme étant montés sur le nez 121 du carénage au moyen de bâtis 138 Ces derniers sont logés dans les nervures 137 qui s'étendent du bord d'attaque du nez jusqu'à l'empennage du carénage Les nervures en saillie s'effilent de l'avant vers l'arrière, avec une épaisseur maximale à l'emplacement des galets Les bâtis 138 des galets sont fixés à l'inté- rieur des nervures 137 par des boulons, par des rivets, par soudage ou par tous autres moyens convenables Les galets 128 sont montés sur les bâtis à l'aide d'axes 139. Les galets 128 peuvent être réalisés en caoutchouc, en matière plastique ou en d'autres matières convenables. L'utilisation de nervures 137 pour loger une partie des galets 128 est souhaitable afin de minimiser la largeur globale du carénage. Des ensembles 130 à ressorts (un seul étant visible sur la figure 4), de réalisation analogue à celle des ensembles 30 à ressorts montrés sur les figures 2 et 3, comprennent chacun un galet 129 qui est maintenu contre un module 13 de flottabilité par un ressort hélicoïdal 135 de compression L'application à force du galet 129 contre le module 13 de flottabilité provoque un ajustement étroit du carénage sur ce module lorsque le carénage tourne sur ledit module Un piston 131 est retenu à l'intérieur d'un corps 132 au moyen d'un chapeau extrême 133 et d'une bride 134. Les figures 6 à 8 représentent une autre forme de réalisation de l'invention comportant deux moyens pour appliquer une force d'appui sur le côté aval du carénage. Le carénage 220 comprend un nez 221 et un empennage 222. Le nez 221 présente une ouverture centrale pouvant loger un module 13 de flottabilité Des éléments flexibles à ressorts 230, réalisés d'une seule pièce avec le nez 221, exercent une tension de ressort pour appliquer à force des patins 229 d'appui sur la face aval du module de flottabilité. A l'état relâché, le rayon de courbure de chaque élément 230 à ressort est légèrement inférieur à celui du module de flottabilité Lorsque les coques du carénage sont ajustées autour du module de flottabilité, les éléments à ressorts 230 fléchissent pour s'adapter au plus grand diamètre du module et exercer ainsi une tension de ressort sur les patins 229 Les éléments 230 à ressorts sont de préférence réalisés en une matière plastique possédant des caractéristiques d'élasticité Il est préférable que les coques du carénage et les éléments 230 à ressorts soient réalisés en une mousse syntactique placée entre des couches de fibres de verre. Des épaulements 227 sont fixés aux parties supérieure et inférieure des carénages pour constituer une surface d'appui résistant aux charges de poussée et aux charges axiales exercées par les carénages adjacents Les épaulements sont segmentés pour faciliter la flexion des éléments 230 à ressorts et du nez 221. Lors de la fabrication des carénages montrés sur les figures 6 à 8 devant être installés sur une colonne de forage portant des modules de flottabilité de circon- férences différentes, il peut être commode de fabriquer les carénages afin qu'ils s'ajustent autour du module de flottabilité ayant la plus grande circonférence Les modu- les ayant une circonférence inférieure à celle du module le plus grand peuvent étre équipés de carénages par l'in- troduction d'une ou plusieurs rondelles ou cales élasti- ques entre les patins d'appui et les éléments à ressorts 230. La figure 9 représente un exemple d'une cale 218 placée entre les patins 229 et l'élément à ressort 230. L'épaisseur de la cale 218 est dimensionnée de manière à assurer le contact du patin 229 avec le module 13 de flot- tabilité sous une force suffisante pour que l'axe longitu- dinal du carénage reste sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du module 13 lorsque le carénage tourne sur la colonne Des boulons 219 en acier inoxydable maintien- nent le patin 229 et la cale sur l'élément 230 à ressort. La cale est de préférence réalisée en une matière élasti- que tendre (de faible dureté mesurée au duromètre), par exemple une matière synthétique ou naturelle telle que du caoutchouc synthétique ou naturel, du polyuréthanne ou tout autre élastomère convenable, afin que le patin 229 d'appui réalise une liaison souple avec le corps du carénage La matière élastique doit pouvoir être comprimée par le patin 229 et revenir dans sa forme initiale lors- qu'elle n'est pas comprimée par le patin 229. Bien que la figure 9 représente une cale 218 utilisée avec les patins 229, des cales analogues à la cale 218 peuvent également être utilisées avec les patins 228 et avec les patins d'appui 28 et 29 représentés sur les figures 2 et 3. La figure 10 représente une autre forme de mé- canisme conçu pour appliquer à force un patin d'appui contre un module 13 de flottabilité Le patin 339 est identique aux patins 228 et 229 des figures 6 à 8 Ce patin 339 est fixé par tous moyens convenables à un support rigide 340-qui comporte des ailes 334 à ses extrémités supérieure et inférieure Le support 340 comporte une aile 334 qui est maintenue sur la structure 330 du carénage par un élément 332 de retenue Ce dernier empêche le sup- port 340 de se déplacer par rapport à la structure 330 du carénage lorsque celui-ci tourne sur le module de flot- tabilité Le patin 339 et le support 340 sont appliqués à force contre le module 13 par un ressort cintré 333 de compression. Un élément allongé sur lequel un carénage selon l'invention est monté peut être déplacé dans un milieu fluide, ou bien ce dernier peut être déplacé par rapport à l'élément allongé, ou bien les deux peuvent être déplacés mutuellement l'un par rapport à l'autre D'une manière géné- rale, le fluide est de l'eau, à savoir de l'eau douce ou de l'eau de mer, bien qu'il puisse s'agir de l'air ou d'autres gaz. Le carénage selon l'invention est destiné à des tuyaux ou d'autres structures sensiblement rigides, de manière à réduire la force exercée contre elles par le passage d'un courant, et ce carénage n'est pas limité à une utilisation sur des colonnes marines de forage Le carénage selon l'invention peut être également utilisé sur des pipelines, sur des colonnes de production ou sur des tubes verticaux utilisés dans des opérations minières sous- marines. Il ressort de la description précédente que l'invention présente des avantages notables par rapport aux carénages connus dans l'art antérieur Les avantages principaux comprennent la facilité de manipulation et l'installation du carénage sur des sections de colonne portant des modules de flottabilité, la stabilité de mon- tage, môme sur des surfaces non uniformes telles que celles que l'on trouve habituellement sur des modules de flotta- bilité de colonne, et une faible résistance à la rotation sur les modules de flottabilité lorsque la direction du courant change. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au carénage décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Carénage destiné à être monté de manière à pouvoir tourner autour de l'axe longitudinal d'un élément allongé sensiblement rigide ( 10, 13) afin de réduire les forces engendrées par le courant sur cet élément allongé lorsqu'il est immergé dans un milieu fluide, caractérisé en ce qu'il comporte une structure symétrique ( 20) com- prenant un nez ( 21) destiné à recevoir l'élément allongé et un empennage ( 22) s'étendant à partir du nez, ce der- nier présentant, suivant son axe longitudinal, une ouver- ture destinée au passage dudit élément allongé, des élé- ments d'appui étant supportés par ladite structure afin de réaliser un contact d'appui avec l'élément allongé, et des moyens étant reliés aux éléments d'appui pour per- mettre les mouvements de ces derniers par rapport à la structure afin de maintenir l'axe longitudinal du nez du carénage orienté à peu près parallèlement à l'axe longi- tudinal de l'élément allongé lorsque ledit carénage tourne autour dudit élément allongé. 2 Carénage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la structure symétrique comprend une mousse syntactique formée entre des couches de fibres de verre. 3 Carénage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les éléments d'appui comprennent des patins d'appui ( 28, 29). 4 Carénage selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les éléments d'appui portent contre l'élément allongé sur la face aval, par rapport au courant, de cet élément allongé. Carénage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les moyens reliés aux éléments d'appui pour permettre les mouvements de ces derniers comprennent une matière élastique ( 218) placée entre lesdits éléments d'appui et la structure, cette matière étant comprimée par un mouvement des éléments d'appui par rapport à la struc- ture dans une direction transversale à l'axe longitudinal de l'élément allongé, et ladite matière revenant à sa forme initiale lorsqu'elle n'est pas comprimée. 6 Carénage selon l'une des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les moyens reliés aux élé- ments d'appui comprennent une cale ( 218) de polyuréthanne placée entre les éléments d'appui et la structure. 7 Carénage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les éléments d'appui comprennent un patin ( 29) d'appui qui porte contre l'élément allongé, sur la face de ce dernier tournée vers l'empennage du carénage, et lesdits moyens reliés aux éléments d'appui comprennent un ensemble ( 30) destiné à solliciter le patin d'appui pour le faire porter contre l'élément allongé. 8 Carénage selon la revendication 7, carac- térisé en ce que l'ensemble sollicitant le patin d'appui est un ensemble à ressort ( 30). 9 Carénage selon la revendication 7, carac- térisé en ce que l'ensemble sollicitant le patin d'appui est constitué d'une matière élastique. Carénage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les éléments d'appui comprennent un galet ( 129) qui prend appui sur l'élément allongé lorsque la structure tourne autour dudit élément allongé, les moyens reliés aux éléments d'appui comprenant un ensemble à ressort ( 130) qui sollicite le galet vers l'élément allongé. 11 Carénage selon la revendication 10, carac- térisé en ce que le galet est en contact avec l'élément allongé sur la face de ce dernier orientée vers l'aval par rapport au courant. 12 Carénage selon la revendication 11, carac- térisé en ce qu'il comporte plusieurs galets ( 128) reliés à ladite structure afin de s'appliquer contre l'élément allongé, sur la face de ce dernier tournée vers l'amont par rapport au courant. 13 Carénage selon la revendication 12, carac- térisé en ce que la structure ( 120) comporte des nervures horizontales ( 137)-en saillie, espacées le long de chaque côté du nez ( 121) du carénage et partant vers l'arrière, à partir de l'avant du carénage, au moins l'un des galets ( 128), qui porte contre l'élément allongé, sur le côté tourné vers l'amont, étant logé au moins partiellement dans l'une desdites nervures. 14 Carénage destiné à être monté de manière à pouvoir tourner autour de l'axe longitudinal d'un élé- ment allongé ( 10, 13) afin de réduire les forces engendrées par les courants sur cet élément allongé lorsqu'il est immergé dans un milieu fluide, caractérisé en ce qu'il comporte une structure symétrique ( 20) comprenant un nez ( 21) destiné à recevoir l'élément allongé et un empennage ( 22) qui part du nez, ce dernier présentant une ouverture orientée suivant son axe longitudinal et destinée à rece- voir l'élément allongé, des éléments d'appui étant reliés à ladite structure pour établir un contact d'appui entre l'élément allongé et cette structure, et des moyens étant associés à ladite structure pour solliciter les éléments d'appui contre l'élément allongé afin de maintenir l'axe longitudinal du nez du carénage orienté à peu près paral- lèlement à l'axe longitudinal de-l'élément allongé. 15 Carénage selon la revendication 14, carac- térisé en ce que les éléments d'appui comprennent au moins un patin d'appui ( 29) et en ce que les moyens sollicitant les éléments d'appui contre ledit élément allongé compren- nent au moins un ensemble à ressort ( 30 >. 16 Carénage selon la revendication 14, carac- térisé en ce que les éléments d'appui comprennent un galet ( 129) et en ce que les moyens sollicitant les éléments d'appui contre l'élément allongé comprennent un ensemble à ressort ( 130) relié au galet. 17 -Carénage selon la revendication 14, carac- térisé en ce que les éléments d'appui portent contre l'élé- ment allongé sur le côté de ce dernier tourné vers l'empen- nage du carénage. 18 Carénage selon la revendication 17, carac- térisé en ce qu'il comporte des éléments d'appui ( 28, 128) reliés à ladite structure pour établir un contact d'appui entre cette dernière et l'élément allongé, sur la face de celui-ci tournée vers l'amont par rapport au courant. 19 Carénage selon la revendication 14, carac- térisé en ce que lesdits moyens ( 230) destinés à solliciter les éléments d'appui ( 229) contre l'élément allongé sont réalisés d'une seule pièce avec le nez et placés sur le côté de l'élément allongé tourné vers l'empennage du caré- nage. Carénage selon la revendication 14, carac- térisé en ce qu'il comporte en outre des éléments d'appui ( 27) reliés aux extrémités longitudinales du nez du caré- nage afin de constituer des surfaces d'appui pour les charges axiales s'exerçant sur le carénage. 21 Section de colonne ayant un profil, en coupe transversale, sensiblement circulaire et pouvant être branchée, en tant que partie, dans un train de tiges formant une colonne conçue pour être placée entre une tête de puits sous-marine et une structure placée au-dessus de cette tête, la section de colonne étant caractérisée en ce qu'elle comporte un carénage ( 20) qui comprend un corps dont la section est profilée afin de réduire les contraintes exercées sur-la section ( 10) de colonne par les courants de l'eau, la partie la plus large de ce carénage étant montée de manière à pouvoir tourner autour de la section de colonne, des éléments d'appui ( 28, 29) étant associés au corps afin de réaliser un contact d'appui entre la sec- tion de colonne et le corps, et des moyens étant associés aux éléments d'appui pour leur permettre de se déplacer par rapport au corps. 22 Section de colonne selon la revendication 21, caractérisée en ce qu'elle comporte des organes de retenue ( 17) portés par ladite section de colonne et des- tinés à empêcher tout mouvement important du carénage le long de l'axe longitudinal de cette section de colonne. 23 Section de colonne selon la revendication 22, caractérisée en ce que les organes de retenue suppor- tés par ladite section de colonne comprennent des organes de retenue placés au-dessus et au-dessous du carénage. 24 Section de colonne selon la revendication 21, caractérisée en ce que le carénage comprend en outre des éléments d'appui ( 27) reliés aux extrémités longitudinales de la partie la plus large dudit carénage afin de former une surface d'appui pour les charges axiales s'exerçant sur le carénage. 25 Section de colonne selon la revendication 24, caractérisée en ce que les organes de retenue portent contre lesdits éléments d'appui reliés aux extrémités lon- gitudinales de la partie la plus large du carénage afin de maintenir l'axe longitudinal de ce carénage dans une orientation à peu près parallèle à l'axe longitudinal de la section de colonne. 26 Section de colonne selon la revendication 21, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs caré- nages ( 20) montés en alignement axial sur ladite section de colonne. 27 Section de colonne selon la revendication 26, caractérisée en ce que chaque carénage comprend en outre des éléments d'appui ( 27) reliés à ses extrémités longitudinales afin d'opposer une résistance aux forces axiales s'exerçant sur le carénage. 28 Section de colonne selon l'une des reven- dications 26 et 27, caractérisée en ce qu'elle comporte des organes de retenue ( 17) portés par la section de colonne, à ses extrémités supérieure et inférieure, afin d'empêcher tout mouvement vertical important des carénages le long de cette section de colonne. 29 Section de colonne selon la revendication 28, caractérisée en ce que les organes de retenue portent contre les carénages supérieur et inférieur montés sur ladite section de colonne afin de maintenir l'axe longi- tudinal desdits carénages dans une orientation sensible- ment parallèle à l'axe longitudinal de la section de colon- ne. Carénage pour colonne marine de forage comprenant plusieurs tubes ( 11) et un ensemble ( 13) de flottaison destiné à être utilisé autour des tubes, cet ensemble de flottaison comprenant des modules semi- annulaires de flottaison réalisés en une matière flottante et présentant une surface extérieure convexe non uniforme, des moyens de bridage ( 15, 16) maintenant les modules de flottaison sur les tubes, le carénage étant caractérisé en ce qu'il comporte un corps ( 220) en matière sensible- ment rigide, constituant une structure symétrique profilée qui comprend un nez ( 221) et un empennage ( 222), le nez présentant une ouverture alignée suivant son axe longitu- dinal et destinée à recevoir les modules de flottaison, des ensembles à ressorts ( 230), réalisés en une matière flexible, étant reliés au nez du corps et placés sur le côté tourné vers l'aval, par rapport au courant, des modu- les de flottaison, la surface intérieure des ensembles à ressorts étant concave afin d'épouser sensiblement la surface extérieure convexe des modules de flottaison, et des éléments d'appui ( 229) étant reliés à la surface inté- rieure des ensembles à ressorts, afin que ces derniers sollicitent les éléments d'appui contre les modules de flottaison.