Brevet FR2537084A1 — publié le 19840608

Divers types de bâtiments et de plate-formes sont utilisés dans l'industrie du forage et de l'exploitation en mer, que ce soit pour des opérations fixes ou pour permettre un transfert entre différents champs pétroli- fères. Certains des bâtiments du type mentionné en dernier lieu sont des structures semi-submersibles, c'est-à-dire des structures dans lesquelles une plate-forme d'exploi- tation est portée par des coques subdivisées en réservoirs de lestage ou ballasts rendant possible de soulever la plate-forme de telle manière que le bâtiment, au cours du transfert (position de déplacement), se déplace en lais- sant les parties supérieures des pontons à peu près au niveau de la mer Lorsque le bâtiment a atteint la position souhaitée, les coques sont immergées pour prendre une position bien en dessous du niveau de la mer de telle manière que le bâtiment ne souffre pas beaucoup de l'im- pact du mouvement des vagues. La présente invention concerne un bâtiment semi- submersible pour le forage ou l'exploitation en mer, ce bâtiment présentant deux coques parallèles et une plate- forme d'exploitation portée par les coques au moyen d'au moins deux paires de colonnes verticales En général, le bâtiment présente seulement deux paires de colonnes qui doivent par conséquent être très résistantes Le fait que les coques seront abaissées à une profondeur considérable alors que la plate-forme d'exploitation reste toujours bien au-dessus du niveau de la mer signifie que les colon- nes doivent être très élevées. Les bâtiments antérieurs du type ci-dessus compre- naient un grand nombre de tirants reliant entre elles les colonnes et d'autres tirants montés entre ces dernières et la plate-forme En réalisant la plate-forme sous la forme d'une structure à caisson résistant, il a été pos- sible de réduire considérablement le nombre des tirants. 2 D 37084 Il a ainsi été proposé d'utiliser une seule entretoise horizontale montée transversalement entre deux colonnes placées côte à côte. Les fortes vagues heurtant le bâtiment obliquement par rapport au plan médian longitudinal tendent toutefois à déplacer longitudinalement les coques l'une par rapport à l'autre. Si le bâtiment présente quatre colonnes, celles-ci peuvent être considérées comme placées aux coins d'une figure rectangulaire dans laquelle les coques délimitent deux des côtés et les entretoises délimitent les deux autres côtés Lorsque la figure rectangulaire est soumise à des forces obliques provenant de l'impact des vagues, celle-ci tend à se transformer en une figure rhomboédrique imposant de fortes contraintes sur l'ensemble de la struc- ture. On propose maintenant, conformément à l'invention, que des colonnes situées sur les côtés opposés d'un plan médian longitudinal du bâtiment et qui sont placées dans le même plan transversal soient reliées entre elles au moyen d'une paire dtentretoises transversales se croisant mutuellement vu dans un plan horizontal, ces entretoises étant montées près l'une de l'autre sans liaison entre elles. Le problème toutefois ne concerne pas seulement un déplacement dans la direction longitudinale Des vagues pénétrant entre les coques tendent à écarter latéralement les coques l'une de l'autre On estime que des entretoises cruciformes, de préférence à une seule entretoise trans- versale, sont susceptibles de mieux recevoir l'impact des vagues entre les coques. Les entretoises transversales sont de préférence tubulaires, l'entretoise la plus basse de chaque paire étant située juste au-dessus de la ligne de flottaison lorsque le bâtiment est amené dans sa position normale de transport. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée,à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig 1 est une élévation d'un bâtiment de forage ou d'exploitation en mer conforme à l'invention et qui est équipée pour des opérations de service et de main- tenance. La fig 2 est une section horizontale par les colonnes du bâtiment vu juste au-dessus des coques. La fig 3 est une vue d'extrémité du bâtiment, la moitié gauche du dessin illustrant le bâtiment vu depuis la poupe, et la moitié droite illustrant le bâtiment vu depuis la proue. Le bâtiment de forage ou d'exploitation en mer illustré aux dessins est muni de deux coques parallèles , 11 et d'une plate-forme d'exploitation 12 La plate- forme d'exploitation 12 est réalisée sous la forme d'une structure à caisson robuste et elle est subdivisée en un certain nombre de ponts doubles ménageant des emplacements pour l'équipage, les matières stockées, les ateliers, etc Le bâtiment présente deux grues ou mâts de charge 13. La plate-forme d'exploitation 12 est portée par les coques au moyen de quatre fortes colonnes 14, 15, 16 17 montées par paire par rapport au plan médian longitu- dinal du bâtiment. Les coques 10, 11 ainsi que les colonnes 14-17 entourent de manière habituelle les réservoirs à eau de lestage ainsi que les chambxes des moteurs et des pompes. Chaque coque est munie de trois hélices 18, pouvant tour- ner sur 3600, qui, outre la propulsion, servent également à diriger le bâtiment pendant le voyage et à le mettre en place lorsque l'on se trouve en position d'exploitation. Comme cela est mentionné plus haut, les coques, ainsi que les colonnes, peuvent être soumises à des con- traintes élevées dues à l'influence des vagues, et il est essentiel que les colonnes soient fixement entretoisées dans la direction transversale de telle manière qu'il n'y ait aucune tendance à des changements de position longitudinale. Deux entretoises 19 et 20 et 19 a, 20 a, sont respec- tivement montées entre chaque paire de colonne 14, 15 et 16, 17 placées respectivement de chaque côté d'un plan médian longitudinal du bâtiment et dans le même plan transversal De telles entretoises se croisent mutuellement vu dans un plan horizontal L'entretoise inférieure 19, 19 a de chaque paire d'entretoises est située juste au- dessus du niveau de la mer lorsque le bâtiment se déplace. La seconde entretoise 20, 20 a de chaque paire d'entretoises est placée immédiatement au-dessus de l'entretoise men- tionnée en premier lieu mais ne présente aucune liaison avec elle. Chaque entretoise reçoit ainsi une charge indépen- dant de l'autre entretoise Une liaison entre les entre- toises dans laquelle les entretoises se croisent mutuel- lement signifierait une complication de construction et modifierait également, de manière nuisible, le jeu-des forces car une entretoise peut être soumise à une compres- sion alors que l'autre est supposée répondre à la tension. Les entretoises sont de préférence formées par des tubes et, comme il n'existe aucune liaison entre les tubes, ceux-ci peuvent être facilement prévus pour le montage de tuyaux et conduits servant à différentes fonc- tions dans les coques Le bâtiment illustré au dessins est principalement une unité de service, mais l'invention peut être utilisée aussi bien pour d'autres sortes de bâtiments maritimes, tels que des ensembles de forage et des ensembles de logement, et de même, les bâtiments peu- vent être supportés par trois paires de colonnes. L'invention n'est pas limitée aux exemples repré- sentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Bâtiment de forage ou d'exploitation en mer du type présentant deux coques parallèles ( 10, 11) et une plate-forme d'exploitation ( 12) portée par les coques. par l'intermédiaire d'au moins deux paires de colonnes verticales ( 14-17) , caractérisé en ce que les colonnes ( 14, 15, 16, 17) situées sur les côtés opposés d'un plan médian longitudinal du bâtiment et placées dans le même plan transversal sont reliées entre elles par l'intermé- diaire d'une paire d'entretoises transversales ( 19, 20) se croisant mutuellement vu dans un plan horizontal, ces entretoises étant montées près l'une de l'autre sans liaison entre elles. 2 Bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que les entretoises transversales ( 19, 20) sont des éléments tubulaires, et en ce que l'entretoise la plus basse ( 19 > de chaque paire est située juste au-dessus de la ligne de flottaison lorsque le bâtiment est dans sa position normale de déplacement.