Brevet FR2575786A1 — publié le 19860711

L'invention concerne une disposition comprenant des raccordements détachables à distance pour conduites montantes entre le fond de la mer et une installation flottante traitant du pétrole brut et/ou du gaz. Pour extraire du pétrole brut et/ou du gaz de puits sous-marins, l'installation flottante est reliée au(x) puits par l'intermédiaire d'un cordon ombilical fermé de tuyaux rigides ou de tuyaux flexibles renforcés, conçus pour résister à de hautes pressions. Ces tuyaux peuvent être fixés à des raccorde- ments détachables à distance situés hors de la coque de l'installation, soit au-dessus soit en dessous de la ligne de flottaison. Ces raccordements sont nécessaires pour permettre d'éloigner l'installation des sources potentielles de danger représentées par les puits sous- marins de pétrole ou de gaz. La commande à distance est nécessaire à un détachement rapide en cas de danger, par exemple si la disposition d'amarrage ou le mécanisme de positionnement dynamique ont une défaillance. Quand les raccordements sont situés au-dessus du niveau de l'eau, les tuyaux risquent d'être endommagés si l'installation heurte un autre navire ou un iceberg. Des raccordements situés en dessous du niveau de l'eau risquent beaucoup moins d'être endommagés par des icebergs et sont bien protégés contre la collision avec des navires de surface. Toutefois, un inconvénient est que les raccordements en dessous du niveau de l'eau nécessitent des plongeurs ou un équipement de plongée pour la révision. Ce genre de travail comporte de grands risques et de grandes dépenses. Le but de l'invention est de fournir une disposition de raccordements détachables sur des condui- tes montantes pour installation d'extraction flottantes, dans laquelle les inconvénients mentionnés ci-dessus soient éliminés. L'invention a donc pour objet une installa- tion flottante traitant du pétrole brut et/ou du gaz qui est amené du fond de la mer par au moins une condui- te montante et arrive dans une chambre ouverte vers le bas et vers l'eau ambiante, le niveau de l'eau à l'intérieur de la chambre étant équilibré par une pression d'air, installation caractérisée en ce que la chambre est accessible-à travers un sas à air et que la conduite montante peut être reliée, au moyen d'organes de blocage libérables à distance, à une con- duite de transport pénétrant dans la chambre et que des moyens sont prévus pour régler la pression d'air à l'intérieur de la chambre. Selon un mode d'exécution avantageux, la plateforme de la chambre est munie d'au moins un sas permettant le passage du fil métallique d'un treuil pour rétracter à travers l'ouverture une conduite montante libérée. L'ouverture est de préférence munie d'un manchon de guidage facilitant l'introduction de la conduite montante à travers l'ouverture. La chambre peut faire partie du système de lest de l'installation d'extraction et l'ouverture est avantageusement située dans le bord de carène de l'ins- tallation. Diverses autres caractéristiques de l'inven- tion ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'inven- tion est représentée, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig. 1 montre schématiquement une élévation d'une installation d'extraction à laquelle des conduites montantes sont rattachées selon l'invention, la fig. 2 montre un ponton faisant partie de l'installation, vu par le haut, et la fig. 3 montre à plus grande échelle la liaison entre les conduites montantes et l'installation. L'installation de produit 10 représentée par la fig. 1 comprend une plateforme de travail 11 qui est supportée par deux pontons 13 par l'intermédiaire de quatre colonnes 12. Les colonnes et les pontons sont munis de façon classique de réservoirs de lest servant à régler le tirant d'eau par rapport à un niveau d'eau de travail 14 et l'assiette de l'installation compte tenu des forces de vent et des charges appliquées à la plate- forme 11. Chaque ponton 13 est muni de deux hélices de poussée 15 pour la propulsion et le positionnement. Comme il est évident d'après la fig. 2, les colonnes sont reliées entre elles par des entretoises 16. Des conduites montantes partant du fond de la mer sont rattachées à des raccordements 17 situés à l'intérieur des pontons 13, la fig. 1 montre quatre de ces raccordements. Les conduites montantes 18 sont reliées à deux de ceux-ci tandis qu'une troisième con- duite montante 18a est sur le point d'être reliée à un troisième raccordement 17. Ces conduites montantes 18, qui peuvent comprendre chacune un ou plusieurs tuyaux terminés par des parties terminales, sont reliées-à différents puits au fond de la mer et servent à extraire du pétrole ou du gaz des puits ou à refouler de l'eau dans certains d'entre eux. La fig. 3 montre à plus grande échelle les raccordements 17 à l'intérieur d'un ponton 13. Les conduites montantes 18 passent verticalement à une ouver- ture 19 du bordé de carène 20 de la coque et sont retenues sur les raccordements 17 au moyen d'organes de blocage libérables 21. En partant des raccordements, des conduites de transport 22 passent horizontalement à travers le ponton 13 et arrivent aux colonnes 12 aux extrémités de celui-ci. Des conduites de ces dernières sont reliées à un appareil de séparation et de purifica- tion du pétrole et du gaz et à des réservoirs de stockage. On obtient le halage d'une conduite montante 18 à travers l'ouverture 19 au moyen de deux treuils 23 dont les fils métalliques peuvent être rattaches à des boulons à oeil 23b situés de chaque côté de la partie des raccordements, à l'extrémité de la conduite montante. L'introduction est facilitée par le fait que l'ouverture 19 est munie d'un manchon de guidage 24 qui diverge coniquement vers le bas. La partie de la conduite mon- tante 18 à placer à l'intérieur de l'ouverture 19 est munie d'un collier 25 qui a une certaine flottabilité et empêche l'usure des tuyaux renforcés de la conduite montante 18. Le collier flottant 25 protège l'extrémité d'une conduite montante détachée quand elle heurte le fond de la mer. La chambre 26, qui enferme l'ouverture 19 et les raccordements 17, est isolée de l'atmosphère dans les autres parties du ponton 13. Toutefois, de l'air est fourni à la chambre 26 au moyen d'un compresseur 27. Au moyen du compresseur 27, il est possible d'expulser de l'eau de la chambre 26 à travers l'ouverture 19. A la fig. 3, le niveau 28 de l'eau se trouve à peu près à mi- chemin de la hauteur du manchon 24. Un sas à air 29 assure l'accès à la chambre 26 pour l'installation et la réparation sans que l'on doive réduire la surpression dans la chambre, ce qui ferait monter le niveau d'eau à l'intérieur de la chambre. Les treuils 23 sont situés dans un espace - intérieur du ponton 13, au-dessus des chambres 26. Afin de permettre l'introduction des fils de treuil 23a dans la chambre 26 sans que la surpression disparaisse dans celle-ci, deux sas 30 sont prévus dans la plateforme 26a de la chambre, juste en-dessous des treuils associés 23. Les sas 30 sont munis de valves qui se ferment lorsqu'on rétracte les fils et de rondelles d'étanchéité qui s'appliquent de façon étanche contre les fils quand on introduit ceux-ci dans la chambre. Une légère fuite d'air à travers les sas 30 pendant une opération de levage est acceptable étant donné que ces manoeuvres se produisent assez rarement. Le fait de placer les raccordements 17 dans des chambres ouvertes vers le bas qui peuvent être soumises à une surpression d'air assure plusieurs avantages: - Les raccordements peuvent rester secs, ce qui signifie qu'ils sont moins sujets à l'usure causée par la corrosion et la croissance des algues. - Il n'est pas nécessaire d'utiliser des plon- geurs ni un équipement de plongée pour l'inspection et la réparation des raccordements. - Le facteur de sécurtié de fonctionnement des moyens de blocage commandés à distance 21 est accru. - La partie terminale d'une conduite montante libérée risque moins, aussi, de heurter un élément structural adjacent, par exemple l'une des hélices de poussée 15. - Les raccordements 17 sont entièrement pro- tégés contre la collision avec des navires de surface et des icebergs. - La chambre 26 peut être utilisée en tant que partie du système de lest de l'installation. La fixation de la conduite montante 18 et l'inspection et la réparation des raccordements 17 s'effectuent avantageusement pendant que le navire est en position de transit, c'est-à-dire quand la ligne de flottaison est à peu près au niveau des plateformes des pontons 13, cas o la pression dans les chambres 26 est relativement basse. Il faudra augmenter graduellement la pression à l'intérieur des chambres 26 à mesure que l'on leste le navire 10 pour le faire descendre à son tirant d'eau de service. L'invention n'est pas limitée au mode d'exé- cution décrit étant donné que de nombreuses variations sont possibles dans le cadre de l'invention. La manipu- lation des conduites montantes 18 peut être assurée par d'autres dispositifs que les treuils 23 représentés. Les chambres 26 destinées aux raccordements 17 peuvent être situées dans des navires de conception différente de celui qui est représenté, présentant par exemple plus de quatre colonnes ou plus de deux pontons. 2575786. REVENDICATIONS 1. Installation flottante (10) traitant du pétrole brut et/ou du gaz qui est amené du fond de la mer par au moins une conduite montante (18) et arrive dans une chambre (26) ouverte vers le bas et vers l'eau ambiante, le niveau de l'eau à l'intérieur de la chambre (26) étant équilibré par une pression d'air, installation caractérisée en ce que la chambre (26) est accessible à travers un sas à air (29) et que la conduite montante (18) peut être reliée, au moyen d'organes de blocage (21) libérables à distance, à une conduite de transport (22) pénétrant dans la chambre et que des moyens (27) sont prévus pour régler la pression d'air à l'intérieur de la chambre (26). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plateforme (26a) de la chambre (26) est munie d'au moins un sas (30) permettant le passage du fil métallique d'un treuil (23) pour rétracter à travers l'ouverture (19) une conduite montante (18) libérée. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'ouverture (19) est munie d'un manchon de guidage (24) facilitant l'intro- duction de la conduite montante (18) à travers l'ouver- ture. 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la chambre (26) fait par- tie du système de lest de l'installation d'extraction (10). 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'ouverture (19) est située dans le bordé de carène (20) de l'installation (10).