Brevet FR2576869A1 — publié le 19860808

La présente invention concerne une structure marine semi-submersible telle qu'une plate-forme de forage pétrolier semi-submersible. Diverses structures semi-submersibles ont été réalisées jusqu'à présent comme structures marines dotées de caractér- istiques de mouvement satisfaisantes. Ces structures sont en général du type comprenant deux coques inférieures, une coque supérieure au-dessus de l'eau et une pluralité de colonnes reliant ces coques entre elles. Les structures marines connues de ce type comprennent de manière générale six à huit colonnes stabilisatrices (par exemple, voir le brevet US n 3 490 406). Toutefois, de nombreuses colonnes stabilisatrices ont une section transversale importante, comportent en général un grand nombre de tirants, et sont par conséquent soumises à une grande résistance vis-à- vis de l'eau et nécessitent un travail important lors de leur construction et nécessitent en outre un travail important de travail pour le contrôle destructif par fatigue des élément de force avant leur mise en mer. En outre, s'il est possible de mettre en place une péniche ou analogue immédiatement au-dessous la coque supérieure, par exemple dans le cas ou la structure constituerait une plate-forme de forage pétrolier, des travaux peuvent être effectués aisément par exemple lors du hissage de calibres de forage alors que la structure marine submersible classique décrite, qui comprend de nombreux tirants, ne peuvent pas admettre une péniche dans l'espace situé immédiatement au-dessus de la coque supérieure. Pour résoudre ces problèmes, on tend maintenant à considérer qu'il est souhaitable de minimiser le nombre de colonnes ainsi que le nombre de tirants. En effet, l'attention s'est concentrée sur une structure à quatre colonnes comprenant quatre colonnes stabilisatrices disposées au niveau des portions avant et arrière des coques inférieures, une colonne destinée à chaque portion (voir par exemple le brevet US 4 436 ). Dans ce cas, toutefois, les coques inférieures sont reliées à la coque supérieure par les quatre colonnes seulement, de sorte qu'il ne subsiste pas un espace suf- fisant pour disposer les câbles électriques, les canalis- ations, les conduits à air, les passages, les ascenseurs, etc. qui doivent par conséquent être disposés avec de grandes limitations. En outre, lorsqu'une structure marine submersible de grandes dimensions du type à quatre colonnes doit être réalisée, la distance entre les colonnes avant et arrière de chaque coque inférieure devient trop impor- tante pour porter la coque supérieure de manière à la mettre à l'abri d'ennuis. En outre, du fait qu'il est impossible d'écarter les colonnes avant et arrière d'une grande distance, la structure est sujette à des effets de roulis. Le but principal de la présente invention est d'éliminer tous les problèmes précités et de réaliser une structure marine semi-submersible présentant l'avantage d'une structure classique à quatre colonnes ainsi que l'avantage de la structure de l'art antérieur comprenant au moins six colonnes stabilisatrices. La présente invention a donc pour objet une structure marine semisubmersible qui comprend une paire de coques inférieures submersibles opposées, une coque supérieure hors de l'eau et une pluralité de colonnes reliant entre elles les coques inférieures et la coque supérieure, cette structure étant caractérisée en ce qu'elle comprend quatre colonnes stabilisatrices principales disposées chacune au niveau des portions avant et arrière des coques in- férieures respectivement, deux colonnes auxiliaires ayant une section transversale-inférieure à celle de la colonne principale et disposées chacune en une position intermédiaire entre les colonnes principales avant et arrière sur chaque coque inférieure, et un tirant horizontal submersible re- liant entre elles chaque paire, qui correspondent dans le sens transversal, de colonnes principales au niveau de leurs portions inférieures. La structure marine semi-submersible conforme à la présente invention est comparable à la structure à quatre colonnes classique parce qu'elle présente l'avantage d'une plus faible résistance à l'eau, d'être d'une construction nécessitant moins de travail et de permettre un contrôle destructif par fatigue plus aisé des éléments de force avant la mise en mer et permettant en outre l'admission de péniches dans l'espace situé immédiatement au-dessous de la coque supérieure. Néanmoins, la structure conforme à la présente invention présente les même avantages que la structure marine semi-submersible connue comprenant au moins six colonnes stabilisatrices, en ce que la coque supérieure, comme elle est portée par les colonnes, peut être aisément fabriquée et en ce que la structure permet aisément de disposer les câbles électriques, les canalisations, les conduits à air, les passages, les ascenseurs,etc., la distance entre les colonnes principales avant et arrière étant en outre plus importante pour réduire les effets de roulis. Ainsi, la présente invention permet de réaliser une structure marine semisubmersible excellente sans précédent qui possède l'avantage d'une structure classique à quatre colonnes ainsi que l'avantage de la structure connue com- prenant au moins six colonnes stabilistarices. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue en section horizontale d'une structure marine semisubmersible conformeà l'invention; - la figure 2 est une vue de face, avec arrachement, de la même structure; et - la figure 3 est une vue en élévation de la même structure. La structure marine semi-submersible représentée comprend une paire de coques inférieures opposées 10 sub- mersibles sous la surface de la mer L, une coque supérieure (plate-forme) située au-dessus de la surface L et quatre colonnes principales stabilisatrices 12 et deux colonnes auxiliaires 13 reliant entre elles les coques inférieures et la coque supérieure 11. Chaque coque inférieure 10 s'étend horizontalement dans le sens avantarrière et comprend des ballasts, etc; disposés de manière appropriée dans son intérieur, mais non représentés. La coque supérieure 11 se présente sous forme d'une boîte horizontale de faible hauteur. Bien qu'ils ne soient pas représentés, divers espaces d'habitation et unités de matériels de travail sont prévus à l'intérieur de la coque 11 et sur le pont de celui-ci. Les quatre colonnes principales 12 sont cylindriques et creuses et sont disposées chacune au niveau des portions avant et arrière des coques inférieures 10, respectivement. Les deux colonnes principales avant 12 sont reliées, au niveau de leurs portions inférieures, par un tirant hori- zontal 14 qui est submersible sous la surface Lde la mer. De même, les deux colonnes principales arrière 12 sont reliées entre elles par un autre tirant 14. Les deux colonnes auxiliaires 13 sont cylindriques et creuses et sont dis- posées en une position intermédiaire entre les deux colonnes principales avant et arrière de chaque coque inférieure 10. La colonne auxiliaire 13 a une section transversale inférieure à celle de la colonne principale 12 et a un diamètre, par exemple, la moitié de celui de la colorne princpale 12. Bien qu'ils ne soient pas représentés, la colonne principale 12 renferme des ballasts, etc. disposés de manière appropriée dans son intérieur, alors que l'espace intérieur de la colonne auxiliaire 13 permet de disposer le câblage électrique, les canalisations, les conduits à air, les passages, ascenseurs etc. La structure marine semi-submersible décrite a par exemple les dimensions suivantes. La colonne principale 12 est d'un diamètre d'environ 14m, la colonne auxiliaire 13 est d'un diamètre d'environ 7m, la distance centre à centre entre les colonnes principales avant et arrière 12 est d'environ 65m, la distance centre à centre entre les colonnes principales opposées dans le sens transversal 12 est d'environ 60m, la coque inférieure 10 a une longueur hors tout d'environ 97m et la structure y compris la paire de coques inférieures 10 a une largeur hors tout d'environ 78m. Ces dimensions peuvent être modifiées selon les besoins. Pour amener la structure sur un chantier, on ajuste lesballasts pour que les coques inférieures 10 flottent sur la surface L. La structure est ensuite amenée sur le chantier à l'aide de moyens de propulsion (non représentés) fixés sur les coques inférieures 10 pour orienter la struc- ture dans la direction désirée. Du fait que les tirants 14 se trouvent entièrement au-dessus de la surface de l'eau L lors de la navigation, la résistance à la propul- sion est faible. On pourrait se passer des moyens de propul- sion en utilisant un bateau pour remorquer la structure. La structure est amarrée sur le chantier pour permettre d'effectuer les travaux envisagés, les coques inférieures et les tirants 14 étant submergés jusqu'à une profondeur prédéterminée au-dessous de la surface L; comme le montre les figures 2 et 3. La résistance à l'eau est alors faible parce que les coques inférieures 10 sont reliées à la coque supérieure 11 par les quatre colonnes principales 12 et les deux colonnes auxiliaires 13 seulement, ces dernières étant d'une section transversale plus faible et parce que les tirants 14 reliant les colonnes principales 12 entre elles dans le sens transversal sont submergés sous la surface L. Du fait qu'aucun tirant n',est présent à proximité de la surface L de l'eau, ni au-dessus ni au-dessous, une péniche ou analogue peut être admis dans l'espace entre les rangéesopposées de colonnes 12,13, immédiatement au-dessous de la coque supérieure 11, qu'elle arrive par l'avant ou par l'arrière pour effectuer diverses opérations. Dans la structure que l'on vient de décrire, les coques inférieures 10 ne sont reliées à la coque supérieure 11 que par les quatre colonnes principales 12 et par les deux colonnes auxiliaires 13, chaque paire de colonnes principales 12 opposées dans le sens transversal étant reliées entre elles par un tirant 14. Cela permet de réduire le travail nécessaire à la réalisation de la structure ainsi qu'au contr6le destructif par fatigue des éléments de force avant la navigation. En outre, du fait que la colonne auxiliaire 13 est dipossée entre les colonnes principales 12 avant et arrière de chaque coque inférieure , la coque supérieure 11 peut être installée avec la plus grande facilité. En outre, l'espace intérieur de la colonne auxiliaire peut être utilisé pour disposer les câbles électriques, canalisations,conduits à air, passages,ascenseurs, etc., de sorte que la disposition à l'intérieur de la colonne principale 12 n'entraîne aucune limitation mais peut être réalisée de manière efficace et aisément. La présence de la colonne auxiliaire 13 permet d'augmenter la distance entre les colonnes principales avant et arrière 12 pour diminuer l'effet de roulis. Du fait que les structures marines submersibles sont amarrées de manière générale selon une orientation face au sens des vagues principales, la diminution de l'effet de roulis assure un fonctionnement avantageux et efficace. La réalisation de la structure conforme à l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus mais peut être modifiée de manière appropriée. REVENDICATIONS 1. Structure marine semi-submersible comprenant une paire de coques inférieures submersibles opposées (10), une coque supérieure au-dessus de l'eau (11) et une pluralité de colonnes (12) reliant les coques inférieures à la coque supérieure, la structure étant caractérisée en ce qu'elle comprend quatre colonnes principales stabilisatrices (12) disposées chacune au niveau des portions avant et arrière des coques inférieures (10) respectivement, deux coques auxiliaires (13) ayant une section transversale inférieure à celle de la colonne principale et chacune étant disposée en une position intermédiaire entre les colonnes principales avant et arrière (12) de chaque coque inférieure (10), et un tirant horizontal submersible (14) reliant, au niveau de leurs portions inférieures, chaque paire de colonnes principales qui correspondent dans le sens transversal. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la colonne principale (12) et la colonne auxiliaire (13)so nt cylindriques et creuses, la colonne auxiliaire ayant un diamètre environ la moitié du diamètre de la colonne principale: