Brevet FR2584673A1 — publié le 19870116

La présente invention a pour objet des plateformes semisubmersibles destinées aux travaux en mer. On connaît les plateformes semi-submersibles qui comportent une plateforme de travail ou pont qui est situé au-dessus du niveau de la mer et qui est supporté par des colonnes verticales prenant appui sur des flotteurs immergés à une profondeur permettant de subir moins d'efforts de houle. Le pont sert de zone de travail et d'habitation et de zone de stockage des matériels. Les plateformes en mer sont soumises à des efforts intenses et il est nécessaire de renforcer la structure de ces plateformes par des entretoises et des membrures de contreventement qui relient les colonnes et les flotteurs entre eux et qui peuvent être situées dans des plans horizontaux ou verticaux. Toutefois, ces membrures sont soumises à la houle, aux courants de surface, à la poussée du vent,.éventuellement à l'accumulation de glace et il est donc avantageux de concevoir des plateformes semi-submersibles ayant une bonne rigidité en réduisant au maximum le nombre de membrures de liaison. Le brevet U.S. 4.436.050 (H. LIDEN) décrit des plateformes semi-submersibles dans lesquelles le pont principal, qui est supporté par le haut des colonnes, est renforcé par une structure en forme de caisson multi-ponts située entre les colonnes et interconnectant celles-ci et les quatre colonnes sont reliées entre elles deux-à deux par deux traverses horizontales perpendiculaires aux axes longitudinaux des flotteurs. La plateforme semi-submersible décrite dans ce document antérieur présente l'avantage que les membrures de liaison entre flotteurs et entre colonnes sont réduites à deux entretoises. Ce résultat est atteint au moyen d'un caisson multi-ponts qui est situé au-dessous du pont principal, ce qui présente l'inconvénient de réduire la distance libre ou tirant d'air entre la surface de la mer et le dessous du caisson. Comme l'on doit respecter une hauteur minima pour se placer au-dessus des plus fortes houles, il est donc nécessaire de surélever le pont principal qui porte les matériels lourds et les colonnes qui le supportent d'où un coût de construction plus élevé. De plus, dans le cas fréquent de plateformes de forage, le pont principal doit supporter le derrick de forage et le stock de tubes de forage dont le poids est très élevé et le fait que ce pont lourdement chargé soit reporté à un niveau supérieur diminue la stabilité de la plateforme. L'objectif de la présente invention est de construire des plateformes semi-immergées qui présentent l'avantage de comporter un nombre réduit de membrures de liaison mécanique en conservant un pont principal situé à la même hauteur au-dessus de la surface de la mer contrairement au brevet cité précédemment et en conservant également des accés dégagés par le dessus aux zones du pont principal des tinées à recevoir des matériels lourds et encombrants. Les plateformes semi-submersibles selon 1 invention sont du type connu comportant un pont principal qui est supporté par plusieurs colonnes prenant appui sur deux flotteurs parallèles immergés et des traverses horizontales qui relient entre elles deux colonnes et qui sont perpendiculaires à l'axe des flotteurs. L'objectif de l'invention est atteint au moyen d'une plateforme semi-submersible qui comporte un caisson divisé en plusieurs ponts superposés qui est situé au-dessus dudit pont principal et qui comporte au moins un évidement ouvert vers le haut pour permettre le stockage de matériels lourds et encombrants sur le pont inférieur. Selon un mode de réalisation préferentiel, une plateforme selon l'invention comporte six colonnes qui sont reliées deux à deux par des traverses horizontales et, de plus1 chaque colonne centrale est reliée aux milieux des deux traverses extremes par deux contreventements obliques situés dans le meme plan horizontal que lesdites traverses. Dans le cas d'une plateforme de forage, le caisson multiponts comporte, avantageusement, deux évidements : un premier évidement qui dégage une première zone du pont principal destinéeau stockage des tubes de forage et un deuxième évidement qui dégage une deuxième zone du pont principal destinée à recevoir le derrick de forage. Avantageusement, lesdits évidements sont entièrement entourés par ledit caisson multi-ponts. L'invention a pour objet de nouvelles plateformes "offshore" semi-submersibles destinées aux travaux en mer. Les plateformes selon l'invention comportant un caisson divisé en plusieurs ponts superposés qui est situé au-dessus du pont principal et qui délimite des évidements ouverts vers le haut permettant d'accéder au pont inférieur avec des engins de levage présentent de nombreux avantages. Le caisson multi-ponts constitue une structure en treillis rigide qui relie entre elles les extrémités supérieures des colonnes, de sorte qu'il suffit de relier entre elles les extrémités inférieures des colonnes par un treillis situé dans un seul plan horizontal pour obtenir une structure globale, suffisamment rigide. Les évidements dans le caisson multi-ponts permettent de stocker les matériels lourds sur le pont inférieur qui repose sur le haut des colonnes et d'abaisser ainsi au maximum le centre de gravité d'où une meilleure stabilité de la plateforme. Les évidements entièrement encadrés par le caisson multiponts qui a une hauteur de plusieurs étages, constituent des zones abritées du vent que l'on peut également mettre à l'abri des intempéries grâce à des couvertures légères, de sorte que le personnel peut travailler dans ces zones en tout temps ce qui est un gros avantage pour des plateformes situées sous des climats rigoureux. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'une plateforme semi-submersible selon l'invention. La figure 1 est une vue en élévation d'une plateforme semi-submersible selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessus du pont de la plateforme selon la figure 1. La figure 3 est une coupe horizontale selon III-III de la figure 1. La figure 4 est une coupe longitudinale partielle selon IV-IV de la figure 2. La figure 5 est une coupe transversale partielle selon V-V de la figure 2. Les figures représentent, à titre d'exemple, une plateforme de forage en mer. I1 est précisé que cet exemple n'est pas limitatif et que la présente invention peut s'appliquer à toutes sortes de plateformes en mer. Une plateforme selon l'invention comporte deux flotteurs creux Id et Ig qui sont immergés à une profondeur suffisante pour subir modérément les efforts de la houle. Elle comporte plusieurs colonnes par flotteur, par exemple trois colonnes 21, 22 et 23 par flotteur. Ces colonnes supportent un pont principal 3 qui est surmonté par un caisson 4, qui comporte plusieurs ponts superposés et qui accroît la rigidité du pont principal dans toutes les directions. Le pont 3 et le caisson multi-ponts 4 forment un ensemble mécanique rigide qui relie entre eux les sommets des colonnes 2 et qui participe à la résistance mécanique de la plateforme. Le repère 5 représente la surface moyenne de la mer. Le dessous du pont principal 3 est situé au-dessus de la surface 5 à un niveau nettement supérieur à celui qui est atteint par les plus fortes houles. La figure 2 représente une vue de dessus du caisson 4. On voit sur cette vue que ce caisson comporte un premier évidement 6 ouvert vers le haut dans le fond duquel se trouve le pont principal 3. Cet évidement permet de manutentionner avec un appareil de levage équipant la plateforme des matériels lourds et de stocker ceux-ci sur le plancher principal 3 qui est calculé pour supporter des charges élevées. Par exemple, dans le cas d'une plateforme de forage, l'évidement 6 permet de stocker les tubes de forage sur le pont 3. On voit sur la figure 2 que le caisson 4 comporte un deuxième évidement 7 dont le fond est également constitué par le pont principal 3. Cet évidement reçoit le support du plancher de forage et du derrick 8 visible sur la figure 1 > et constitue la zone de travail indispensable sous plancher de forage. On voit sur la figure 2 que les évidements 6 et 7 sont entièrement entourés par le caisson 4 qui forme une ceinture autour d'eux. Cette solution présente plusieurs avantages. Un premier avantage réside dans le fait que les poids les plus lourds représentés par le poids du derrick et des tubes de forage, s'appliquent directement sur le pont inférieur, ce qui a pour effet d'abaisser le centre de gravité d'où une meilleure stabilité de la plateforme. De plus, les zones 3 et 6, qui sont entièrement entourées par le caisson 4, sont des zones abritées des intempéries où le personnel peut travailler en tout temps. On peut améliorer l'abri en recouvrant une partie de ces zones de structures légères qui ne gênent pas les manutentions ou de structures facilement déplaçables par exemple des bâches. L'évidement 7, dans lequel se trouve la zone d'appui du support du derrick permet notamment aux opérateurs chargés des travaux de forage d'être abrités des intempéries. Les repères 9 représentent quatre guindeaux à axe vertical sur lesquels sont enroulés les chaînes d'ancrage de la plateforme. Ces guindeaux sont placés à l'intérieur du caisson 4 et sont donc abrités des intempéries. Dans le cas d'une plateforme autre qu'une plateforme de forage, le caisson multi-ponts 4 peut comporter un seul évidement 6 destiné à recevoir les matériels lourds et encombrants. Par exemple, dans le cas d'une plateforme servant de support pour des travaux de plongée, l'évidement 6 peut-être utilisé pour contenir les caissons hyperbares permettant aux plongeurs de vivre en saturation, qui sont des matériels lourds et encombrants. La zone 7 peut alors servir au stockage des appareils et outillages lourds tels que les tourelles de plongée, les bouteilles de gaz etc.... Les évidements 6 et 7 réduisent la rigidité du pont et il est nécessaire de compenser par une structure de liaison des colonnes entre elles. La figure 3 représente une coupe horizontale selon III III de la figure 1. On retrouve sur cette figure les deux flotteurs Id et Ig et les deux rangées de colonnes 21, 22, 23 et 2E1 > 2'2, 2'3. Les deux colonnes situées dans un même plan transversal sont reliées entre elles par une traverse horizontale respectivement 101, 10 et 10 2 3 Les trois traverses sont situées dans un même plan horizontal qui se trouve légèrement au-dessus de la génératrice supérieure des flotteurs. Ces traverses assurent une bonne rigidité transversale. Toutefois, compte tenu de la présence des évidements 6 et 7, il est nécessaire de renforcer la rigidité longitudinale. Ce résultat est atteint au moyen d'une structure qui comporte, en outre, quatre membrures de eontreventement obliques 111, 112, 113 et 114 qui forment un losange. Chaque membrure reliant une colonne centrale 22 ou 2'2 au milieu d'une des deux traverses extrêmes 101 ou 102 Les membrures obliques 111, 112, 113 et 114 sont situées dans le même plan horizontal que les trois traverses 101, 102 et 103. Cette structure présente l'avantage de comporter des membrures dans un seul plan horizontal qui est situé nettement au-dessous de la surface. De plus, la forme en losange des membrures obliques présente l'avantage de libérer le centre de la plateforme et permet donc de loger librement au voisinage du centre un derrick de forage ou un puits de descente d'une tourelle de plongée. La figure 4 est une coupe longitudinale selon IV-IV de la figure 2. On voit sur cette figure le pont principal 3 qui est appuyé sur les colonnes 2t1 2'2, 2'3 et le caisson 4 qui surmonte le pont principal et qui est divisé en plusieurs ponts intermédiaires par des planchers 12. On voit les évidements 6 et 7 qui sont ouverts vers le haut et qui sont entourés par le caisson 4 et dont le fond est constitué par le pont inférieur 3. On voit que le derrick 8 est posé sur un support 13 qui est disposé à l'intérieur de l'évidement 7 et dont les pieds sont appuyés sur le pont inférieur 3, de sorte que le poids du derrick est reporté sur ledit pont inférieur. Le plancher de forage 14 qui supporte le derrick se trouve juste au-dessus du niveau du pont supérieur. La figure 5 est une coupe verticale partielle selon V-V de la figure 1, sur laquelle on voit le pont principal 3 surmonté du caisson 4, qui est divisé en plusieurs ponts superposés par des planchers 12 et quientoure l'évidement 6 ouvert vers le haut. Avantageusement, l'évidement 6 est situé à l'avant des deux colonnes médianes et l'évidement 7 en arrière de celles-ci. Sur la figure 1, le repère 15 représente la zone d'habitation située à l'avant et le repère 16 représente la salle de distribution électrique située à l'arrière. Les générateurs électriques sont situés au-dessous de la salle de distribution électrique 16. Les flotteurs id et ig sont divisés en compartiments destinés au stockage des liquides consommables et au ballastage de la plateforme. Chaque flotteur comporte deux compartiments 17 qui contiennent les différentes pompes et les moteurs d'entraînement des propulseurs 18. Les compartiments 17 d'un meme flotteur sont reliés entre eux par un tunnel de circulation 19. On accède aux salles 17 par des escaliers ou ascenseurs d'accus situés dans les colonnes. REVENDICATIONS 1. Plateforme semi-submersible du type comportant un pont principal (3), supporté par plusieurs colonnes (21, 22, 23 > 2'1, 2'2, 2'3) prenant appui sur deux flotteurs parallèles (nid, lg) immergés et des traverses horizontales (101, 102 > 103) qui relient entre elles deux colonnes et qui sont perpendiculaires à l'axe des flotteurs, caractérisée en ce qu'elle comporte un caisson (4) divisé en plusieurs ponts superposés, qui est situé au-dessus dudit pont principal (3) et qui comporte au moins un évidement (6, 7) ouvert vers le haut pour permettre le stockage de matériels lourds et encombrants sur le pont inférieur (3). 2. Plateforme selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte six colonnes (21, 22 > 23, 2' 2'2, 2 '2 > 2'3), qui sont reliées deux à deux par des traverses horizontales (101, 102, 103) et, de plus, chaque colonne centrale (22, 2'2) est reliée aux milieux des deux traverses extremes (101, 103) par deux contreven tements obliques (11 (111, 112, 113 > 114) situés dans le meme plan hori- zontal que lesdites traverses. 3. Plateforme de forage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit caisson multi-ponts (4) comporte deux évidements : un premier évidement -(6) qui dégage une première zone du pont principal destinée au stockage des tubes de forage et un deuxième évidement (7) qui dégage une deuxième zone du pont principal destinée à recevoir le derrick de forage (8). 4. Plateforme selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits évidements (6, 7) sont entièrement entourés par ledit caisson multi-ponts (4). 5. Plateforme selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits évidements (6, 7) sont recouverts d'une couverture légère les mettant à l'abri des intempéries.