Brevet FR2590862A2 — publié le 19870605

FR 2590862 A2 19870605 FR 8517906 A 19851202 Les déposantes ont décrit au Brevet Principal le principe d'un engin destiné à se déplacer au sein d'un fluide illimité, du type dont les formes avant et arrière sont fixées par des considérations technologiques connues, cet engin étant caractérisé en ce que, dans le but d'en abaisser le coefficient de traînée, d'éviter le décollement de la couche limite et de supprimer les phénomènes de cavitation et d'instabilités, le profil de la portion raccordant l'avant et l'arrière est déterminé de manière telle que le coefficient de pression demeure constant en tout point de cette portion de raccordement. Comme premières applications de tels engins, le Brevet Principal a cité, entre autres, la reconnaissance des fonds sous- marins, notamment de leur nature et de leur résistance à la pénétration, l'engin ayant alors un déplacement vertical. Le présent Certificat d'Addition vise une autre application de ces engins à déplacement vertical en milieu marin, à savoir l'ancrage profond de structures importantes. En effet, les terrains rencontrés aux grandes profondeurs sont généralement mous, ce qui représente une sérieuse difficulté pour l'immobilisation de structures telles que les plates-formes de forage pétrolier, qui exercent sur leurs ancrages des efforts de traction verticaux et horizontaux très importants, et auxquels il est donc difficile de trouver des points d'ancrage appropriés. L'invention consiste à associer, à un organe d'ancrage proprement dit, pouvant être de nature classique ou être conçu de manière nouvelle, adaptée à une structure particulière à immobiliser, un engin tel que défini au Brevet Principal, l'ensemble ainsi constitué, largué depuis un support de surface, c'est-à-dire depuis la structure à immobiliser, parvenant au fond à une vitesse élevée grâce à son profil, pénétrant alors dans le sol sous marin sur une profondeur importante, assurant l'ancrage dudit organe. Par organe d'ancrage, on entend, selon une première réalisation, un ensemble de plaques, dards et analogues, qui sont connus et couramment utilisés depuis très longtemps, l'originalité de l'invention se situant dans leur association à l'engin selon le brevet principal, qui assure leur enfouissage suffisamment profond.- Selon une seconde réalisation de l'invention, l'engin lui-même constitue l'organe d'ancrage, son profil étant lisse et le demeurant pendant toute la descente, et comportant des panneaux latéraux se déployant sous l'effet de tout effort de traction exercé après arrivée et mise en place de l'ancrage, grâce par exemple à des boulons explosifs, de manière à constituer une sorte de grapin s'opposant à l'arrachement, ce qui contribue à la solidité de l'ancrage. Pour compléter cette solidité, plusieurs engins de ce dernier type peuvent être associés en faisceau ou en grapes. On peut ainsi assurer à l'ancrage une résistance allant de plusieurs centaines à plusieurs milliers de tonnes de traction verticale. Toutefois, du fait des tractions horizontales cycliques éventuelles pouvant s'exercer sur l'engin, provoquant un affouillement du terrain et diminuant donc l'épaisseur efficace dans laquelle est enfoui l'engin, il est prévu, selon l'invention, de relier cet engin à un système d'amarrage destiné à réduire ces tractions horizontales. Un tel système peut être par exemple un corps mort reposant sur la surface du fond, en améliorant encore la tenue. L'amarrage lui-même de la ligne peut être assuré par un fil guide reliant le support de surface à un anneau d'accrochage de l'engin. L'efficacité du système selon l'invention peut encore être améliorée par l'adjonction d'un pilotage de l'engin, en vue d'assurer un point d'impact précis sur le sol. On va maintenant décrire l'invention en se référant au dessin annexé sur lequel: La figure 1 représente une première réalisation d'un engin d'ancrage selon l'invention, La figure 2 représente une seconde réalisation de cet engin, La figure 3 illustre un moyen pour réduire les déplacements horizontaux cycliques du point d'ancrage, et la figure 4 illustre schématiquement l'application de l'invention à l'immobilisation d'une plate forme de forage pétrolier. L'engin représenté à la figure 1 se présente sous forme d'un engin axisymétrique à déplacement vertical 1, équipé éventuellement d'ailettes de pilotage 2, et destiné à être relié par une ligne d'ancre (non représentée) à une structure support de surface à immobiliser, comme représenté à la figure 4. Selon cette réalisation, l'engin 1 comporte quatre logements en forme de fentes radiales 3, dans lesquelles sont enfermés des panneaux 4, montés pivotants autour d'axes horizontaux 5 situés vers la tête de l'engin 5. L'engin, largué depuis son support, arrive sur le fond avec une grande vitesse, de l'ordre de 40 à 60 mlsec, grâce à son profil, tel que défini au brevet principal, et s'enfonce dans le sol sur une profondeur importante, de l'ordre de 20 à 50 mètres. Dès que l'engin s'est immobilisé après cet enfouissage, les panneaux 4 basculent vers l'extérieur, comme représenté en 4', et au surplus pivotant de 900 autour de leur axe sous l'effet des frottements décentrés qui se produisent dès que l'engin subit une traction, de manière à s'épanouir à plat sur le sol. L'ancrage est alors assuré de manière extrêmement solide et peut résister à des tractions importantes. L'engin représenté à la figure 2 diffère du précédent en ce qu'il ne présente aucune fente, des panneaux 6 étant galbés de manière à être plaqués contre la surface extérieure de l'engin 1. Le déploiement en "parapluie" de ces panneaux 6 est annoncé, par exemple par des boulons explosifs disposés à leur partie supérieure 7 et déclenchant leur basculement qui se poursuit jusqu'à ce que lesdits panneaux reposent à plat sur le fond comme précédemment. Si l'on se réfère maintenant à la figure 3, on y a représenté un support de surface S, flottant sur la mer M, et relié par une ligne d'ancre 10 à un engin selon l'invention, 11, enfoui dans le sol et dont les panneaux sont déployés. Selon l'invention, pour éviter les affouillements du terrain 12, qui pourrait résulter de déplacements horizontaux cycliques de la ligne, un système d'amarrage tel qu'un corps mort 13 reste à la surface du sol 14 en étant relié à l'engin 11 par un barreau ou cable résistant 10'. L'accrochage de la ligne d'ancre 10 à l'ensemble de l'engin et du corps mort se fait par un anneau 15 et peut être assuré par un système de connecteur automatique. Enfin, la figure 4, représente une plate forme de forage pétrolier P reposant sur des structures porteuses flottantes F, reliées par des lignes d'ancre 10 à des corps morts 13, reposant sur le fond 14, et réunis à des engins selon l'invention, 11, par des cables résistants 10', accrochés à des anneaux 15. Ce système assure un ancrage de la plate forme pouvant résister à des des tractions de l'ordre de 5000 tonnes. Dans le cadre de la même application, la présente invention vise également un certain nombre de mesures, relatives à la consolidation d'un tel ancrage, et à l'installation et à l'immobilisation des pipe-lines. En premier lieu, il est possible, selon l'invention d'injecter depuis la surface dans l'engin d'ancrage une charge de béton au moyen d'un tuyau aboutissant à un engin à parois poreuses ou ouvert par explosion après son enfouissage. Bien que le principe de cette technique soit connu, son application conformément à l'invention présente l'avantage d'une mise en place beaucoup plus rapide qu'avec les moyens actuels. En second lieu, dans la technique de pose des pipe-lines, il peut s'avérer utile d'immobiliser une section de pipe, notamment dans le cas o cette section est soumise à de forts courants, ou encore quand le sol sur lequel elle repose est de mauvaise qualité. Dans ce cas, il est possible, dans le cadre de l'invention, d'ancrer ladite section au moyen d'un ou deux engins enfouis tels que décrits ci-dessus. Enfin, également dans ladite technique, dans le cas o le pipe doit être ripé depuis un point de pose jusqu'à un point définitif, au moyen de cables s'enroulant autour de poulies fixées à des points fixes solides, il est possible d'utiliser les moyens de l'invention pour créer de tels points "durs" fixes. On notera que, même sans système de pilotage, les engins selon l'invention peuvent être placés avec une précision de l'ordre de 20 mètres par rapport à une cible, mais qu'avec un pilotage approprié, cette précision peut être affinée à moins d'un mètre, ce qui permet notamment les dernières applications précitées. REVENDICATIONS 1. Application de l'engin selon la revendication 1 du brevet principal à l'ancrage profond des structures maritimes flottantes. 2. Application selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on associe à un organe d'ancrage un engin selon la revendication 1 du Brevet Principal, et que l'ensemble est largué depuis le support de surface, de manière à ce que ledit engin, en parvenant au fond à vitesse élevée, s'enfouisse dans le sol à une profondeur importante, assurant l'ancrage dudit organe. 3. Application selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'organe d'ancrage est de type usuel, et associé extérieurement audit engin. 4. Application selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'engin lui-même constitue l'organe d'ancrage, son profil étant lisse et le demeurant pendant toute la descente, et comportant des panneaux latéraux se déployant après enfouissage, grâce par exemple à des boulons explosifs, de= manière à constituer un grapin s'opposant à l'arrachement, et contribuant à la solidité de l'ancrage. 5. Application selon la revendication 4, caractérisée en ce que les panneaux sont logés dans des fentes réparties dans des plans radiaux du corps de l'engin et, après enfouissage, basculent vers l'extérieur autour d'axes situés à leur partie inférieure, puis pivotent de 90 pour s'épanouir en corolle à plat sur le sol, sous l'effet des frottements décentrés résultant des efforts de traction. 6. Application selon la revendication 4, caractérisée en ce que les panneaux sont plaqués contre l'extérieur du corps de l'engin, leur basculement vers l'extérieur autour d'axes situés à leur partie inférieure étant amorcé après l'enfouissage par exemple par des boulons explosifs situés à leur partie supérieure, et s'achevant spontanément sous l'effet des frottements décentrés résultant des efforts de traction. 7. Application selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'engin est relié à la surface par un tuyau destiné à l'injection de béton dans ledit engin en vue du renforcement de l'ancrage. 8. Application selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, à l'immobilisation des pipe-lines dans des zones à courants forts et sur des sols de mauvaise qualité. 9. Application selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 à la création de points fixes en vue de l'installation de pipe- lines par ripage.