Brevet FR2604413A1 — publié le 19880401

La présente invention est relative aux plate-formes pétrolières de forage et d'exploitation en mer et se rapporte plus particulièrement au déplacement d'une telle plate-forme pétrolière d'un site à un autre. Certaines plate-formes pétrolières d'exploitation en mer comprennent une coque portant les équi pements d'exploitation et des locaux d'habitation. La coque est soutenue par des piliers tubulaires enfoncés dans le sol marin. Les plate-formes d'exploitation en mer sont des installations extrêmement couteuses à réaliser et å mettre en place. Par ailleurs, très souvent elles restent opérationnelles après l'épuisement total des sites sur lesquels elles sont installées. Dans le passé, lorsqu'un site d'exploitation était épuisé, on était contraint d'abandonner la plate-forme d'exploitation et d'en reconstruire une autre sur un nouveau site. On comprend aisément que l'installation d'une nouvelle plate-forme entrainait des frais considérables pour la compagnie d'exploitation. Afin de remédier â cet inconvénient, l'invention vise à permettre de réutiliser sur un nouveau site une plate-forme pétrolière installée sur un site épuisé. Elle a donc pour objet un procédé de déplacement d'un site à un autre d'une plate-forme pétrolière de forage ou d'exploitation en mer comprenant une coque supportée par des piliers fichés dans le sol marin, caractérisé en ce qu'il consiste à engager sous la coque de la plate-forme au moins une barge de transport, à charger la coque sur la barge par dépla cement relatif vertical de la coque et de la barge, à couper les piliers de soutien de la coque à des emplacements situés au-dessus de niveau de l'eau. à transporter la coque de la plate-forme sur la barge jusqu'au nouveau site, à ngager ladite barge entre des piliers d une nouvelle structure de support, similaire à la structure de support formée par les piliers supportant la coque sur l'ancien site construite au préalable sur le nouveau site, à décharger la coque de la plate-forme sur la structure de support du nouveau site par mise en place des tronçons de piliers restés solidaires de la coque après la séparation de celle-ci des piliers de l'ancien site, avec les piliers correspondants de la structure de support du nouveau site et à solidariser lesdits tronçons avec les piliers correspondants de la structure de support du nouveau site. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fiv 1 est une vue schématique en élévation d'une plate-forme de forage en mer avec des barges de transport engagées sous la coque de la plate-forme; - la Fig.2 est une vue analogue à celle de ia Fiv 1 montrant la coque de la plate-forme soulevée par les barges de transport après séparation des piliers de la structure de support de la plate-forme sur le fond marin; - la Fig.3 est une vue analogue aux Fiv 1 et 2 montrant la coque de la plate-forme lors de son transport; - la Fiv 4 est une vue schématique en plan montrant le remorquage de la plate-forme supportée par des barges;; - la Fig.5 est une vue schématique en élévation de la plate-forme en place au-dessus d'une structure de support construite sur un nouveau site; - la Fig.6a est une vue en plan d'un gabarit utilisé pour la construction de la structure de support sur le nouveau site; - la Fig.6b est une vue en élévation du gabarit; - la Fiv 6c montre un détail de montage du gabarit; - la Fig.7 est une vue schématique partielle d'une variante de mise en oeuvre du procédé de l'invention; et - la Fiv 8 donne un détail en variante des moyens de support de la coque. Le procédé suivant l'invention est par exemple mis en oeuvre pour déplacer une plate-forme pétro liére d'exploitation en mer ayant une masse d'environ 6400 tonnes, dont la coque est supportée par des piliers tubulaires à une hauteur de 12m au-dessus du niveau de la mer et pour replacer la plate-forme à la même hauteur sur une nouvelle structure de support, construite sur un site voisin. Bien entendu, les chiffres qui précèdent ne sont donnés qu'à titre purement indicatif. Comme représenté à la Fig.l,la plate-forme à déplacer comporte une coque 1 portant des locaux d'habitation du personnel ainsi que le matériel technique tel qu'une tour de forage ou "derrick", des engins de levage et autres. La coque 1 est supportée par des piliers tubulaires 2 qui prennent appui sur le fond marin. Dans le présent exemple, les piliers 2 sont disposés en quatre rangées et définissent donc trois intervalles dans lesquels sont engagées trois barges de transport 3, 4,5 initialement ballastées et portant chacune une ossature de soutien en charpente métal-lique 6,7,6 destinée à être interposée entre les surfaces d'appui de la coque 1 de la plate-forme et la barge correspondante. Dans le présent exemple, la hauteur des ossatures est de llm, compte tenu de la hauteur de 12m à laquelle se trouve la coque au-dessus du niveau de l'eau. Les barges 3.4.5 sont engagées sous la coque 1 de la plate-forme et sont ballastées de manière qu'un intervalle subsiste entre les faces supérieures de leurs ossatures respectives 6,7,8 et le fond de la coque 1. Ensuite, les barges 3.4,5 sont déballastées de manière à exercer sur la coque par l'intermédiaire de leurs ossatures 6,7,8, une poussée égale à la masse de la plate-forme. La structure de support formée des piliers 2 ne supporte alors plus aucune charge. Le poids de la plate-forme ayant été compensé par la poussée des barges déballastées 3,4,5, on coupe les piliers 2 de la structure de support, à des emplacements 9 situés au-dessus du niveau de la mer. Les piliers 2 doivent être coupés à des emplacements les plus bas possible. Cependant, la coupe doit être effectuée au-dessus du niveau de l'eau car autrement les tronçons de piliers immergés constitueraient un danger pour la navigation. Les piliers 2 sont généralement constitués d'un tube extérieur et d'un tube intérieur remplis jusqu'à une certaine hauteur d'un garnissage en béton. Le découpage des piliers est effectué par exemple au chalumeau pour découper le tube extérieur. Il est également possible de couper les piliers 2 à l'aide d'explosifs On peut couper le tube extérieur du pilier de l'extérieur et le tube intérieur, de l'intérieur. Ce procédé nécessite do perceur le garnissage de béton à l'intérieur du tube intérieur ce qui est une opération de longue durée. On peut également couper les deux tubes de l'intérieur à l'aide d'un dispositif de coupe à plusieurs cordons et à charge mise en forme. Ce procédé nécessite également le perçage d'un trou dans le garnissage en béton du tube intérieur du pilier. On peut enfin enlever localement le tube extérieur et couper le tube intérieur à l'aide d'une charge explosive extérieure. Ce dernier procédé bien que nécessitant sans doute un nettoyage ultérieur des tronçons de pilier solidaires de la coque 1, n'exige de réaliser aucun perçage à l'intérieur des piliers. Il est donc plus rapide que les procédés précédemment décrits. Lorsque les opérations de coupe des piliers 2 sont terminées, chaque pilier est divisé en un tron çon 10 qui reste fiché dans le fond marin et un tron çon 11 solidaire de la coque 1. Les barges 3,4 et 5 sont alors complètement déballastées pour soulever la plate-forme sur une hauteur de par exemple 0,5m, afin de permettre de séparer les tronçons Il solidaires de la coque 1 des tronçons 10 fichés dans le fond et de manoeuvrer les barges pour dégager la coque 1. L'ensemble occupe alors la position représentée à la Fig.2 sur laquelle on voit qu'il existe des intervalles 12 entre les tronçons 10 et 11 de chaque pied. La coque 1 portée par les barges 3,4, et 5 est alors prête à être déplacée sur un nouveau site. La Fig.3 représente la coque 1 en cours de transport. On voit en effet que les tronçons 11 de ses piliers sont libérés par rapport aux tronçons 10 de la strucutre de support que la coque vient de quitter. Dans le présent exemple, l'ensemble de barges de transport de la coque 2 comporte comme représenté à la Fig.4. une barge centrale 3 de fort tonnage disposée entre deux barges 4, 5 plus petites. Les trois barges forment ainsi une structure en " trimaran Un premier remorqueur 13 relié à une extrémité de la barge centrale 3 assure la halage tandis que deux autres remorqueurs 14,15 exercent sur l'extémité opposée de la barge centrale 3 des efforts dans des directions permettant de stabiliser l'ensemble. Afin de permettre de recevoir la coque 1 sur le nouveau site qu'elle doit occuper, on a construit au préalable sur ce nouveau site une structure de support semblable à l'ancienne structure de support. A cet effet, on réalise un socle ou gabarit aux dimensions exactes de la structure de support du site ancier. Ce socle représenté aux Fig.6 à O est formé de manchons tubulaires verticaux 16a, 16b en nombre égal au nombre de piliers de la structure de support. Les distances entre les manchons verticaux 16a, 16b sont égales aux distances mesurées entre les piliers correspondants de la structure de support de l'ancien site. Les tubes verticaux sont reliés entre eux par des entretoises tubulaires 17 de maintien d'écar tement. Dans l'exemple représenté aux Fig.6 à 8, le socle ou gabarit est réalisé en trois parties assem blées par emboitement des manchons verticaux 16a,16b. Le socle comprend une partie centrale 18 de forme carrée pourvue de manchons 16a de plus grand diamètre reposant sur le fond par des embases 19 et pourvus à leurs extrémités tournées vers la surface de collerettes tronçoniques 20. Le socle comporte en outre deux parties latérales 21, 22 disposées symétriquement par rapport à la partie centrale et pourvues de tubes verticaux 16b de plus petit diamètre. Chacune des parties latérales 21, 22 est reliée à la partie centrale 18 par emboitement des tubes 16b de plus petit diamètre dans les tubes 16 de plus grand diamètre de la partie centrale comme représenté plus en détail à la Fig.6c. Les tubes 16b de plus petit diamètre qui ne sont pas assemblés avec les tubes 16a de plus grand diamètre présentent eux aussi des embases 19 d'appui sur le fond. Le socle ainsi constitué est mis en place sur le fond marin à l'emplacement exact où la plateforme doit être installée. Des piliers 25 sont introduits dans les manchons verticaux 16b du socle et fichés dans le sol par battage. de manière à reconstituer sur le nouveau site une structure de support similaire ou identique à celle qui supportait initialement la plate-forme. Sur la Fig.5, on a représenté la coque 1 portée par les barges 3, 4. 5, amenée en position par les remorqueurs 13, îê. 15 (Fig.4) au-dessus de la structure de support formée par les piliers 25 enfonces dans le fond marin å travers les manchons tubulai res 16b du socle 18, 21, 22. Dans cette position, les tronçons de pilier 11 solidaires de la coque 1 se trouvent chacun au-dessus des piliers 25 correspondants. Les piliers 25 présentent avantageusement des extrémités tronconiques 26 destinées à faciliter la mise en place et la fixation des tronçons 11. La mise en place de la coque 1 sur la nouvelle structure de support est alors assurée par un reballastage des barges 3, 4, 5 de manière à permettre à la coque 1 de vernir reposer par ses tronçons de piliers 12 sur les piliers 25 et pour dégager les ossatures 6,7,8 par rapport au fond de la coque 1 afin de retirer les barges. Les tronçons 11 sont fixés aux piliers 25 de la nouvelle structure de support par soudage. Les opérations de mise en place de la plateforme sur son nouveau site sont alors terminées à l'exception de la mise en place d'équipements périphériques tels que connexions électriques, adductions d eau potable et autres. Sur la Fiv.7, on a représenté schématiquement une variante des moyens de déplacement vertical de la coque de la plate-forme. Selon cette variante, au lieu d'utiliser comme dans l'exemple décrit plus haut le lestage et le délestage des barges pour charger et décharger la coque 2, on fait appel à des vérins. A cet effet on fixe à l'extrémité solidaire de la coque 1 de chaque pilier 2, une rallonge tubulaire 30, par exemple par emboitement et soudage. A l'extrémité libre de la rallonge 30, on fixe une plate-forme 31 portant des vérins 32 et une armoire 33 d'alimentation hydraulique desdits verins. Les vérins 32 peuvent être par exemple au nombre de quatre, régulièrement répartis à la périphérie de la rallonge. Les vérins 32 sont reliés à des cibles 33 de suspension de la coque 1 fixés à ladite coque par des chapes 34 solidaires de celle-ci. Après mise en place des vérins 32, on procéde à la désolidarîsation de la coque i d'avec les piliers 2 en coupant les pièces 33 de liaison de la coque avec les piliers. La coque est alors suspendue aux piliers 2 par les vérins. Pour procéder au chargement de la coque 1 sur les barges du transport, il suffit alors, après mise en place des barges, de descendre la coque 1 le long des piliers 2 jusqu'à ce que son fond vienne reposer sur les barges. Avec cette technique, les ossatures 6,7,8 prévues sur les barges dans le mode de réalisation décrit en référence aux Fig. 1 à 5 deviennent inutiles. Lorsque la coque 1 est chargée sur les barges, on coupe les piliers 2 et on transporte la coque jusqu'à son nouveau site. Puis, comme dans l'exemple précédent, on procède à la mise en place de la coque au-dessus de la nouvelle structure porteuse et on solidarise les tron çons de piliers portant les vérins 32 transportés avec la coque, avec les piliers de la nouvelle structure porteuse. La mise en contact des tronçons de piliers 2 avec les piliers de la nouvelle structure porteuse est assurée en manoeuvrant les vérins 32 alors que la coque 1 repose sur les barges. Ensuite, on fixe par soudage les tronçons de piliers 2 aux piliers de la nouvelle structure et on actionne les vérins 32 pour assurer la remontée de la coque 1 le long des piliers ainsi reconstitués, jusqu'à la hauteur désirée, Les piliers sont alors à nouveau fixés à la coque et les barges sont retirées. Le procédé de transport de plate-forme qui vient d'être décrit est très simple à mettre en oeuvre, sur et rapide. Dans son premier mode de réalisation. il ne nécessite aucune installation de dispositifs de levage ni aucune opération de modification de structure de la plate-forme en vue de son déplacement. Il rend inutile toute obturation d'ouvertures ou tout démontage de l'installation radio de la plate-forme ou autre. Les piliers sont coupés au-dessus du niveau moyen de la mer. Il est également possible de couper les piliers au-dessus -de leur garnissage de béton, ce qui facilite considérablement les opérations de coupe et supprime la nécessité de l'emploi d'explosifs. Pendant les opérations de coupe, le poids de la coque de la plate-forme est supporté par les barges et même une légère action de soulèvement est assurée par les barges déballastées. La stabilité donnée par trois barges comme décrit en référence aux Fig. 1 à 5, est considérée comme très bonne. Le procédé suivant l'invention présente enfin l'avantage d'être reversible car il permet de revenir au site précédent sur lequel subsiste la structure de support initiale prête à recevoir la coque à nouveau. Sur la Fig.8, on a représenté en variante des moyens de support de la coque 1 à interposer entre la partie inférieure de celle-ci et les barges telles que la barge 3 destinées à la supporter. Entre les piliers 2 de la coque, on place une structure de poutrelles 36 que l'on fixe aux piliers 2 par soudage en prévoyant des goussets de renforcement 37. Ainsi la présence de la structure de poutrelles destinée à reposer sur les barges 36 permet de réduire la course de déplacement vertical relatif des barges par rapport à la coque et évite d'équiper les barges d'ossatures du support. Par ailleurs, elle assure une protection des diverses tuyauteries, non représentées qui sont logées sous le fond de la coque 1 Par ailleurs, la structure de poutrelles 36 assure le maintien de l'écartement entre les tronçons de piliers 11 qui restent solidaires de la coque 1 après la coupe des piliers. REVENDICATIONS 1. Procédé de déplacement d'un site à un autre d'une plate-forme pétrolière de forage ou d'exploitation on mer comprenant une coque (1) supportée par des piliers (2) fichés dans le sol marin, caractérisé on ce qu'il consiste à engager sous la coque de la plate-forme au moins une barge de transport (3,R,5), i charger la coque (1) sur la barge par déplacement relatif vertical de la coque (1) et de la barge (3,S,5), à couper les piliers (2) de soutien de la coque (1) à des emplacements (9) situés au-dessus de niveau de l'eau, à transporter la coque (1) de la plate-forme sur la barge (3,4,5) jusqu'au nouveau site, à engager ladite barge entre des piliers (25) d'une nouvelle structure de support similaire à la structure de support formée par les piliers supportant la coque sur l'ancien site, construite au préalable. sur le nouveau site, à décharger la coque de la plate-forme sur la structure de support du nouveau site par mise en place des tronçons de piliers (il) restés solidaires de la coque (1) après la séparation de celle-ci des piliers (2) de l'ancien site avec les piliers (25 > correspondants de la structure de support du nouveau site et à solidariser lesdits tronçons (11) avec les piliers (25) correspondants de la structure de support du nouveau site. 2. Procédé suivant la revendication 1, ca caractérisé en ce qu'il consiste à engager sous la coque (1) au moins une barge (3,4,5) ballastée et en ce que le chargement de la coque sur la barge est assurée par déballastage de ladite barge (3,4,5) et son application contre le fond de la coque (1), 3. Procédé suivant la revendication 2, ca ractérisé en ce qu'il consiste à munir ladite au moins une barge d'une ossature (6,7,8) par l'intermédiaire de laquelle la barge (3,R,5) est appliquée contre le fond de la coque (1) lors d'un déballastage de cette dernière. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser trois barges (3,R,5) munies chacune d'une ossature (fi.7.0). lesdites barges (3,R,5) étant dispo suées chacune dans un intervalle entre les piliers (2) de la plate-forme. 5 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4. caractérisé en ce que chaque pilier (2) comprenant un tube extérieur et un tube intérieur remplis au moins partiellement de béton la coupe des piliers (2) est réalisée par enlèvement local du tube extérieur du pilier et coupe du tube intérieur à l'aide d'une charge explosive extérieure. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre, après la coupe de tous les piliers (2) à déballaster encore ladite au moins une barge (3,S,5) afin de former un intervalle (12) entre les tronçons séparés de chaque pilier (2) en vue de faciliter le déplacement de la coque (1). 7. Procédé suivant l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé en ce que la construction de ladite struture de support du nouveau site de la plate-forme est assurée en mettant en place sur le fond marin du nouveau site, un socle ou gabarit (18,22) formé de manchons tubulaires (16a,16b) dont les distances sont égaler aux distances entre les piliers (2) correspondants de l'ancien site, lesdits manchons tubulaires étant reliés entre eux par des entretoises (17) de maintien d'écartement, et en en fonçant dans le fond marin à travers desdits manchons tubulaires des piliers (25) pour former une nouvelle structure de support similaire à la première. 8 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. caractérisé en ce que le déchargement de la coque (1) est assure par reballastage de ladite au moins une barge (3,4,5). 9. Procédé suivant les revendications 1, 5 et 7 prises ensembles, caractérisé en ce que pour charger la coque (1) sur la ou les barges, on fixe à l'extrémité de chaque pilier (2) engagée dans la coque (1) une rallonge (30) munie de vérins (32), on relie la coque (1) aux rallonges (30) par l'intermédiaire des vérins (32 > . on supprime les liaisons mécaniques (33) entre la coque et les piliers (2) et on actionne les vérins (32) pour déplacer la coque (1) le long des piliers (2) et la poser sur la ou lesdites barges. 10. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer entre les piliers (2 de la coque (1) une structure de poutrelles (36) destinée à supporter la coque (1) en prenant appui sur ladite au moins une barge (3,4,5) et à assurer le maintien de l'écartement entre les tronçons de piliers (11) restant solidaires de la coque (1) après la coupe desdits piliers.