Brevet FR2660402A1 — publié le 19911004

L'invention se rapporte principalement à un dispositif et/ou un navire équipé de ce dispositif pour effectuer la pose de conduites tubulaires flexibles comportant des moyens tensionneurs disposés sur la trajectoire verticale de ladite conduite tubulaire flexible. Il est connu d'effectuer, à partir d'un navire, la pose de conduites tubulaires flexibles. Une telle conduite est stockée sur un panier d'axe vertical. La conduite est déroulée sensiblement horizontalement à partir du panier. La conduite est retenue par des moyens tensionneurs assurant sa suspension. Les moyens tensionneurs supportent la tension mécanique provenant du poids de la conduite déroulée et évitent ainsi aux moyens de stockage de subir ce poids. Après les moyens tensionneurs, la conduite tubulaire flexible passe par une roue ou une goulotte, placée àl'arrière du navire assurant son passage à la verticale. La conduite plonge dans l'eau pour être déposée par exemple sur le fond marin.Les moyens tensionneurs ainsi que la roue assurant le passage de la trajectoire horizontale à la trajectoire verticale doivent donc supporter le poids de la conduite tubulaire flexible compris entre le bateau et le fond. Au fur et à mesure que le diamètre de la conduite tubulaire flexible et la taille de la roue deviennent de plus en plus importants. Une telle roue peut avoir un diamètre de l'ordre de 10 mètres pour une profondeur sensiblement égale à 500 mètres. Avec les dispositifs de type connu, il n'est pas possible de dépasser cet ordre de profondeur. Les roues de diamètre supérieur sont difficilement réalisables et de plus, étant placées à l'arrière. Il en résulte une augmentation des moyens de tensionnement horizontaux ainsi que les moyens de mise à l'eau des organes intermédiaires (embouts). Ces moyens deviennent d'un encombrement excessif sur le pont du navire poseur. De plus, on a des problèmes de passage des embouts de connexion des sections de conduites tubulaires flexibles sur les moyens de guidage et de mise à l'eau de conduites tubulaires flexibles. De manière connue, ces moyens étaient évités en utilisant des portiques basculants tels que décrits dans le brevet français 85 05440 (publié sous le N0 2 580 267). Le dispositif de pose selon la présente invention comporte des moyens tensionneurs de la conduite tubulaire flexible placée sur la trajectoire verticale de la conduite tubulaire flexible. Cette disposition permet la pose des conduites tubulaires flexibles à des profondeurs sensiblement supérieures comme par exemple une profondeur de tordre de 1000 à 2000 mètres. On évite de plus l'utilisation d'une roue devant pouvoir supporter des forces de traction importantes qui peuvent atteindre et même dépasser 250 tonnes dans le cas d'une conduite de diamètre sensiblement égal à 30 cm (12 pouces selon les mesures anglo-saxonnes) pour une profondeur de 1000 mètres. Avantageusement, on utilise une ouverture centrale dans le navire, appelé moon pool dans la suite de ce brevet, pour effectuer la pose de la conduite tubulaire flexible. L'utilisation du moon pool permet de réduire au minimum les effets de sustentation mécanique imposés à la conduite tubulaire flexible. Avantageusement, on dispose dans le moon pool d'une table de travail placée en aval de moyens tensionneurs. La table de travail permet d'effectuer diverses opérations nécessaires sur la conduite tubulaire du flexible. Par exemple, on effectue le raccordement des tronçons successifs de la conduite tubulaire flexible. Les raccords sont effectués par exemple par bridages, par vissages ou par soudures d'embouts disposés aux extrémités de chaque tronçon de conduite tubulaire flexible. La disposition de la table de travail en aval des moyens tensionneurs permet dtéviter que le moyen de raccordement des tronçons des conduites tubulaires flexibles aient à franchir, sous charge, les moyens de déviation ou de guidage de conduites tubulaires flexibles.Ce franchissement était particulièrement délicat dans le cas de moyens tensionneurs multichenille qui d'autre part s'avèrent particulièrement efficaces pour le maintien de conduites tubulaires flexibles. Avantageusement, le dispositif selon la présente invention comporte un panier de stockage de conduite tubulaire flexible ayant une rigidité circonférentielle faible ou nulle et des roues à sa périphérie. Ainsi, le fond du panier n'a pas besoin d'une structure de grande hauteur. L'invention a principalement pour objet un dispositif de pose de conduites flexibles ou de câbles comportant des moyens tensionneurs pour absorber la tension de traction exercée par le poids de la conduite flexible ou de câble déroulée, caractérisé par le fait que les moyens tensionneurs sont disposés sur une partie de la trajectoire de la conduite tubulaire flexible sensiblement verticale. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs parmi lesquels - la figure 1 est une vue de profil d'un navire de pose mettant en oeuvre le procédé selon la présente invention - la figure 2 est un schéma explicatif de la mise en oeuvre d'une table de travail dans le procédé selon la présente invention. Sur la figure 1, on peut voir le dispositif et le navire selon la présente invention. Sur la figure, on a illustré un exemple de navire poseur 1 de type perfectionné, comportant notamment des moyens 10 de positionnement dynamique. Sur les figures 1 et 2, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Le dispositif selon la présente invention comporte des moyens de stockage 2 de la conduite tubulaire flexible 3, des moyens de guidage 4 de la conduite tubulaire flexible 3 et des moyens tensionneurs 6. Les moyens de stockage 2 comportent avantageusement un panier de forme sensiblement cylindrique d'axe vertical. Dans un exemple avantageux illustré sur la figure, le panier 2 a un profil bas grâce à des roues 13 placées à sa périphérie. Une rigidité circonférentielle faible du panier permet d'absorber les dénivellations due à la non planéité du pont du navire provenant notamment des déformations dudit pont sous l'effet de la houle. Les moyens de stockage permettent par exemple le stockage de 1500 tonnes de conduites tubulaires flexibles 3. Les moyens de guidage comportent par exemple une roue, ou comme illustré sur la figure, une goulotte 4 permettent le passage de la conduite tubulaire flexible 3 à une position verticale. Entre le panier 2 et les moyens de guidage 4, la conduite tubulaire flexible 3 prend la forme d'une chaînette. La chaînette sera plus ou moins concave selon la masse linéaire de la conduite tubulaire 3. Sur la figure, on a illustré une trajectoire supérieure correspondant par exemple à une conduite tubulaire flexible ayant un diamètre intérieur sensiblement égal à 7,5 cm (3 pouces selon en utilisant les mesures anglo-saxonnes), et une trajectoire inférieure, correspondant par exemple à une conduite tubulaire flexible ayant un diamètre interne sensiblement égal à 30 cm (12 pouces en utilisant les mesures anglo-saxonnes). En sortie des moyens de guidage 4, on a disposé les moyens tensionneurs 6. Dans l'exemple illustré sur la figure, on a disposé en série deux moyens tensionneurs 6 montés sur un derrick 5 de forme sensiblement parallélépipède rectangle. D'autres formes par exemple pyramidale ne sortent pas du cadre de la présente invention. Les moyens tensionneurs 6 sont disposés verticalement en aval des moyens de guidage 4, des moyens de stockage 2 et en amont d'une table de travail 7 permettant la manutention de la conduite tubulaire flexible 3. Les moyens tensionneurs 6 sont destinés à supporter le poids de la conduite tubulaire flexible 3 disposée verticalement jusqu'au fond marin 9. Les moyens tensionneurs 6 comportent par exemple une pluralité de chenilles 11. Par exemple, chaque moyen tensionneur 6 comporte 2, 3 ou 4 chenilles 11 qui exercent une force de serrage sur la conduite tubulaire 3. L'avance simultanée des chenilles 11 exerçant la force de serrage sur la conduite tubulaire 3 permet la descente de la conduite tubulaire 3 selon la flèche 14. Simultanément, le navire 1 avance selon la flèche 15. Le fait d'utiliser des moyens tensionneurs 6 disposés verticalement permet de faire passer la conduite tubulaire 3 par le moon pool 8 du navire 1. Cette disposition évite d'avoir les moyens tensionneurs 6 et la goulotte 4 placés à l'arrière du navire. Une position arrière de la goulotte 4 compromet l'équilibre du navire 1. Avantageusement, le navire 1 comprend des moyens permettant le transbordement en mer de conduites tubulaires flexibles 3 à partir d'un navire de ravitaillement (supply en terminologie anglo-saxonne). Dans l'exemple illustré sur la figure, le moyen de transbordement disposé à l'arrière comporte une goulotte 17, un moyen tensionneur 16, un portique 18 dont trois positions ont été représentées sur la figure 1. Le moyen tensionneur 16 comporte par exemple deux chenilles diamètralement opposées. Sur la figure 2, on peut voir le procédé de raccordement des sections des conduites tubulaires flexibles 3, avantageusement mis en oeuvre dans le procédé selon la présente invention. Sur la figure 2a, on peut voir une étape normale de pose de conduites tubulaires flexibles 3. La table de travail 7 est ouverte pour permettre le passage de la conduite tubulaire flexible 3 vers la mer 12. On se trouve au niveau d'une section de conduite tubulaire flexible dont on a pas encore atteint l'extrémité équipée d'un embout. Chaque section de conduites tubulaires flexibles 3 est terminée par un embout 21 normalement posé et testé en usine. Dans le cas où l'on détecterait un défaut dans la conduite tubulaire flexible 3, il est possible de poser un embout intermédiaire sur un navire de pose pour renforcer ou éliminer une section défectueuse de conduites tubulaires flexibles 3. Dans un tel cas, il sera nécessaire d'effectuer le test sur le site de la conduite tubulaire flexible 3. Comme on peut le voir sur la figure 2b, l'embout 21 est attaché à des moyens de suspension. Par exemple, on utilise un câble 20 relié à un treuil 19. Dans l'étape illustrée sur la figure 2b, les moyens tensionneurs 6 assurent la suspension de la partie suspendue de la conduite tubulaire flexible 3. Cela est symbolisé par le fait que le câble 20 n'est pas tendu. Les moyens tensionneurs 6 sont relâchés. Par exemple, dans le cas d'utilisation de moyens tensionneurs 6 à chenilles 11, on écarte les tiroirs des chenilles Il comme illustré par les flèches 22. Le câble 20 est tendu, le treuil 19 assurant la suspension de la conduite tubulaire flexible 3 comme illustré sur la figure 2c. Le déroulement du câble 20 à partir du treuil 19, symbolisé par la flèche 14' permet d'amener l'embout 21 au niveau de la table de travail 7 comme illustré sur la figure 2d. Sur la figure 2e, on a illustré la fermeture de la table de travail 7 illustrée par les flèches 24. A ce moment là, la table de travail 7 assure la sustentation de la conduite tubulaire flexible suspendue 3. Le maintien de l'embout 21 est assuré par exemple par épaulement, serrage ou coincement. Le câble 20 est libéré. Comme illustré sur la figure 2f, on amène une nouvelle section de conduite tubulaire flexible 3 terminée par un second embout 21. Contrairement à la conduite tubulaire flexible 3 déroulée sur une grande hauteur, par exemple sur une hauteur correspondant à la profondeur de 1000 m, la nouvelle conduite tubulaire flexible 3 supporte des efforts de traction faibles correspondant à son poids déroulé sur la hauteur du derrick 5. On effectue au niveau de la table de travail 7 les manutentions nécessaires à la connexion des deux embouts 21 de façon à former une liaison hydraulique étanche par rapport à la mer à la pression nominale et à assurer une liaison mécanique permettant, notamment la suspension de section inférieure de la conduite tubulaire 3 par la nouvelle section. Comme illustré par la flèche 23 de la figure 2g, on referme les moyens tensionneurs 6 pour permettre la suspension de la conduite tubulaire 3. A ce moment là, il est possible, comme illustré par la flèche 25 de la figure 2h d'ouvrir la table de travail 7. La pose de conduite tubulaire 3, symbolisée par la flèche 14, peut reprendre à l'aide de moyens tensionneurs 6. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des conduites tubulaires flexibles, il est bien entendu que la pose d'autres conduites flexibles ne sort pas du cadre de la présente invention. On peut utiliser le dispositif et le procédé selon la présente invention, notamment pour la pose de câbles, par exemple des câbles de traction, et surtout des câbles électriques. On entend par câbles électriques, tout câble comportant des conducteurs électriques, aussi bien les câbles de puissance que les câbles véhiculant de l'information. L'invention s'applique principalement à la pose en mer profonde (profondeur supérieure à 900 m) des conduites tubulaires flexibles. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de pose de conduites flexibles comportant des moyens tensionneurs pour absorber la tension de traction exercée par le poids de la conduite tubulaire flexible déroulée, caractérisé par le fait que les moyens tensionneurs (6) sont disposés sur une partie sensiblement verticale de la trajectoire de la conduite flexible (3). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de stockage (2) des conduites flexibles (3) sur lesquels la conduite flexible (3) est enroulée sensiblement horizontalement ainsi que des moyens de guidage (4) assurant le passage à une trajectoire sensiblement verticale de la conduite tubulaire flexible (3). 3 - Dispositif selon la revendication 2,. caractérisé par le fait que les moyens de guidage (4) comportent une goulotte en amont des moyens tensionneurs (6). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens tensionneurs (6) comportent une pluralité de chenilles (11) destinées à assurer la rétention de la conduite flexible (3). 5 - Navire de pose de conduites tubulaires flexibles, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes ainsi qu'une ouverture centrale (8) en communication avec l'eau libre (12) et que le trajet sensiblement vertical de la conduite flexible (3) passe par ladite ouverture centrale (8). 6 - Navire selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte une table de travail (7) disposée dans l'ouverture centrale (8) en aval des moyens tensionneurs (6). 7 - Navire selon les revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il comporte un panier (2) de stockage de conduites tubulaires flexibles (3) d'axe de rotation vertical. 8 - Navire selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le panier de stockage (2) a une faible rigidité circonférentielle et qu'il comporte, disposé sur sa périphérie de roulettes (13) reposant sur le pont du navire (1). 9 - Procédé de pose de conduites tubulaires, caractérisé par le fait qu'il comporte une étape consistant à utiliser un dispositif selon la revendication 1, 2, 3 ou 4. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comporte une étape consistant à utiliser un dispositif selon la revendication 5, 6, 7 ou 8. Il - Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait qu'il comporte une étape de pose de conduites flexibles sur un fond (9), notamment marin dont la profondeur est supérieure ou égale à 900 mètres. 12 - Procédé selon la revendication 9, 10 ou 11, caractérisé par le fait que ledit procédé est un procédé de pose de conduites tubulaires flexibles (3). 13 - Procédé selon la revendication 9, 10 ou 11, caractérisé par le fait que ledit procédé est un procédé de pose de câble.