Brevet FR2660401A1 — publié le 19911004

L'invention se rapporte à un procédé de pose de conduites flexibles, notamment de conduites tubulaires flexibles et de câbles utilisant notamment le un bateau poseur et au moins un bateau ravitailleur. La présente invention s'applique aussi bien aux conduites tubulaires flexibles qu'aux câbles notamment aux câbles électriques ci-après désignés conduites flexibles. Pour assurer le transport des fluides, comme par exemple des hydrocarbures dans des installations d'exploitation en mer (off-shore en terminologie anglo-saxonne), il est connu de déposer sur le fond marin des conduites tubulaires flexibles. La pose des conduites tubulaires flexibles est assurée par un bateau poseur. Durant la pose, la conduite tubulaire flexible est stockée dans un panier assurant son déroulement au cours de la pose. La capacité d'un tel panier est limitée. Une fois que la longueur de conduites tubulaires flexibles contenues dans le panier est déroulée, on arrête momentanément les opérations de pose. Il faut remarquer que les interruptions sont particulièrement pénalisantes dans le cas de pose de conduites tubulaires flexibles. En effet, un des nombreux avantages de ces conduites tubulaires flexibles réside dans la rapidité de leur pose.Cette rapidité permet notamment une immobilisation courte du bateau poseur dont le coût de revient journalier est très important. D'autre part, il est connu d'utiliser des bateaux ravitailleurs pour assurer le ravitaillement, en dehors des opérations de pose du bateau poseur. Pour cela, on utilise des bateaux de ravitaillement (supply ou supply vessel en terminologie anglo-saxonne) dont le coût de fonctionnement journalier est très nettement inférieur à celui d'un bateau de pose. Le procédé de pose de conduites tubulaires flexibles selon la présente invention est rendue plus rapide par l'utilisation de bateaux pour le ravitaillement en flexible du bateau poseur sur le site même de la pose. Ainsi, on bénéficie pleinement du fait que l'opération de pose proprement dite d'une conduite tubulaire flexible est très rapide. De plus il est possible d'utiliser plusieurs bateaux ravitailleurs se relayant pour alimenter, en continu, en conduites tubulaires flexibles le bateau poseur. Le bateau poseur et/ou le bateau ravitailleur sont équipés de moyens de stockage de conduite flexible. On utilise par exemple, au moins un panier d'axe vertical et/ou au moins une bobine, avantageusement motorisée et avantageusement d'axe horizontal. Dans une première variante de réalisation du procédé selon la présente invention, on alterne les étapes de pose et les étapes de transbordement des conduites flexibles. On effectue le chargement par exemple sur un panier de stockage de conduites flexibles sur un bateau de pose. Une fois le panier chargé, on effectue la pose du tronçon de conduite flexible se trouvant dans le panier. Lorsque le panier est vide, on commence un nouveau cycle, en réapprovisionnant le panier en conduites flexibles. Il est possible d'utiliser une pluralité de bateaux ravitailleurs faisant la navette entre le port et le bateau poseur pour assurer la continuité des opérations de pose. Dans une deuxième variante du procédé selon la présente invention, le bateau poseur effectue directement la pose d'une conduite flexible qui lui est fournie par un bateau ravitailleur. Avantageusement, un nouveau bateau ravitailleur plein prend la place du bateau ravitailleur précédent lorsque celui-ci est vide. Pendant ce temps, le bateau ravitailleur vide est libéré ou sera réapprovisionné dans le port ou auprès d'un autre bateau. Dans une troisième variante de réalisation du procédé selon la présente invention, le ou les bateaux ravitailleurs fournissent simultanément une pluralité, par exemple deux conduites flexibles au bateau poseur. Une première conduite flexible est directement posée par un bateau poseur à partir du bateau ravitailleur. La seconde conduite flexible est stockée dans un moyen de stockage du bateau poseur, par exemple un panier de stockage d'axe de rotation verticale. Lorsque le bateau ravitailleur ne dispose plus de conduites flexibles, le bateau poseur poursuit la pose à partir des moyens de stockage. Pendant ce temps, le bateau ravitailleur peut se ravitailler en conduites flexibles par exemple dans un port, ou peut être remplacé par un autre bateau ravitailleur. Dans une quatrième variante du procédé selon la présente invention, on utilise un bateau poseur comportant au moins deux moyens de stockage de conduites flexibles, par exemple deux paniers. Chaque panier joue alternativement leur rôle de réception de conduites flexibles à partir d'un bateau ravitailleur ou de paniers de pose de conduites flexibles sur le fond marin. Lorsque le panier assurant la pose de la conduite flexible est vide, on inverse les rôles des deux paniers. L'utilisation d'un premier panier pour le transfert de la conduite flexible du bateau ravitailleur sur le bateau poseur et d'un second panier pour la pose de la conduite flexible permet d'assurer la continuité optimale du processus de pose. L'inversion des rôles des paniers est un processus relativement rapide. Avantageusement, on utilise pour le procédé selon la présente invention des paniers ayant une grande capacité. On utilise par exemple des paniers comportant, en plus d'un pivot central, une pluralité de roulettes périphériques. Ces roulettes périphériques comportent des moyens pour compenser la non planéité du pont de bateau par suite de ses déformations. Les roulettes sont par exemple montées sur des amortisseurs à éléments visco-élastiques. De plus, avantageusement, le panier comporte une faible rigidité circonférentielle, ce qui permet aux roulettes de suivre les déformations d'un chemin de roulement solidaire du pont du bateau poseur. La présence de roulettes permet de simplifier les moyens de rigidification radiale et par suite, d'abaisser le centre de gravité du panier. Un tel panier peut donc avoir une hauteur de chargement supérieure sans pour autant déséquilibrer le bateau. L'augmentation de la hauteur de chargement augmente la quantité des conduites tubulaires flexibles stockées. Un tel panier est décrit dans une demande de brevet français déposée simultanément avec la présente demande de brevet et un numéro de dépôt immédiatement supérieur. L'invention a principalement pour objet un procédé de pose, notamment sur fond marin, de conduites flexibles, caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape de transfert, sur le site de pose, d'une conduite flexible à poser entre au moins un bateau ravitailleur et le bateau poseur. L'invention a aussi pour objet un procédé de pose, notamment sur fond marin, de conduites flexibles, caractérisé par le fait qu'il comporte une succession des étapes consistant à : - charger avec une conduite flexible à poser un moyen de stockage d'un bateau poseur à partir d'un bateau ravitailleur - poser la conduite tubulaire flexible à partir du moyen de stockage du bateau poseur. 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 l est un schéma illustrant une première variante du procédé selon la présente invention - la figure 2 est un schéma illustrant une deuxième variante du procédé selon la présente invention - la figure 3 est un schéma illustrant une troisième variante du procédé selon la présente invention - la figure 4 est un schéma illustrant une quatrième variante du procédé selon la présente invention Sur les figures 1 à 4, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur les figures l à 4, on a illustré un procédé de pose de conduites tubulaires flexibles utilisant des moyens tensionneurs disposés sur la partie verticale de la trajectoire de la conduite tubulaire flexible. Il est bien entendu que l'utilisation d'un procédé de pose classique ne sort pas du cadre de la présente invention. Dans la première variante le procédé selon la présente invention comporte une succession d'étapes de pose illustrée sur la figure la et d'étapes de transbordement de conduites tubulaires flexibles entre un bateau ravitailleur 19 et le bateau de pose 1 illustrées sur la figure lb. A l'étape de pose de la figure la succède une étape de transbordement de la figure lb, elle-même suivie d'une étape de pose de la figure la, ainsi de suite jusqu'a l'obtention de la pose d'une longueur de conduite tubulaire flexible 3 désirée, ou jusqu'à une interruption momentanée de la pose. Sur la figure la, on a illustré un exemple de bateau poseur 1 de type perfectionné, comportant notamment des moyens 10 de positionnement dynamique. Le bateau 1 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 les figures 1 et 4, 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 dues à la non planéité du pont du bateau provenant notamment des déformations dudit pont à l'effet de la houle. Les moyens de stockage permettent, par exemple le stockage de 1500 tonnes de conduites flexibles 3. Les moyens de guidage comportent par exemple une roue, ou comme illustré sur la figure, une goulotte 4 permettent à la conduite tubulaire flexible 3 de prendre une trajectoire verticale. Entre le panier 2 et les moyens de guidage 4, la conduite tubulaire flexible 3 prend la forme d'une canette. 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 la forme 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 Il.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 bateau 1 avance, par exemple, selon la flèche 15, le bateau 1 pouvant se déplacer, grâce aux moyens 10 de positionnement dynamique dans une direction quelconque. Le fait d'utiliser des moyens tensionneurs 6 disposés verticalement permet de faire passer la conduite tubulaire 3 par une ouverture 8 dans le bateau 1 appelé le moon pool en terminologie anglo-saxonne. Cette disposition évite d'avoir les moyens tensionneurs 6 et la goulotte 4 placés à l'arrière du bateau. Une position arrière de la goulotte 4 compromet l'équilibre du bateau 1. Le bateau 1 comprend des moyens permettant le transbordement en mer de conduites tubulaires flexibles 3 à partir d'un bateau de ravitaillement 19 de la figure lb. Dans l'exemple illustré sur la figure la, le moyen de transbordement disposé à l'arrière comporte une goulotte 17, un moyen tensionneur 16. Le moyen tensionneur 16 comporte par exemple deux chenilles diamètralement opposées. Quand le bateau 1 a épuisé la quantité de conduites tubulaires flexibles 3 stockée, les moyens de stockage internes 2, on arrête simultanément la pose de conduites 3 symbolisée par la flèche 14 et la progression du bateau 1 symbolisée par la flèche 15. L'arrêt de la pose est effectuée en gardant l'extrémité de la conduite tubulaire flexible sur le bateau 1. L'initialisation du transbordement est obtenue en amenant une extrémité de la conduite tubulaire flexible 3 du bateau ravitailleur 19 au bateau poseur 1. Par exemple, on transborde un câble attaché à ladite extrémité qui va être solidarisée à un câble tiré par un treuil. En tirant sur le câble, on amène l'extrémité de la conduite tubulaire flexible 3 à bord du bateau poseur 1. La conduite 3 passe par les moyens tensionneurs 16 pour aller vers le panier de stockage 2.Le transbordement illustré sur la figure lb met en oeuvre des moyens de stockage (non représentés sur la figure) et des moyens de guidage 4' du bateau de ravitaillement 19 permettant à la conduite tubulaire flexible 3 transbordée de former une chaSnette se terminant sur les moyens de transbordement de bateau 1, la goulotte 17 dans l'exemple illustré sur la figure 1. La chaînette formée par la conduite tubulaire 3 peut aussi bien plonger dans l'eau de mer que être uniquement suspendue dans l'air. Avantageusement, lors du transbordement, on effectue le chargement complet du panier du bateau 1. Ainsi, on diminue le nombre d'embouts nécessaires à la pose de la conduite tubulaire flexible. Le bateau ravitailleur 19 comporte des moyens de stockage comprenant par exemple du même type que le panier 2 ou des tourets. Une fois l'opération de transbordement terminée, la conduite tubulaire flexible est amenée à partir du panier 2, par l'intermédiaire des moyens de guidage 4, et des moyens tensionneurs 6 au niveau de la table de travail 7. A ce niveau, on effectue l'assemblage des extrémités antérieures à la conduite tubulaire flexible 3 transbordées avec l'extrémité postérieure de la conduite tubulaire 3 déjà posée. L'assemblage est effectué par exemple par soudure, bridage ou vissage d'embouts. A ce moment là, on peut reprendre l'opération de pose illustrée sur la figure la. Le bateau ravitailleur 19 peut soit accompagner le bateau-poseur 1, notamment s'il est d'une capacité suffisante pour contenir le tronçon de conduite tubulaire flexible 3 nécessaire au prochain transbordement, soit repartir vers le port en vue d'un ravitaillement. L'utilisation d'une pluralité de bateaux ravitailleurs 19 pour effectuer le transbordement de conduites tubulaires flexibles 3 lors de chaque étape de transbordement illustré sur la figure lb ne sort pas du cadre de la présente invention. Sur la figure 2, on peut voir un exemple de pose de conduites tubulaires flexibles utilisant un deuxième procédé selon la présente invention. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le bateau poseur 1 pose directement une conduite tubulaire flexible 3 fournie par un bateau ravitailleur 19. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le bateau ravitailleur 19 comporte un panier 20 similaire au panier 2 du bateau poseur 1. La conduite tubulaire 3 forme directement une chaînette entre les moyens de guidage 4 du bateau 1 et des moyens de guidage 4' du bateau 19. Comme illustré par les flèches 15, ces deux bateaux avancent côte à côte ayant sensiblement la même vitesse. Leur distance est par exemple sensiblement égale à 40 mètres. Avantageusement, dès que le bateau ravitailleur 19 a épuisé son stock de conduites tubulaires flexibles, il est remplacé par un nouveau bateau ravitailleur plein (non représenté sur la figure). Il est possible aussi bien de remplir le panier 2 du bateau poseur 1 que de le laisser vide. Le panier 2 rempli permet de continuer la pose de conduites tubulaires flexibles 3 en absence de bateau ravitailleur 19. Un panier 2 vide rend le bateau 1 plus léger, et plus stable. Sur la figure 2, on peut voir le mécanisme de chargement et de déchargement de conduites tubulaires flexibles sur le panier 2. Pour le chargement, on utilise un bras loveur 21 dont le déplacement symbolisé par la flèche 23 permet l'enroulement de la conduite tubulaire flexible 3 sensiblement en spirale. De même, un bras déloveur 22 suivant le même mouvement illustré par la flèche 23 permet de décharger la conduite tubulaire flexible 3 à partir du panier 2 vers, par exemple, les moyens de guidage 4. Il est bien entendu que l'utilisation d'un bateau poseur 1 ne comportant pas de moyens de stockage de conduites tubulaires flexibles ne sort pas du cadre de la présente invention. Sur la figure 3, on peut voir le troisième exemple du procédé selon la présente invention. Dans ce cas, deux tronçons de conduites tubulaires 3 et 3' sont transférés simultanément entre le bateau ravitailleur et le bateau poseur. La conduite tubulaire flexible 3 fournie par le bateau ravitailleur 19 est directement posée par le bateau poseur 1. Simultanément, une conduite tubulaire 3' est fournie par un bateau ravitailleur 19' à partir de ses moyens de stockage 20'. La conduite 3' est stockée dans le panier 2 du bateau 1. Dans la mesure où le bateau poseur 1 est en train de poser la conduite tubulaire flexible 3, les trois bateaux 1, 19, 19' avancent simultanément avec sensiblement la même vitesse comme illustré par la flèche 15. Les deux chaînettes de conduites tubulaires flexibles 3 et 3' peuvent être fournies par un même bateau ravitailleur ou, comme illustré sur la figure 3 par des bateaux ravitailleurs différents. Le fait de charger le panier 2 du bateau 1 lui donne une autonomie de pose correspondant par exemple à 30000 m de conduites tubulaires flexibles d'un diamètre interne sensiblement égal à 7,5 cm (trois pouces en utilisant la mesure anglo-saxonne) correspondant à un temps de pose de 6 à 7 jours, ou 5000 mètres de conduites tubulaires flexibles et un diamètre interne sensiblement égal à 30 cm (douze pouces en utilisant la mesure anglo-saxonne) correspondant à un temps de pose de un jour à un jour et demi.Cet exemple est donné pour des conduites tubulaires flexibles 3 destinées à être posées à une profondeur de 1000 mètres et résistant à une pression interne de service de 210 bars (environ 3000 p.s.i. en utilisant les mesures anglo-saxonnes). L'autonomie fournie par la présence du panier 2 permet de libérer le bateau ravitailleur 19 et/ou 19'. Sur la figure 4, on peut voir un quatrième exemple de procédé selon la présente invention mettant en oeuvre un bateau poseur 1 comportant deux paniers de stockage référencés 2 et 2'. Sur la figure 4a, le panier 2 permet la pose de conduites tubulaires flexibles 3 sur le fond marin, comme symbolisé par la flèche 14, le panier 2' étant chargé avec une conduite tubulaire 3' à partir du panier 20 d'un bateau ravitailleur 19. Une fois que le panier 2' du bateau ravitailleur 1 est chargé avec la conduite tubulaire flexible 3', le bateau ravitailleur 19 est libéré. Ceci peut intervenir avant la fin de la pose de la conduite tubulaire flexible 3 à partir du panier 2. Le bateau ravitailleur 19 peut alors se ravitailler dans un port pour, comme illustré sur la figure 4b permettre le ravitaillement du panier à partir duquel on est en train de poser la conduite tubulaire flexible 3. Il est bien entendu que 11 utilisation d'une pluralité de bateaux ravitailleurs 19 se relayant auprès du bateau poseur 1 ne sort pas du cadre de la présente invention. Dans l'exemple illustré sur la figure 4a, le bateau poseur 1 effectue la pose à partir du panier 2 placé immédiatement après le derrick 5. Le panier 2' chargé avec la conduite tubulaire flexible 3' à partir du bateau 19 est situé à l'arrière du bateau. Il est bien entendu que l'utilisation des paniers 2, 2' répartis de part et d'autre de l'ouverture 8 du bateau 1 ne sort pas du cadre de la présente invention. Dans l'exemple illustré sur la figure 4b, la conduite tubulaire flexible 3 est posée sur le fond à partir du panier arrière, qui porte sur la figure 4b, la référence 2. La conduite tubulaire 3 est amenée par des moyens de guidage horizontaux jusqu'au moyen de guidage 4 permettant son passage à la verticale au niveau du derrick 5. Le panier le plus proche de l'ouverture 8 servant au transbordement de la conduite tubulaire 3' à partir d'un bateau ravitailleur 19 porte sur la figure 4b la référence 2'. La permutation des rôles des paniers 2, 2' permet d'assurer la continuité de la pose de conduites tubulaires flexibles sur le fond marin. L'invention s'applique principalement à la pose des conduites tubulaires flexibles de grande longueur destinées au transport d'hydrocarbures ainsi qu'à la pose de câbles électriques sous-marins sur le fond marin. REVENDICATIONS 1 - Procédé de pose, notamment sur fond marin, de conduites flexibles, caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape consistant à transférer, sur le site de pose, une conduite flexible à poser (3,3') entre au moins un bateau ravitailleur (19,19') et le bateau poseur (1). 2 - Procédé de pose, notamment sur fond marin, de conduites flexibles, caractérisé par le fait qu'il comporte une succession des étapes consistant à - charger avec une conduite flexible (3,3') à poser un moyen de stockage (2,2') d'un bateau poseur (1) à partir d'un bateau ravitailleur (19,19') - poser la conduite flexible (3) à partir du moyen de stokage (2) du bateau poseur (1). 3 - Procédé de pose selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape consistant à transférer une conduite flexible (3) entre un bateau ravitailleur (19) et le bateau poseur (1) avec la pose directe par le bateau poseur (1) de cette conduite transférée. 4 - Procédé de pose selon la revendication 1 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape consistant à transférer simultanément vers le bateau poseur (1), à partir de un ou deux bateaux ravitailleurs (19, 19') de deux tronçons de conduites flexibles (3,3'), le premier tronçon étant directement posé par le bateau poseur (1), le second tronçon étant chargé sur un panier de stockage (2,2') du bateau poseur en vue de sa pose ultérieure. 5 - Procédé de pose selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on utilise un bateau poseur (1) comportant deux paniers de stockage (2,2') de conduites flexibles (3,3') et qui comporte une succession d'étapes - le premier panier (2') est chargé avec une conduite flexible (3') à partir du bateau ravitailleur (19') sur le bateau poseur (1), simultanément, la conduite flexible (3) chargée sur le second panier (2) est posée sur le fond (9); - inversion des rôles du premier (2') et du second (2) panier de stockage. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le panier de stockage (2,24,20,20') comporte des roulettes périphériques de soutien (13) pour rouler sur un chemin de roulement sur un pont du bateau notamment poseur (1) et que ledit panier comporte des moyens d'appui lui permettant de suivre la déformation du chemin de roulement. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par l'utilisation des moyens tensionneurs (6) disposés sur une partie verticale dans la trajectoire de la conduite flexible (3). 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape de pose de conduites flexibles à travers une ouverture (8) pratiquée dans le bateau poseur (1). 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit procédé est un procédé de pose de conduite tubulaire flexible. 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que ledit procédé est un procédé de pose de câbles.