Brevet FR2660403A1 — publié le 19911004

L'invention se rapporte principalement à une conduite tubulaire flexible d'abandon, ainsi qu a un dispositif et un procédé utilisant une telle conduite. Il est connu de déposer des conduites tubulaires flexibles sur le fond d'une étendue d'eau comme par exemple le fond marin ou le fond d'un lac, en vue de transporter un fluide. Le fluide transporté est par exemple, de l'eau, des hydrocarbures liquides ou gazeux ou de l'air. De telles conduites tubulaires flexibles sont décrites, par exemple, dans le brevet français n0 83 16883 (publié sous le n0 FR-A-2 553 895). Les opérations de pose d'une telle conduite tubulaire flexible doivent pouvoir être interrompues d'urgence, par exemple en cas de tempête. Cette interruption est effectuée de facon connue en utilisant un treuil déroulant un câble d'acier permettant de déposer sur le fond une extrêmité d'une portion de la conduite tubulaire flexible que l'on était en train de déposer. Cette technique présente de très nombreux inconvénients. Elle nécessite la présence d'un treuil capable de soutenir la masse de la conduite tubulaire flexible comprise entre le fond et le bateau poseur. Cet équipement est extrêmement encombrant et cher dès qu'on dépasse de très faibles profondeurs. De plus, aucun équipement de ce genre n'existe pour des profondeurs importantes, par exemple de l'ordre de 1000 mètres, auxquelles les conduites tubulaires flexibles n'ont pas encore été posées. Selon la présente invention, on utilise une conduite tubulaire flexible pour effectuer l'abandon rapide, sur le fond, d'une conduite tubulaire flexible qu'on était en train de poser. Cet abandon est effectué pour interrompre le travail, par exemple en cas de tempête, pour rendre le bateau poseur libre de manoeuvrer, ou en fin d'opération de pose. Avantageusement, après l'abandon sur le fond de la conduite tubulaire flexible dont la pose a été interrompue, on effectue la remontée de la conduite tubulaire flexible d'abandon, en vue de sa réutilisation ultérieure. Lors d'une telle procédure, dès que l'extrémité supérieure de la conduite tubulaire flexible dont la pose a été abandonnée a atteint le fond, on effectue la séparation des deux conduites tubulaires flexibles. Dans un autre mode opératoire dès que l'extrémité supérieure de la conduite tubulaire flexible dont la pose a été accomplie atteind le fond on peut remplir la canalisation avec un fluide, par exemple de l'eau, la conduite tubulaire flexible d'abandon étant raccordée aux équipements de surface du navire de pose. On peut alors procéder aux essais de tenue à la pression hydrostatique. Cette procédure est mise en oeuvre lorsque la canalisation est entièrement posée et doit être vérifiée sous pression et d'autre part à titre d'essai intermédiaire en cas de réparation lorsqu'un embout supplémentaire a été monté sur la conduite tubulaire flexible à bord du navire. L'utilisation d'une conduite tubulaire en vue du dépôt sur le fond d'une autre conduite tubulaire flexible présente de nombreux avantages. Elle permet l'utilisation du matériel existant sur le bateau poseur sans avoir recours à des treuils spéciaux. On utilise par exemple un moyen tensionneur destiné à la pose de la conduite tubulaire flexible, par exemple un treuil linéaire à chenilles. De plus, la pose en vue d'abandon peut être faite à toutes les profondeurs de travail, y compris pour de grandes profondeurs de l'ordre de 1000 mètres. La profondeur d'abandon n'est limitée que par la profondeur normale de la pose de conduites tubulaires flexibles. Dans ces conditions le dimensionnement de la conduite tubulaire flexible principale est définie afin de résiter d'une part aux contraintes de son installation conditionnées notamment par son poids suspendue sans pression, et d'autre part uniquement à la pression maximale correspondant aux essais de pression hydrostatique, mais jamais à la combinaison de ces deux cas de chargement. Il en résulte une économie considérable sur le coût de fabrication de la conduite tubulaire flexible principale. Avantageusement, on utilise pour l'abandon une conduite tubulaire flexible de faible diamètre. Par exemple, on utilise une conduite ayant, approximativement, 50 à lOOmm. Dans la mesure où la conduite tubulaire flexible d'abandon doit pouvoir soutenir une conduite tubulaire principale à poser, celle-ci pouvant être de diamètre important. Ainsi, la conduite tubulaire flexible d'abandon, selon la présente invention, comporte avantageusement des armures destinées à améliorer sa tenue en traction dont le nombre et/ou l'épaisseur ne serait pas justifié par le fait de soutenir le poids de la conduite tubulaire flexible elle-même. Par exemple, on augmente l'épaisseur des armures croisées de résistance à la traction et/ou on augmente le nombre de nappe de fils, qui passe par exemple de 2 à 4. L'utilisation de conduites tubulaires flexibles d'abandon selon la présente invention ayant un faible diamètre diminue le coût de celles-ci ainsi que la place nécessaire à son stockage. Avantageusement, la connexion hydraulique des conduites tubulaires flexibles est séparée de la liaison mécanique entre la conduite tubulaire flexible à poser et la conduite tubulaire flexible d'abandon selon la présente invention. On facilite ainsi la séparation de deux conduites tubulaires flexibles. L'invention a principalement pour objet une conduite tubulaire flexible comportant un ensemble d'isolations et d'armures, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens pour résister à des efforts de traction supérieures à la traction exercée par le poids de ladite conduite tubulaire flexible lors de sa suspension et que ladite conduite tubulaire flexible est une conduite d'abandon récupérable. 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 en perspective éclatée d'une conduite tubulaire flexible de type connu; - La figure 2 comporte deux vues en perspective éclatée de conduites tubulaires flexibles d'abandon selon la présente invention; - La figure 3 est un schéma illustrant la mise en oeuvre de dispositif selon la présente invention; - La figure 4 est un schéma de principe du dispositif de liaison entre deux conduites tubulaires flexibles; - La figure 5 est un schéma illustrant le principe du procédé d'abandon selon la présente invention; - La figure 6 est un schéma illustrant le principe du procédé de tests selon la présente invention;; - La figure 7 est un schéma illustrant la liaison entre deux conduites tubulaires flexibles mises en oeuvre dans une procédure de tests; - La figure 8 est un schéma illustrant le procédé de récupération d'une conduite tubulaire flexible selon la présente invention. Sur les figures 1 à 8 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur la figure 1, on peut voir un exemple de conduite tubulaire flexible de type connu. Elle comporte une carcasse interne métallique 1, entourée par une gaine plastique 2, par des armures croisées 3, par une bande adhésive, non représentée, et par une gaine plastique 4. La conduite tubulaire flexible de la figure 1 peut par exemple être utilisée pour véhiculer de l'eau, du gaz ou du pétrole, par exemple posée sur un fond marin. Ce type de conduite n'a jamais été posé en mer profonde, par exemple à une profondeur de 1000 mètres. Toutefois, si la demanderesse devait réaliser une telle conduite, la carcasse interne aurait une épaisseur de 5 mm, la gaine plastique 2 aurait une épaisseur de 4,5 mm, les armures 3 auraient une épaisseur de 5 mm, la bande adhésive aurait une épaisseur de 0,5 mm et la gaine plastique 4 aurait une épaisseur de 4,5 mm. Une telle conduite tubulaire flexible serait susceptible de résister à une pression interne maximale de service de l'ordre de 280 bars. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, la conduite tubulaire a un diamètre interne de 3 pouces. Sur la figure 2, on peut voit deux exemples de réalisation de conduite tubulaire flexible 8 selon la présente invention. La conduite tubulaire 8 de la figure 2a a un diamètre interne sensiblement égal à 3 pouces. Ce type de conduite permet de véhiculer un fluide, par exemple en vue de tests de tenue à la pression d'une conduite tubulaire flexible posée. La conduite tubulaire flexible 8 de la figure 2a comporte une carcasse interne métallique 1, une gaine plastique 6, une voûte pour résister à la pression 5, une gaine plastique 2, un ensemble d'armures 3, une gaine plastique externe 4. Pour une utilisation à 1000 mètres de profondeur avec une pression interne maximale de service de l'ordre de 280 bars (4000 psi selon les mesures anglo-saxonnes), la carcasse interne aura une épaisseur sensiblement égale à 7,2 mm, la gaine plastique 6 4,5 mm, la voûte de pression 5 6,2 mm; l'ensemble d'armures 3 comportant par exemple une première paire de nappes d'armures ayant une épaisseur totale de 6 mm, couverte par une bande adhésive ayant une épaisseur de 1, 5 mm, et une deuxième paire de nappes d'armures ayant une épaisseur de 7,2 mm.Des bandes adhésives d'une épaisseur de 0,75 mm relient les armures externes à la gaine plastique 4 ayant 4,5 mm d'épaisseur. La structure des armures ainsi que les bandes adhésives n'ont pas été représentées sur la figure 2a. Pour résister aux efforts de traction on peut par exemple doubler le nombre d'armures croisées représentées sur la figure 2a ou augmenter l'épaisseur des armures croisées. L'invention n'est pas limitée à l'utilisation de conduites tubulaires flexibles creuses. Dans la mesure où aucun fluide n'est à véhiculer, on peut utiliser, comme illustré sur la figure 2b, un élément plein comportant un câble 31 recouvert par une gaine plastique close ou un câble du type câble clos assurant une surface de contact adéquate entre le câble et des patins de chenilles des moyens tensionneurs ou des mors de pinces pas à pas, destinés à la reprise de tensions mécaniques exercées par une conduite tubulaire flexible à poser ou à abandonner. Sur la figure 3, on peut voir un bateau 7 effectuant la descente en vue d'abandon ou de tests d'une conduite tubulaire flexible 17. La mer porte la référence 16, la surface de l'eau la référence 14 et le fond la référence 15. En partant du fond 15 on trouve la conduite tubulaire 17 à poser ou à abandonner, un dispositif de solidarisation 18 avec la conduite tubulaire flexible d'abandon 8 selon la présente invention, des moyens tensionneurs 35, une roue de renvoi 10 d'axe horizontal 13, un panier de stockage Il d'axe vertical 12. Les moyens tensionneurs 35 utilisent par exemple une pluralité de chenilles. Il est avantageux d'utiliser des moyens tensionneurs 35 disposés verticalement en aval de la roue de renvoi 10 et du panier de stockage 11 qui dans ce cas n'ont pas à subir la tension mécanique due au poids de la conduite tubulaire d'abandon 8 et de la conduite tubulaire flexible à poser 17. Dans un exemple particulièrement avantageux illustré sur la figure 3, la pose ou l'abandon est effectué à travers une ouverture 34 pratiquée à l'intérieur du bateau et communiquant avec la mer 16. Une telle ouverture 34 est appelée moon pool en terminologie anglo-saxonne. Avantageusement, une table de travail 9 est disposée à l'intérieur du moon pool 34 en aval des moyens tensionneurs 35 permettant la manipulation ou la manutention de conduites tubulaires flexibles 8 et/ou 17. Sur la figure 4, on peut voir un exemple de dispositif de solidarisation 18 entre une conduite tubulaire 8 selon la présente invention, et une conduite tubulaire flexible 17 à poser. Le dispositif de solidarisation 18 comprend un embout 19 monté à l'extrémité de la conduite tubulaire 8, une liaison mécanique 21, un dispositif de déconnexion 24, une liaison mécanique 22 et un embout 20 monté à l'extrémité de la conduite tubulaire flexible 17. De plus, dans le cas où l'on veut pouvoir effectuer la déconnexion, le dispositif 18 comporte en outre avantageusement une liaison 23 fournissant un signal de commande au dispositif de déconnexion 24. La liaison 23 est par exemple une liaison hydraulique. La réalisation d'une connexion hydraulique optionnelle 26 des conduites tubulaires flexibles 8 et 17,ne sort pas du cadre de la présente invention. Il est possible, une fois les opérations de pose terminées, d'effectuer de façon optionnelle le test de tenue en pression hydrostatique. Le dispositif de déconnexion 24 comporte par exemple une pince comportant un bras de levier important. Par exemple, un véhicule sous-marin commandé effectue la coupure d'une ligne de fermeture, par exemple du type câble, le faible diamètre empêchant l'écart de deux bras de leviers. Dans une variante de réalisation, la fermeture est assurée par un dispositif électromagnétique, par exemple du type électro-aimant, ou hydraulique, par exemple de type vérin. Sur la figure 5, on a illustré schématiquement les opérations d'abandon de la conduite tubulaire flexible 17 que l'on est en train de poser sur la figure Sa. On effectue la connexion par l'intermédiaire du dispositif de solidarisation 18 de la conduite tubulaire flexible 8 à l'extrémité de la conduite tubulaire flexible 17. Comme illustré sur la figure 5b, l'ensemble conduite tubulaire flexible 8 et conduite tubulaire felxible 17 est descendu jusqu'à ce que, comme illustré sur la figure 5c, la conduite tubulaire 17 repose entièrement sur le fond 15. A ce moment là, comme illustré sur la figure 5d, on effectue la déconnexion entre les conduites tubulaires flexibles 8 et 17. Pour cela, on actionne le dispositif de déconnexion 24 du dispositif 18. Cette déconnexion peut être, soit réversible, soit irréversible selon le traitement futur désiré et selon l'urgence de l'intervention. La conduite tubulaire flexible 8 est remontée sur le bateau 7, comme ilustré sur la figure 5f. A partir de ce moment là, le bateau 7 peut se mettre à l'abri, dans un port, ou peut aller intervenir sur un autre chantier plus urgent, la conduite tubulaire flexible 17 reposant sur le fond, comme illustré sur la figure 5g. Vu le risque de pollution que peut représenter la fuite par exemple d'un pipeline, on est amené à exiger une fiabilité absolue de conduites tubulaires flexibles. On procède donc, par exemple, suite à une réparation de ligne et/ou du montage d'un embout supplémentaire, et/ou en fin d'opération de pose, aux tests, notamment au test de tenue à la pression interne de la conduite tubulaire flexible 17. Cette procédure est illustrée sur la figure 6. Sur la figure 6a on fixe à l'extrémité de la conduite tubulaire flexible 17 à tester, par l'intermédiaire d'un dispositif 18, une conduite tubulaire flexible 8, avantageusement de faible diamètre. Sur la figure 5b on a illustré la descente des conduites tubulaires flexibles 8 et 17. Ce n'est que quand la conduite tubulaire flexible 17 repose entièrement sur le fond, comme illustré sur la figure 6c, que l'on peut effectuer la mise en pression et le test, si nécessaire après remplissage de la conduite tubulaire flexible. Ainsi, on peut tester la conduite tubulaire 17 qui subit uniquement les contraintes dues à la pression qu'elle doit pouvoir supporter et non pas les contraintes dues à la tension induite par son poids, la conduite étant déroulée à la verticale. Comme illustré sur la figure 6e, on assure la dépressurisation des conduites tubulaires 8 et 17. On peut remonter, comme illustré sur la figure 6f, les conduites tubulaires 8 et 17 à bord du bateau 7. Dès que l'extrémité de la conduite tubulaire 17 a atteint le bateau, on peut poursuivre les opérations désirées. Par exemple, si la conduite tubulaire 17 a passer avec succès le test, on raccorde un nouveau tronçon de conduite tubulaire 17 et on poursuit les opérations de pose. La procédure de test n'est pas nécessairement suivie par une étape de déconnexion au fond des conduites tubulaires 8 et 17. Ainsi, une variante de réalisation du dispositif de solidarisation 18 pour le test est illustrée sur la figure 7. Une liaison mécanique, sans possibilités de séparation, assure la jonction des conduites tubulaires flexibles 8 et 17. La liaison mécanique est par exemple assurée par un câble 25 de fort diamètre. Une liaison hydraulique 26 est obligatoire pour pouvoir effectuer la mise en pression de la conduite tubulaire 17. Sur la figure 8, on a illustré la procédure de reprise de pose. Sur la figure 8a on trouve l'extrémité d'une conduite tubulaire flexible 17 abandonnée sur le fond. Cette situation correspondant par exemple au cas de la figure 5g. En vue de la reprise de la pose, l'extrémité de la conduite flexible 17 est avantageusement munie d'éléments de connexion et/ou des moyens facilitant son repérage, par un élément 27 comportant des moyens de solidarisation ainsi qu'une balise sonar. La balise sonar active émet des ondes acoustiques. La balise sonar passive, en réfléchissant les ondes acoustiques émises par un sonar, par exemple à partir d'un bateau ou d'un véhicule sous-marin téléguidé (ROV) 28 facilite la localisation de l'extrémité de la conduite tubulaire flexible. Le bateau poseur 7 descend une conduite tubulaire flexible 8 comme illustré sur la figure 8b.La conduite tubulaire flexible 8 est connectée, comme illustré sur la figure 8c, par exemple par l'intermédiaire du dispositif 27 à la conduite tubulaire flexible 17. Cette connexion est effectuée, soit par télécommande, soit à l'aide d'un bras manipulateur 29 du véhicule sous-marin téléguidé 28. Sur la figure 8d on a illustré la remontée des conduites tubulaires flexibles 8 et 17. Une fois l'extrémité de la conduite tubulaire 17 à bord du bateau 7, comme illustré sur la figure 8e, on effectue la déconnexion des conduites tubulaires 8 et 17. Comme illustré sur la figure 8f, on effectue la connexion de l'extrémité (30) de la conduite tubulaire 17 avec une extrémité d'un troncon supplémentaire de conduite tubulaire 17' à poser. A partir de ce moment là, on poursuit les opérations habituelles de pose de conduites tubulaires flexibles. Comme illustré sur la figure 8g, les conduites tubulaires 17 et 17' sont posées sur le fond. Sur la figure 8h on peut voir la pose de la conduite tubulaire 17', une connexion 30 entre les conduites 17' et 17 étant déjà posées sur le fond. Le bateau poseur 7 continue son avance, comme illustré sur la figure 8h, jusqu a l'obtention de la pose complète de conduites tubulaires flexibles désirées. L'invention s'applique principalement aux opérations de pose de conduites flexibles sur le fond marin. L'invention s'applique principalement à la pose de conduites tubulaires flexibles pour la réalisation de pipeline de transport d'hydrocarbures en mer profonde sur le fond dont la profondeur avoisine les mille mètres. REVENDICATIONS 1. Conduite tubulaire flexible comportant un ensemble de gaines d'isolation et d'armures, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens pour résister à des efforts de traction supérieures à la traction exercée par le poids de ladite conduite tubulaire flexible (8) lors de sa suspension et que ladite conduite tubulaire flexible est une conduite d'abandon récupérable. 2. Conduite tubulaire flexible selon la revendication l, caractérisée par le fait qu'elle a un diamètre interne comprise- entre 25 et 120mm et qu'elle comporte deux nappes d'armures croisées (3) pour résister à une tension de traction. 3. Conduite tubulaire flexible selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte quatre nappes d'armures croisées (3) pour résister à une tension de traction. 4. Dispositif de pose d'une conduite tubulaire flexible comportant une conduite tubulaire flexible à poser, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une conduite tubulaire flexible (8) d'abandon récupérable selon la revendication 1, 2 ou 3, reliée mécaniquement et hydrauliquement à ladite conduite tubulaire flexible à poser (17) 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de solidarisation mécaniques et des moyens séparés de connexion hydraulique des deux conduites tubulaires flexibles (8,17). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que la conduite tubulaire flexible à poser (17) comporte des moyens (18,27) de solidarisation avec une conduite tubulaire flexible d'abandon récupérable (8), en vue de la récupération de la conduite tubulaire flexible à poser en la faisant remonter à la surface (14), après une pose, sur le fond (15). 7. Dispositif selon la revendication 4, 5, ou 6, caractérisé par le fait que l'extrémité supérieure (17) de la conduite tubulaire flexible de diamètre supérieur (7) comporte des moyens de localisation, notamment une balise sonar. 8. Procédé de manipulation de conduite tubulaire flexible, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins l'étape consistant à réaliser une connexion temporaire d'une durée inférieure à la durée de la manipulation d'une première conduite tubulaire flexible (17) et d'une seconde conduite tubulaire flexible (18). 9. Procédé de pose, notamment provisoire, sur un fond d'une conduite tubulaire flexible, selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à - dérouler une première conduite tubulaire flexible (17); - solidariser la première conduite tubulaire flexible (17) avec une seconde conduite tubulaire flexible (8); - dérouler la seconde conduite tubulaire flexible (8); - déconnecter en vue se sa réutilisation la seconde conduite tubulaire flexible 8. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'on utilise, pour l'étape de déroulement de conduites tubulaires flexibles, des moyens tensionneurs (35) disposés verticalement, assurant la suspension desdites conduites tubulaires flexibles. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre les étapes consistant à - arrêter le déroulement de la seconde conduite tubulaire flexible (8) lorsque l'extrémité supérieure de la première conduite tubulaire flexible (17) a atteint le fond; - séparer les conduites tubulaires flexibles (8,17); - remonter la seconde conduite tubulaire flexible (8). 12. Procédé de récupération d'une première conduite tubulaire flexible, posée sur un fond selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à - descendre une seconde conduite tubulaire flexible (8); - - solidariser la seconde conduite tubulaire flexible (8) avec la première conduite tubulaire flexible (17) reposant sur le fond; - remonter l'extrémité de la conduite tubulaire flexible de diamètre supérieur (17) à la surface (14). 13. Procédé de pose de conduites tubulaires flexibles caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes du procédé d'abandon selon la revendication 11, les étapes du procédé de récupération selon la revendication 12, ainsi que les étapes consistant à - assembler une conduite tubulaire flexible (17') à l'extrémité de la conduite tubulaire flexible (17) récupérée; - dérouler et poser la conduite tubulaire flexible assemblée. 14. Procédé de tests de conduites tubulaires flexibles, selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à - connecter mécaniquement et hydrauliquement une première conduite tubulaire flexible (17) à une seconde conduite tubulaire flexible (8); - dérouler complètement la première conduite tubulaire flexible (17); - dérouler, au moins partiellement, la seconde conduite tubulaire flexible (8) connectée à la conduite tubulaire flexible de diamètre supérieur (17); - injecter un fluide de test à une pression prédéterminée, à partir de la surface (7,14), dans la seconde conduite tubulaire flexible (8); - comparer la tenue de la première conduite tubulaire flexible avec des valeurs nominales. 15. Procédé de tests selon la revendication 14, caractérisé par le fait que l'étape de pose de la première conduite tubulaire flexible (17) réalise la pose complète de ladite conduite tubulaire flexible sur le fond. 16. Procédé de tests selon la revendication 14 ou 15, caractérisé par le fait que le test effectué est un test de tenue à la pression interne. 17. Procédé d'achêvement de pose de conduite tubulaire flexible, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes de pose selon la revendication 11, et un test selon l'une quelconque des revendications 14, 15 ou 16. 18. Dispositif selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de déconnexion de la liaison mécanique des conduites tubulaire flexibles.