Brevet FR2729635A1 — publié le 19960726

La présente invention se rapporte à une méthode d'installation d'une plate-forme flottante à lignes tendues, plate-forme flottante qui est maintenue en place par des lignes s'étendant verticalement vers une base ancrée sur le fond de la mer. Il existe plusieurs types de plates-formes destinées à permettre le forage et la mise en production d'un puits pétrolier en mer. Les plates-formes à embase rigide posées directement sur le fond de la mer, les barges ou encore les plates-formes semi-submersibles à ancrage caténaire, sont particulièrement adaptées à des mers peu profondes. Le forage par grand fond, c est-à-dire dans une mer d'une profondeur comprise entre 500 m et 2.000 m, présente actuellement un intérêt croissant. Les plates-formes à lignes tendues sont particulièrement adaptées à cette application. Une plate-forme à lignes tendues comprend une plateforme flottante, supportant des têtes de puits et éventuellement les installations de production d'un champ pétrolier, maintenue en place par des tendons dont les extrémités inférieures sont fixées à une base amenée au fond de la mer et les extrémités supérieures sont montées sur la plate-forme. Ces tendons sont mis en place sous une tension prédéterminée ce qui, conjuguée avec la poussée positive agissant sur la plate-forme combat l'effet de la houle et donne à la plate-forme un pilonnement réduit. De manière classique, l'installation d'une plateforme à lignes tendues s'effectue par la mise en place préalable de la base sur le fond de la mer, la base étant retenue en place par des pieux qui sont enfoncés dans le sol. Ensuite, la plate-forme flottante est amenée en place au-dessus de la base, puis les tendons sont remorqués sur site et tendues en place. L'installation de la base s'effectue au moyen de câbles qui, lorsque la plate-forme est à installer dans une mer de grande profondeur, ont une longueur dépassant 1000 m. Ce procédé d'installation est complexe et coûteux puisqu'il nécessite plusieurs opérations ainsi que l'utilisation de barges de levage de taille importante et plusieurs bateaux remorqueurs. De plus, il est très sensible aux aléas météorologiques durant les phases de remorquage et de conection des premiers tendons. Le document US 3,976,021 décrit une méthode d'installation d'une plate-forme à lignes tendues qui nécessite moins d'opérations que la méthode conventionnelle et n'utilise qu'un nombre réduit de bateaux. Dans cette opération une plate-forme, sous laquelle est préalablement suspendue une base, est mise en position en mer puis la base lestée est descendue au fond et ancrée en place. La base lestée est descendue au moyen de câbles, auxquels on substitue ensuite des tubes prolongateurs mis sous tension afin de retenir en place la plate-forme. L'utilisation de câbles pour mettre en place la base, puis le remplacement de ces derniers par des tubes prolongateurs rendent complexe cette méthode d'installation de la plate-forme. La présente invention a donc pour objet une méthode d'installation d'une plate-forme à lignes tendues qui est simple et fiable et qui peut être mise en oeuvre par grande profondeur d'eau. Pour ce faire l'invention propose une méthode d'installation d'une plate-forme flottante à lignes tendues consistant à - suspendre sous la plate-forme une base destinée à servir de point d'ancrage pour la plate-forme, au fond de la mer, - descendre la base au fond de la mer, et - ancrer la base sur le fond, caractérisée en ce que la base est descendue au moyen d'au moins un train de tubes, le train de tubes étant mis par la suite sous tension afin de retenir la plate-forme en place. La présente invention a également pour objet une méthode d'installation qui permet d'éliminer l'opération d'ancrage par pieux de la base au fond de la mer. Pour ce faire et selon un mode de réalisation préféré, l'invention consiste à mettre en communication chaque train de tubes avec une caisson faisant saillie endessous de la base, et à créer une baisse de pression à l'intérieur de chaque train de tubes afin d'amener la base par succion sur le fond. De préférence, on utilise comme train de tubes, un train de tiges de forage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture de la description suivante, donnée à titre explicatif mais nonlimitatif, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues schématiques d'une plate forme à lignes tendues, la montrant respectivement avant et après son installation sur site. Comme représenté sur la figure 1, une plate-forme flottante 10 comprend un point 12, sur lequel est monté un mât de forage 14, et des chambres de flottaison 16. Une base 18, destinée à être ancrée sur le fond de la mer 20, comprend une structure tubulaire ouverte. La base 18 est suspendue en dessous de la plate-forme 10 au moyen de trains de tubes 22, deux dans l'exemple illustré, mais dont le nombre n'est pas limité. Dans un mode de réalisation préféré comprenant quatre trains de tubes 22, chaque train de tubes 22 comprend un train de tiges de forage, c'est-à-dire des tubes en acier vissés ensemble et typiquement destinés à mettre en rotation un outil de forage disposé au fond d'un puits. La base 18 est descendue au fond de la mer en rajoutant des tiges, de manière symétrique à chaque train de tiges 22. Pour ce faire, il suffit de bloquer les extrémités supérieures des trains de tiges, de rajouter de nouvelles tiges, de relâcher les trains de tiges et de les descendre de la longueur des tiges rajoutées. En répétant cette manoeuvre, la base 18 est progressivement descendue vers sa position finale sur le fond de la mer 24 telle que représentée sur la figure 2. Une fois posée sur le fond, la base 18 est ancrée en place. Pour ce faire, on peut utiliser des pieux (non représentés) qui sont enfoncés dans le sol de manière classique. Dans un mode de réalisation préféré, la base 18 est retenue en place par des fondations à succion. Des caissons d'aspiration 26 font saillie en dessous de la base 18 afin de pénétrer dans le sol et communiquent, par l'intérieur des trains de tiges 22, avec une pompe (non représentée) destinée à baisser la pression à l'intérieur des tiges et du caisson. L'aspiration créée entre les caissons 26 et le sol 24 fixe la base 18 sur le sol. La base peut éventuellement être lestée par le dépôt de roches ou de graviers afin d'assurer l'ancrage de la base sur le fond. Ayant fixé la base 18 au fond, les trains de tiges 22 sont mis sous une tension axiale prédéterminée afin de maintenir en place la plate-forme 10. Certains des trains de tubes 22, si leur diamètre interne est suffisant, peuvent servir de tubes prolongateurs plus communément appelés "risers", tubes à l'intérieur desquels peuvent avoir lieu les opérations de forage ou de mise en production du puits. Au lieu d'utiliser une seul base 18 de taille importante, on peut utiliser un nombre de sous-ensembles de taille inférieure, chaque sous-ensemble étant descendu en place, de manière indépendante, par un ou plusieurs trains de tubes, puis ancrée en place. La méthode d'installation d'une plate-forme flottante à lignes tendues selon l'invention est fiable et plus simple que les méthodes précédemment proposées qui nécessitaient des interventions plus nombreuses et plus complexes. La présente invention permet des gains de temps et d'argent importants lors de l'installation d'une plateforme, les opérations d'installation étant moins soumises aux aléas météorologiques et nécessitant peu de moyens extérieurs. REVENDICATIONS 1 - Méthode d'installation d'une plate-forme flottante à lignes tendues (10) consistant à - suspendre sous la plate-forme une base (18) destinée à servir de point d'ancrage pour la plate-forme, au fond de la mer, - descendre la base (18) au fond de la mer (24), et - ancrer la base (18) sur le fond (24), caractérisée en ce que la base (18) est descendue au moyen d'au moins un train de tubes (22), le train de tubes (22) étant mis par la suite sous tension afin de retenir la plate-forme (10) en place. 2 - Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'on utilise quatre trains de tubes (22). 3 - Méthode de la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que l'on utilise comme train de tubes (22) un train de tiges de forage (22). 4 - Méthode selon l'une des revendications 1 à 3 caracté risée en ce qu'elle consiste de plus à mettre en commu nication chaque train de tubes (22) avec un caisson (26) faisant saillie en dessous de la base (18), et à créer une baisse de pression à l'intérieur de chaque train de tubes (22) et de chaque caisson (26) afin d'ancrer par succion la base (18) sur le fond (24). 5 - Méthode selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que l'on effectue des opérations de forage ou de production par l'intérieur d'un train de tubes (22).