Brevet FR2747989A1 — publié le 19971031

La présente invention concerne un procédé de levage d'une plate-forme marine ou d'une construction analogue au- dessus d'une infrastructure, par utilisation d'au moins un corps de flottaison. Au cours de l'exploitation des puits de pétrole dans les régions en eaux relativement peu profondes, par exemple sur le plateau continental européen, il est courant de placer des plates-formes marines ou analogues et de les ancrer au fond de la mer à l'aide d'une ossature. Ces cons- tructions doivent être retirées après un certain temps et les procédés utilisés à cet effet nécessitent beaucoup de temps et sont coûteux. L'invention a pour objet un procédé grâce auquel le levage d'une plateforme marine peut être réalisé d'une manière relativement simple et dans lequel la plate-forme marine peut être placée à un endroit o son démantèlement total est facile à réaliser. Le procédé selon l'invention se distingue en ce que: - le corps de flottaison est fixé à une partie de l'infrastructure, - une flottabilité est donnée au corps de flottaison par extraction d'une partie de l'eau, - une séparation est réalisée dans l'infrastructure au- dessous du point de raccordement entre le corps de flot- taison et l'infrastructure, - la flottabilité du corps de flottaison est accrue par enlèvement d'une plus grande quantité d'eau, et - le corps de flottaison ou chaque corps de flottaison, avec une partie de plate-forme qui lui est fixée, est déplacé vers un emplacement final. Etant donné l'utilisation d'un corps de flottaison fixé à l'infrastructure, c'est-à-dire l'ossature, il est pos- sible, après augmentation de la flottabilité et après séparation de l'infrastructure du point de raccordement du corps de flottaison de chaque corps de flottaison, de soule- ver et de retirer l'ensemble de la construction, y compris l'infrastructure ou une partie de celle-ci. Par immersion initiale du corps de flottaison ou de chaque corps de flottaison sous la surface de l'eau avant la fixation à l'infrastructure, par exemple par remplissage du corps au moins partiellement d'eau, les influences pertur- batrices dues à la houle (vagues et courants) peuvent être évitées en grande partie si bien que la fixation présente des risques réduits de détérioration. Dans un procédé particulièrement efficace, l'invention met en oeuvre la rotation de chaque corps de flottaison d'un angle prédéterminé autour d'un axe fixe de pivotement après fixation à l'infrastructure afin que le niveau de l'eau puisse être recoupé et donne ainsi une stabilité voulue. Pendant la fixation du corps de flottaison à l'infra- structure, le corps reste bien au-dessous du niveau de l'eau et n'est pratiquement pas affecté par la houle. Un autre procédé met en oeuvre des corps de flottaison de volume qui peut changer afin qu'ils forment aussi une surface qui recoupe le niveau de l'eau et donnent la stabilité voulue. L'invention concerne aussi un corps de flottaison destiné à être utilisé dans un procédé du type décrit, dans lequel le corps de flottaison est formé d'un corps allongé en forme de caisson qui possède, au moins d'un côté, deux dispositifs de fixation au moins qui permettent la fixation à des montants verticaux de l'infrastructure ou de l'enve- loppe. Les dispositifs de fixation sont de préférence réalisés selon l'invention par une pince. La pince peut être formée de deux parties en forme de coquille qui peuvent être fermées autour du montant de l'infrastructure. Selon l'invention, une articulation est placée contre la pince et le corps de flottaison de manière que le corps de flottaison puisse tourner par rapport à l'infrastructure. Le corps de flottaison peut aussi comporter selon l'inven- tion une entretoise placée entre le dispositif de fixation et le corps de flottaison afin que le corps de flottaison soit placé partiellement au-dessus du niveau de la mer après la rotation. Les forces appliquées à l'enveloppe sont réduites dans cette construction. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détail- lée qui suit d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins sur lesquels: la figure 1 est une vue de dessus en perspective d'une plate-forme de forage sur l'infrastructure de laquelle sont fixés deux corps de flottaison, les figures 2, 3, 4 et 5 représentent dans chaque cas des vues en élévation de la plate-forme de forage de la figure 1 avec des corps de flottaison de différents modes de réalisation qui peuvent être fixés à l'enveloppe et déplacés par rapport à elle, la figure 6 est une vue en perspective d'une construc- tion ayant une infrastructure à ossature associée à des corps de flottaison de volume variable, la figure 7 représente en élévation latérale correspon- dant à la figure 2 les corps de flottaison fixés à l'ossa- ture, par utilisation du mouvement des marées, la figure 8 est une vue détaillée en perspective du dispositif de fixation sous forme d'une pince placée entre le corps de flottaison et un montant vertical de l'infra- structure, la figure 9 représente une variante du dispositif de fixation, et la figure 10 représente une troisième variante du dispositif de fixation. Sur la figure 1, la référence 1 désigne une plate-forme de travail qui peut avoir une fonction quelconque et qui peut avoir une structure quelconque. Le dessin représente une plate-forme de forage 2, un bâti 3 de levage, une plate- forme d'atterrissage 4 et d'autres zones de travail et de logement de personnel. La plate-forme est placée sur une infrastructure ou ossature 5 constituée de plusieurs mon- tants verticaux 6 qui sont raccordés mutuellement par des poutres transversales pour la formation d'un treillis de renforcement. Les montants ou poteaux sont en appui sur le fond de la mer (non représenté). L'invention a pour objet l'enlèvement de l'infrastruc- ture 5 du fond de la mer et son levage avec des corps de flottaison 7 de manière que l'ensemble de la construction puisse être mis à un emplacement permettant un démantèlement ultérieur. Les corps de flottaison selon l'invention peuvent être de type quelconque, par exemple sous forme de chalands ou sous forme de pontons fermés ayant une configuration de caisson comme indiqué sur les figures 2 et suivantes. Chaque corps de flottaison peut être rempli d'eau et peut être vidé par exemple par une pompe 8 comme indiqué sur la figure 2 dont la canalisation d'aspiration débouche dans l'espace formé à l'intérieur du corps de flottaison 7. Le corps de flottaison peut avoir des cuves (non représentées) au-dessus du niveau de la mer et qui peuvent être vidées rapidement si bien que l'effet de flottabilité peut être augmenté rapide- ment. Le côté du corps de flottaison 7 tourné vers l'ossature a un dispositif 9 de fixation décrit plus en détail dans la suite. Les cuves du corps 7 de flottation sont destinées à être remplies d'eau de manière qu'une masse immergée relati- vement faible soit obtenue (par exemple comprise entre 100 et 1 000 t), en position pratiquement immergée comme indiqué sur la figure 2, et le corps de flottaison peut être trans- porté par une grue ou un engin de levage dans le sens de la flèche Pl vers le côté de l'ossature 5, et les dispositifs de fixation 9 peuvent être fixés autour des montants 6. L'eau est chassée du corps de flottaison 7 par la pompe 8 afin que, après découpe des montants 6 au niveau A, l'ensemble de l'ossature avec la plate-forme 1 placée au- dessus puisse être déplacé vers le haut, et la stabilité est obtenue grâce aux corps de flottaison 7 qui dépassent d'une certaine hauteur au- dessus du niveau de la mer Z. L'ensemble de la construction peut alors être retiré à l'aide de remorqueurs. La construction des figures 2 et 3, en ce qui concerne les corps de flottaison, convient à une faible houle. Cependant, si l'on prévoit que la houle peut être plus forte, il est recommandé de fixer les corps de flottaison 7 à l'ossa- ture 5 à un niveau inférieur. Cette disposition est représentée sur la figure 4. Les corps de flottaison 7 sont immergés à une certaine distance au-dessous du niveau Z, et les dispositifs de fixation 9 peuvent être raccordés aux montants 6 à un niveau inférieur. Comme les dispositifs 9 de fixation sont raccordés au corps de flottaison 7 à l'aide d'un axe horizontal pivotant, le corps de flottaison 7 peut pivoter vers le haut dans le sens de la flèche P2 après fixation du dispositif 9 aux montants 6, si bien que la paroi latérale externe il vient au-dessus du niveau Z. Lorsque de l'air est introduit dans un compartiment relati- vement petit du corps de flottaison, l'eau peut être chassée du corps de flottaison 7 et la rotation voulue peut être réalisée comme indiqué sur la figure 3. Un pare-chocs 11i' limite la rotation vers le haut lorsqu'il vient frapper le côté de l'infrastructure. On sait que l'effet des vagues est amorti à plus grande profondeur, de même que les courants de surface dus au vent. Etant donné l'accouplement des corps de flottaison 7 à l'ossature 5 à un faible niveau, les forces des vagues du premier ordre et du second ordre, c'est-à-dire à fréquences élevée et faible respectivement, affectent peu les corps de flottaison 7, même par gros temps et avec beaucoup de houle, si bien que la fixation peut être réalisée très facilement. Bien que, lorsque les corps de flottaison remontent, les forces précitées les affectent à nouveau, ils sont cependant fixés à l'ossature et peuvent être plus facilement maîtrisés avec des ballasts ou pare- chocs et des câbles de traction. La figure 5 représente un autre mode de réalisation de corps de flottaison 7 qui peut être totalement immergé car il a une entretoise 12 placée entre l'articulation 10 d'axe horizontal de pivotement et le corps de flottaison 7. De cette manière, les dispositifs 9 de fixation peuvent être placés à un niveau encore plus bas car, après pivotement comme indiqué par la flèche P2, le ponton peut encore être porté avec une paroi latérale 11 au-dessus du niveau Z. La figure 6 représente un mode de réalisation dans lequel chaque corps de flottaison 7 possède, le long de la paroi supérieure, des volets pliants ou coulissant vers le haut 13, 14, qui peuvent pivoter vers le haut dans le sens de la flèche P3 sur les articulations 15. Bien qu'il soit ainsi possible de coupler les corps de flottaison 7 à l'ossature 5 au-dessous du niveau Z, il est aussi possible, par déplacement des volets 13, 14 vers le haut, de créer une surface qui recoupe l'eau au niveau Z. L'effet de flottaison des corps de flottaison 7 est assuré par vidange du volume du corps de flottaison et du volume compris entre les volets afin que la plate-forme puisse être soulevée d'une manière stable. La figure 7 représente une option de corps de flottai- son 7 qui peuvent être immergés, ayant des dispositifs 9, 9' de fixation tels que, par utilisation des mouvements des marées, les corps de flottaison 7 puissent être fixés à l'ossature 5 à marée haute Zh, si bien que, à marée basse Zl, les corps de flottaison 7 dépassent au- dessus du niveau Z. Après séparation des montants 6 de l'ossature, le corps de flottaison 7 remonte automatiquement et entraîne avec lui la plate-forme 1. On décrit maintenant des dispositifs de fixation représentés sur les figures 8, 9, 10 et 11. La figure 8 est une coupe d'un corps de flottaison 7 qui est un corps fermé ayant une configuration de caisson armé par des traverses 15. Deux oreilles 17 sont montées sur la paroi inclinée 16 et un organe 18 de maintien en U est disposé afin qu'il puisse pivoter sur une broche 19. La broche 19 est montée dans un oeillet de l'oreille 17. Une broche verticale 20 autour de laquelle peuvent pivoter deux coquilles 21, 22, est placée dans l'organe 18 de maintien. Chaque coquille est couplée à un vérin 23, 24 porté par la paroi latérale 16 du corps de flottaison 7. Chaque coquille 21, 22 peut être écarté de l'autre par un vérin 23, 24. La coquille est formée de manière qu'elle puisse être placée par serrage autour du montant 6 de l'ossature. Grâce à la broche 19 de pivotement, le corps de flottaison 7 peut être déplacé de la position inférieure à la position supérieure pliée comme indiqué sur la figure 4. Les oreilles 17 peuvent être placées sur une partie 17' de corps qui est mobile le long d'une paroi inclinée par l'intermédiaire d'un guide longitudinal 15' afin que la variation de la distance entre les pinces soit possible et soit adaptée à la distance comprise entre les montants de l'infrastructure. La figure 9 représente aussi un dispositif 9 de fixa- tion qui comprend deux coquilles 21, 22 qui peuvent tourner autour d'une broche 20 l'une par rapport à l'autre. Dans la position de fermeture, les coquilles forment un manchon ayant une paroi interne tronconique. Des coins 31 sont placés autour du montant 6 de l'ossature afin que, lorsque les coquilles fermées remontent suivant la flèche P4, la paroi interne en forme d'entonnoir exerce une pression contre l'extérieur des coins 31 qui sont ainsi fermement serrés. Dans le cas o une force ascendante est appliquée aux coquilles 21, 22, cette force est transmise au montant 6 qui est ainsi entraîné vers le haut. Il apparaît ainsi que la coquille 21 est raccordée au corps de flottaison par un raccord de position quelconque 32. Ce raccord peut par exemple comprendre une entretoise 12 comme représenté sur la figure 5. La figure 10 représente un mode de réalisation de dispositif de fixation 9 qui est une combinaison des modes de réalisation des figures 8 et 9. La coquille externe 22 peut être serrée sur la coquille interne 21 par un organe convenable de pression. La coquille interne a une broche formant pivot qui correspond à la broche 19 de la figure 8 qui est montée afin qu'elle puisse tourner dans les oreilles 17 fixées à la partie supérieure du corps de flottaison 7, comme indiqué dans le mode de réalisation de la figure 4. Grâce à cette broche 19 de pivot, le corps de flottaison peut pivoter vers le haut dans le sens de la flèche P2. Par rapport au mode de réalisation de la figure 8, ce mode de réalisation exerce une force plus avantageuse sur le montant de l'infrastructure. La ligne de force passe par le centre du montant, si bien que celui-ci n'est pas soumis à une déformation de flexion. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il faut noter que l'invention non seulement permet l'extraction de l'infrastructure et de la superstructure en une seule opération, mais peut aussi être réalisée partiellement. Ceci peut être particulièrement important dans le cas des ossatures en eaux profondes dont la superstructure qui est une partie de l'ossature est d'abord retirée, avant une ou plusieurs parties restantes de l'ossature, si bien que, dans tous les cas, le corps de flottaison doit pouvoir être totalement immergé. Il faut enfin noter que les pinces décrites peuvent être remplacées par des dispositifs de fixation formés d'une autre manière. On peut envisager par exemple l'utilisation d'un crochet, d'une élingue de levage, d'un crochet ou d'un oeillet fixé à un point d'intersection de l'ossature avec un "liant de matière plastique" coulé autour de l'intersection, et d'un point de support exerçant une pression contre le pont de la superstructure. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et corps de flottaison qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de levage d'une plate-forme marine ou d'une construction analogue (5) au-dessus d'une infrastructure, dans lequel on utilise au moins un corps de flottaison (7) caractérisé en ce que: - le corps de flottaison (7) est fixé à une partie de l'infrastructure, - une flottabilité est donnée au corps de flottaison (7) par extraction d'une partie de l'eau, - une séparation est réalisée dans l'infrastructure au- dessous du point de raccordement entre le corps de flottaison (7) et l'infrastructure, - la flottabilité du corps de flottaison (7) est accrue par enlèvement d'une plus grande quantité d'eau, et - le corps de flottaison (7) ou chaque corps de flottaison (7), avec une partie de plate-forme qui lui est fixée, est déplacé vers un emplacement final. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant fixation, le corps de flottaison (7) est immergé au-dessous de la surface de l'eau par remplissage de son corps au moins partiellement d'eau. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, après fixation à l'infrastructure, le corps de flottaison (7) ou chaque corps de flottaison (7) tourne d'un angle prédéterminé autour d'un axe de pivotement afin qu'il possède la stabilité voulue. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de flottaison (7) a un volume qui peut être changé. 5. Corps de flottaison revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de flottaison (7) est réalisé avec un corps allongé en forme de caisson ayant au moins un côté possédant au moins deux dispositifs de fixation (9) permettant la fixation à des montants verticaux (6) de l'infrastructure. 6. Corps de flottaison (7) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dispositifs de fixation (9) sont formés par une pince. 7. Corps de flottaison (7) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pince est formée par au moins deux parties en forme de coquille (21, 22) qui sont fermées autour du montant (6) d'infrastructure. 8. Corps de flottaison (7) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les parois internes des parties en forme de coquille (21, 22) forment ensemble une surface tronconique et qui coopère avec des organes en forme de coins (31) placés autour du montant (6) d'infrastructure. 9. Corps de flottaison (7) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une articulation (10) est placée entre la pince et le corps de flottaison (7). 10. Corps de flottaison (7) selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la paroi du corps de flottaison (7) au moins qui possède un dispositif de fixation (9) a une certaine inclinaison par rapport au plan vertical afin qu'elle forme une surface de choc ou de pare-chocs contre l'infrastructure. 11. Corps de flottaison (7) selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'une entretoise (12) est placée entre le dispositif de fixation (9) et le corps de flottaison (7). 12. Corps de flottaison (7) selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que le corps de flottaison (7) comporte un dispositif d'augmentation de volume, tel que des volets (13, 14), à sa partie supérieure.