Brevet FR2816580A1 — publié le 20020517

La présente invention concerne un dispositif flottant permettant de supporter des moyens d'exploitation pétroliers en mer. Les dispositifs flottants usuels sont de plusieurs types : Ce sont traditionnellement des navires, des barges, ou des plate formes supportées par des colonnes et des flotteurs immergés, pour lesquels le pont de travail est solidarisé à un niveau fixe au navire ou à la plate forme et est remorqué presque totalement équipé depuis le site de construction vers le site d'installation. Ces engins présentent l'inconvénient d'avoir un mouvement vertical important sous l'effet de la houle. En conséquence, lorsque des canalisations verticales relient ces engins au fond de la mer, ces canalisations doivent être supportées par des systèmes de retenue avec rattrapage des mouvements afin d'éviter qu'elles ne fléchissent sous leur poids propre. La course des systèmes de rattrapage dépend du mouvement vertical de l'engin et peut avoir des dimensions prohibitives. Ce sont aussi des engins à grands tirants d'eau, ayant la forme de tubes ou d'assemblages de tubes se tenant verticalement. Ces engins ont des mouvements verticaux très réduits par rapport aux précédents et les systèmes de retenue des canalisations sont de dimensions plus réduites ou sont inexistants. L'inconvénient de ces engins est lié à leur difficulté de mise en place en position verticale sur le site d'installation par basculement depuis leur position horizontale de remorquage à la surface de l'eau depuis leur site de construction jusqu'au site d'installation. ZD i Cette opération nécessite en sus que le pont de travail soit installé en mer, après basculement de la partie tubulaire, ce qui est très coûteux. Le dispositif selon l'invention permet d'éviter les inconvénients des deux solutions précédentes : Il a des mouvements verticaux faibles et ne nécessite pas de systèmes complexes de retenue des canalisations, et il permet d'installer et d'équiper presque totalement le pont de travail avant l'opération d'installation sur site. Il comporte en effet, selon une première caractéristique, un corps vertical composé de plusieurs longs cylindres étanches à l'eau reliés entre eux par un treillis métallique, une plaque épaisse, étanche à l'eau et comportant des compartiments intérieurs, formant embase en partie inférieure du corps vertical, un pont de travail mobile muni d'un évidement central pour laisser libre le passage du corps vertical et pouvant coulisser le long du corps vertical, et un mécanisme actionneur permettant de faire cette opération de coulissement de manière contrôlée. Grâce à cet arrangement le dispositif peut être construit dans une configuration dans laquelle le pont de travail repose sur l'embase, le corps vertical étant monté dans sa position verticale, sa partie inférieure étant reliée à l'embase au travers d'un évidement réalisé dans le pont de travail. Le dispositif peut être remorqué dans cette position depuis le site de construction vers le site d'installation, en flottant grâce à la poussée Archimédienne exercée sur l'embase et sur une partie immergée du pont de travail. Une fois arrivé sur site d'installation, et en utilisant à la fois le remplissage par l'eau des capacités de l'embase puis du corps vertical et le contrôle du coulissement par le mécanisme actionneur, on , 1 1 peut descendre l'ensemble formé par l'embase et le corps vertical dans l'eau, le pont de travail restant flottant à la surface de la mer. En fin de descente du corps vertical et de son embase, le pont de travail est verrouillé au corps vertical, puis relevé au dessus du niveau de la mer jusqu'à la hauteur souhaitée par vidange partielle des éléments du corps vertical. Le dispositif ainsi installé possède un bon mouvement vertical sous l'effet de la houle grâce aux effets combinés du grand tirant d'eau d'une part, et d'amortissement des mouvements par la présence de l'embase d'autre part. Les canalisations verticales reliant le pont de travail au fond de la mer peuvent ensuite être installées. Selon des modes particuliers de réalisation : - Le dispositif peut comporter une embase intermédiaire étanche à l'eau, positionnée et solidaire à un certain niveau du corps vertical, dont les caractéristiques géométriques appropriées permettent de réduire encore plus ses mouvements verticaux sous l'effet de la houle. - L'évidement dans le pont de travail peut être fermé totalement ou partiellement lorsque le pont de travail est en position définitive en haut du corps vertical, par déplacement au dessus de l'évidemment d'éléments de structures et d'équipements situés sur un côté du pont de travail pendant le transport et l'installation sur site. - Le treillis métallique reliant les tubes peut être muni de goulottes de guidage des canalisations qui vont du pont de travail au fond de la mer. - Les embases peuvent être munies de goulottes de guidages des canalisations qui vont du pont de travail au fond de la mer. - Le mécanisme actionneur permettant de faire le coulissement de manière contrôlée pourra être constitué de pignons motorisés agissant sur des crémaillères solidaires du corps vertical, ou bien de vérins à double effets avec brochages sur des points de verrouillages solidaires du corps vertical, ou bien de systèmes de retenues par des câbles et pinces à câbles, ou tout autre système de même nature. - Le pont de travail pourra être muni à sa périphérie de colonnes auxiliaires atteignant l'eau sur une certaine profondeur et améliorant le comportement en tangage et roulis du dispositif. - L'embase pourra recevoir un lest en matériau lourd avant l'opération de remorquage sur site. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe verticale une variante de ce dispositif. La figure 2 représente une coupe horizontale à mi hauteur du pont La figure 3 représente le dispositif vu en coupe lors des opérations de remorquage La figure 4 représente le dispositif vu en coupe lors de son installation sur le site de travail La figure 5 représente le dispositif vu en coupe lors du verrouillage du pont de travail sur le corps vertical La figure 6 présente une vue en coupe des variantes du dispositif et de ses modes particuliers de réalisation En référence à ces dessins, le dispositif comporte un corps vertical (I) composé de plusieurs longs cylindres pouvant être remplis d'eau (15), un treillis (2) reliant les cylindres entre eux, une embase (3) creuse munie de capacités étanches (4) pouvant être lestée par un matériau solide (14) et pouvant être remplie d'eau (15), un pont de travail (5) étanche muni de l'évidement central (6) qui laisse librement coulisser le corps vertical, un mécanisme actionneur (7) permettant le coulissement du corps vertical au travers du pont de travail, un mécanisme de verrouillage (8) du pont en partie haute du corps vertical. La figure 2 montre l'évidement central (6) au centre du pont de travail (5). La figure 3 présente le dispositif pendant son remorquage. Les capacités de l'embase (3) et du corps vertical (1) sont vides. La figure 4 présente le dispositif pendant son installation. Une partie de l'embase (3) et du corps vertical (1) sont remplis d'eau (15). La figure 5 présente le dispositif pendant le verrouillage du pont de travail. Dans la forme de réalisation selon la figure 6 le corps vertical (1) est muni d'une embase intermédiaire (9) étanche et solidaire du corps vertical, le pont de travail est muni d'une partie mobile (10) pouvant être déplacée au dessus de l'évidement central, le pont de travail est muni de colonnes auxiliaires (11) à sa périphérie, le treillis et l'embase sont munis de goulottes (12) de guidage des canalisations (13) qui relient le pont de travail (5) au fond de la mer. REVENDICATIONS 1) Dispositif flottant pour supporter des moyens d'exploitation pétroliers en mer, caractérisé en ce qu'il comporte un corps vertical (1) composé de cylindres étanches, un treillis (2) reliant ces cylindres entre eux, une embase creuse (3) munie de capacités étanches (4), un pont de travail (5) étanche muni d'un évidement central (6), un mécanisme actionneur (7) permettant le coulissement du corps vertical au travers du pont de travail, un mécanisme de verrouillage (8) du pont de travail en partie haute du corps vertical. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les capacités (4) de l'embase et le corps vertical peuvent être remplis d'eau (15). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le corps vertical (1) est muni d'une embase étanche intermédiaire (9) 4) Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications précédentes caractérisé en ce que le pont de travail (5) est muni d'une partie mobile (10) pouvant être déplacée au dessus de l'évidement central (6). 5) Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications précédentes caractérisé en ce que le pont de travail (5) est muni de colonnes auxiliaires (11) s'enfonçant dans l'eau. 6) Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications précédentes caractérisé en ce que le treillis (2) et l'embase (3) sont munis de goulottes (12) de guidage des canalisations (13) qui relient le pont de travail (5) au fond de la mer. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que du lest solide (14) est installé dans l'embase. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mécanisme de coulissement est constitué par des pignons moteurs agissant sur des crémaillères, ou bien par des vérins à double effet avec brochages, ou par des systèmes à coulissement sur des câbles.