Brevet FR2839339A1 — publié le 20031107

La presente invention a trait aux colonnes montantes comportant un tube principal muni de lignes peripheriques. Wile propose une methode de determination du jeu longitudinal entre la ligne peripherique et le tube principal de maniere a ce que la ligne peripherique soit en situation hyperstatique dans un mode de fonctionnement predetermine, en particulier lorsqutelle est soumise a de fortes pressions internee. Une colonne montante, ou "riser" de forage est constituee par un ensemble d'elements tubulaires de longueur comprise entre 15 et 26 m (50 et 0 80 feet) assembles par des connecteurs. Les elements tubulaires constituent d'une part le tube principal qui contient la tige de forage et dans loquel circule la boue de forage, et d'autre part, les lignes auxiliaires "kill line" et "choke line" disposees parallelement au tube principal qui permettent la circulation d'un fluide entre les obturateurs de puits en pied de riser et la tete du riser central sans passer par le tube principal. Dans l'art anterieur, les lignes auxiliaires consistent en des assemblages de tubes realises entierement en acier. Les dimensions des tubes vent determinees de maniere a ce que les tubes resistent aux efforts d'eclatement dus a la difference de pression interne/externe, aux efforts de compression axiale dus a la pression interne s'appliquant aux extremites des tubes et aux efforts de traction exerces durant les epreuves hydrauliques. Les documents FR 01/10.360 et FR 01/10.361 proposent de realiser les lignes auxiliaires avec des tubes frettes. L'utilisation de tubes frettes presente notamment l'avantage de reduire l 'epai sseur d' acier, et done le poids de s tubes constituent les lignes auxiliaires. Cependant, un inconvenient du tube frette est qutil presente une plus faible raideur en flexion que le tube tout en acier equivalent pour une meme pression de service. Or, les tubes vent soumis a des efforts de compression axiale engendres par la difference de pression interne/externe qui genere ce qu'on appelle un "effet de fond" qui s'applique sur les extremites des tubes. Par consequent, a resistance egale a l'eclatement, un tube frette presente une longueur de flambage plus faible par rapport a celle du tube tout en acier equivalent. La longueur de flambage designe la longueur d'un tube a partir de laquelle il est susceptible de flamber lorsqu'il est soumis a des efforts de compression axiale donnes. Compte tenu des pressions auxquelles les lignes auxiliaires vent susceptibles d'etre soumises (1034 bar soit 15000 psi en pression de service), les tubes frettes, constituent les lignes auxiliaires sur une colonne montante, vent susceptibles de flamber. Pour eviter ce probleme, il est possible de lier les elements de tubes frettes au tube principal au moyen de colliers. Les colliers maintiennent les elements de tubes frettes par rapport au tube principal, mais laisse coulisser librement les elements de tubes frettes par rapport au tube principal dans la direction de l'axe de la colonne montante. Cependant l'utilisation de collier peut 8tre incompatible avec l'utilisation de flotteurs sur la colonne montante. Il est habitue! de disposer des flotteurs sur la longueur de la colonne montante pour reduire la tension en tete de colonne. Les flotteurs doivent avoir une longueur minimum pour minimiser les couts de fabrication. Cette longueur minimum impose de prevoir une longueur entre deux colliers qui est parfois incompatible avec la longueur minimum de flambage a la pression de service. La presente invention a notamment pour objet d'eviter le flambage des tubes composants les lignes auxiliaires tout en respectant ['architecture de la colonne montante. La presente invention propose de lier les tubes composant les lignes auxiliaires au tube central de maniere a ce que: - les tubes composant les lignes auxiliaires puissent se deformer independamment du tube principal tent que la valeur de la difference de pression interne/externe appliquee aux lignes auxiliaires est inferieure a une valeur determinee, et que, chaque tube frette forme un ensemble hyperstatique avec le tube central au moins lorsque la difference de pression interne/externe appliquee aux lignes auxiliaires depasse ladite valeur determinee. De maniere generale, la presente invention concerne une methode pour dimensionner une partie d'une colonne montante comportant un tube principal, un element tubulaire constituent une portion de ligne auxiliaire, ltelement tubulaire etant lie au tube principal par une liaison encastrement situee a une premiere extremite de ['element tubulaire et par une liaison pivot lo glissant situee a une deuxieme extremite de ['element tubulaire, autorisant un jeu longitudinal par rapport au tube principal, le jeu ayant une valeur J lorsque ['element tubulaire et le tube principal ne subissent pas d'efforts, la methode comporte les etapes suivantes: (a) on determine la valeur Pm designant la difference maximale entre la pression interne et externe que peut supporter ['element tubulaire sans subir de flambage compte tenu de la longueur libre entre lesdites liaisons, (b) on determine la valeur J pour que ['element tubulaire forme un ensemble hyperstatique lorsque la difference entre la pression interne et la pression externe appliquees a ['element tubulaire est superieure a la valeur Pm determinee a ltetape (a). En outre, a l'etape (b) de la methode selon ['invention, on peut effectuer: (c) en fonction de la profondeur d'immersion, on determine les efforts subis par ['element tubulaire et par le tube principal lorsque ['element tubulaire subit une difference entre la pression interne et externe de valeur Pm. (c)en tenant compte des efforts determines a l'etape (c), on determine l'allongement relatif Alg en fonction de la profondeur d'immersion, l'allongement relatif Alg etant la difference entre le raccourcissement d'un element tubulaire et l'allongement du tube principal entre lesdites liaisons situees aux extremites de ['element tubulaire, (e) on fixe la valeur du jeu J inferieure ou egale a l'allongement relatif Alg minimum determine a l'etape (d). La methode selon ['invention peut comporter l'etape: (f) on dimensionne la liaison encastrement et la liaison autorisant un jeu de valeur J en tenant compte des efforts subis par ['element tubulaire ayant l'allongement relatif Alg maximum determine a l'etape (d). Selon ['invention, ['element tubulaire peut etre lie au tube principal par au moins une liaison pivot glissant intermediaire situee entre lesdites premiere et deuxieme extremites et, a ltetape (a), on peut determiner la valeur Pm compte tenu de la longueur libre entre ladite liaison pivot glissant intermediaire et une desdites liaison situee aux extremites de ['element tubulaire. Selon ['invention, ['element tubulaire peut etre lie au tube principal par au moins deux liaisons pivot glissant intermediaires situees entre lesdites premiere et deuxieme extremites et, a l'etape (a), on determine la valeur Pm compte tenu de la longueur libre entre lesdites deux liaisons pivots intermediaires. A ltetape (b), on peut determiner la valeur J lorsque ['element tubulaire subit une difference entre la pression interne et externe Pm minoree d'une valeur de securite. La liaison pivot glissant autorisant un jeu longitudinal par rapport au tube principal peut comporter une plaque perforce d'un orifice et fixee au tube principal, un manchon fixe a ['element tubulaire formant butee sur la plaque, ['element tubulaire coulissant dans ['orifice. Selon ['invention, les elements tubulaires vent des tubes en acier frettes par des fils de renfort. Les fils de renfort peuvent etre en fibres de verre, de carbone, ou en aramide enrobees dans une matrice en polymere. D'autres caracteristiques et avantages de ['invention seront mieux compris et apparatront clairement a la lecture de la description faite ciapres O en se referent aux dessins parmi lesquels: - la figure 1 represente schematiquement une colonne montante selon ['invention, - la figure 2 represente un detail de la colonne montante selon ['invention. La figure 1 represente schematiquement une partie d'une colonne montante. La reference 1 designe un element du tube principal de la colonne montante. Les elements 1 vent tubulaires et assembles les uns aux autres par les connecteurs mecaniques 2 pouvant etre ceux decrits dans le document EP 0147321. L'assemblage des elements 1 forme le tube principal d'axe 3. Sur la figure 1, deux lignes auxiliaires vent representees. Les lignes auxiliaires, denommees "kill line" et "choke line" dans la profession, vent utilisees pour assurer la securite du puits pendant le deroulement des procedures de controle des venues dans le putts. Les lignes auxiliaires vent disposees parallelement a l'axe 3. Les lignes auxiliaires vent constituees de ['assemblage d'elements 4 dont la longueur est sensiblement egale a la longueur des elements 1. Ainsi, a chaque element 1, il correspond deux elements 4 disposes a hauteur egale sur la colonne montante. Les elements 4 vent egalement tubulaires. Chaque element 4 comporte a ses extremites des embouts male et femelle, references respectivement 5 et 6. Les embouts d'un element 4 cooperent avec les embouts des elements superieur et inferieur de maniere a realiser des liaisons etanches. Ces liaisons entre les embouts 5 et 6 peuvent accepter un jeu axial, c'est a dire qu'elles acceptent dans une certaine mesure le deplacement d'un element 4 par rapport a ['element 4 contigu. L'extremite superieure de chaque element 4 (generalement proche de l'embout femelle 6) est en liaison encastrement avec ['element 1 par les moyens de fixation 7. Les moyens de fixation 7 peuvent consister en un visage, un boulonnage ou un soudage. Ainsi, au niveau des moyens de fixation 7, chaque element 4 est solidaire par rapport a ['element 1. 0 Des colliers 8 vent repartis a intervalles, reguliers ou irreguliers, sur la longueur des elements 1 et 4. Les colliers 8 permettent de realiser une liaison pivot glissant de ['element 4 par rapport a ['element 1. Dans la presente description, une liaison pivot glissant designe une liaison qui lie une premier solide a un deuxieme solide, le premier solide pouvant translater par rapport au deuxieme solide dans la direction d'un axe et le premier solide pouvant pivoter par rapport au deuxieme solide autour de ce m8me axe. Au niveau d'un collier 8, ['element 4 peut coulisser dans la direction de l'axe 3 et pivoter autour de l'axe 3, par contre, ltelement 4 ntest pas libre de mouvement dans les directions radi ale et tangentielle, ciest a dire dans le s directions d'un plan perpendiculaire a l'axe 3. Ainsi, les colliers 8 permettent d'imposer la position radiale d'un element 4 par rapport a un element 1. Les colliers 8 permettent de diminuer la longueur libre de ['element 4, et par consequent, augmente la resistance au flambage des elements 4. Entre deux colliers 8, la colonne montante peut Gtre munie de flotteur 12. La figure 2 illustre le principe de liaison de l'extremite inferieure d'un element 4 avec ['element 1. L'extremite inferieure de ltelement 4 est en liaison pivot glissant autorisant un jeu longitudinal par rapport a ['element 1. En partie inferieure, ['element 1 comprend un moyen de fixation 10 des elements 4. Le moyen de fixation 10 peut 8tre une plaque ou une bride, perforce d'un orifice 11 dont le diametre correspond sensiblement au diametre exterieur d'un element 4. L'extremite inferieure d'un element 4 (generalement proche de l'embout male 5) est munie d'une butee 9. La butee 9 peut etre un manchon fixe a ['element 4. L'element 4 peut coulisser dans ['orifice 11. La position de la butee 9 par rapport a la plaque 10 est telle qu'il y a un jeu J entre la face inferieure de la plaque 10 et la face superieure de la butee 9, lorsque les elements 1 et 4 ne subissent aucun efforts mecaniques. En fonction de l'allongement des elements 1 constituent le tube central et du raccourcissement des elements 4 constituent les lignes auxiliaires, la o valeur du jou J peut varier. Les elements 1 vent susceptibles de s'allonger car ils doivent supporter en totalite ou partiellement, d'une part, le poids de la colonne montante et le poids de la boue de forage, et d'autre part, les efforts de tension imposes a la colonne montante pour la maintenir sensiblement verticale. En general, les elements 1 en tete de la colonne montante, c'est a dire proches de la surface de la mer, subissent les efforts de tension maximum, done l'allongement maximum. Les elements 4 vent susceptibles de se raccourcir sous lteffet de la difference entre la pression interne et la pression externe due au fluide qu'ils contiennent. En effet le fluide applique une pression sur les extremites des elements 4 en imposant des efforts de compression aux elements 4. De plus, la deformation radiale du tube du a la difference entre la pression interne et la pression externe entraine un raccourcissement du tube. En general, les elements 4 en pied de la colonne montante, ctest a dire proches du fond de la mer, subissent la difference de pression interne/externe maximum, done le raccourcissement maximum. Tant que le jeu J est positif, ltelement 4 et ['element 1 situes a meme hauteur peuvent varier de longueur independamment les uns par rapport aux autres. Par contre, lorsque le jeu J est nul c'est a dire lorsque la butee 9 est en contact avec la plaque 10, ['element 4 et ['element 1 correspondent forment un ensemble hyperstatique: ['element 4 est solidaire a ['element 1 d'une part au niveau du moyen de fxation 7, et d'autre part, au niveau de la butee 9 qui est en contact avec la plaque 10. Par consequent, ['element 1 induit des efforts de tension dans lielement 4, et vice versa, ['element 4 induit des efforts de compression dans ['element 1. L'invention propose de determiner la valeur du jeu J selon la methode exposee ci-apres. Le jeu J est determine de maniere a ce que, d'une part, ['element 4 puisse coulisser par rapport a ['element 1 tent que la difference de pression interne/externe (par exemple lors d'operations classiques de forage) 0 ne risque pas de faire flamber ['element 4, et a ce que, d'autre part, ['element 4 forment un ensemble hyperstatique avec ['element 1 lorsque la difference de pression interne/externe (par exemple lors d'operation de tests ou de controle des venues) est susceptible de faire flamber ltelement 4. La methode selon ['invention comporte les etapes 1 a 3 suivantes. Etape 1: On determine la valeur Pm designant la difference maximale entre la pression interne et externe que peut supporter un element 4 sans flamber. La valeur Pm est determinee en utilisant la theorie de la resistance des materiaux. Par exemple on peut utiliser la formulation d'Euler ou toute autre methode connue de lthomme du metier. La formulation d'Euler: Lg = exprime la relation entre les caracteristiques d'un tube (E, I, St, Lg et,u) et la valeur maximum Pi de la difference entre la pression interne et externe appliquee a ce tube sans qu'il flambe. Plus precisement: - la longueur Lg designe la longueur libre entre deux liaisons, c'est a dire la distance entre deux liaisons successives qui liens ['element 4 a ['element 1. La longueur Lg peut etre mesuree entre deux colliers 8 successifs disposes sur un element 4. La longueur Lg peut egalement etre mesuree entre le moyen de fixation 7 et le collier 8 contigu ou entre la plaque 10 et le collier 8 contigu. - le coefficient,u depend de la nature des liaisons qui liens ['element 1 a ltelement 4 (,u peut varier entre 1 pour une longueur de tube Lg entre deux liaisons rotules et 4 pour une longueur de tube Lg entre deux liaisons encastrement). - le parametre E designe le module d'elasticite du materiau de ['element 4. - les parametres I et St designent respectivement l'inertie de la section du tube = 64 (De4X' - D,4t) et la section interne d'etancheite de l'embout = 4 De2,. - la valeur Pj designe la difference entre la pression interne et la pression externe appliquees a ['element 4. Dans le cadre de la presente invention, on utilise la formulation d'Euler pour determiner la valeur Pj a laquelle un element 4 flambe entre deux liaisons, les caracteristique de ['element 4 etant connues (E, I, St, Lg et,u). Compte tenu des normes API 16Q editee par ['American Petroleum Institute, on selectionne une architecture de la colonne montante et les caracteristiques des differents elements qui la compose pour des conditions d'utilisation prealablement fxees. A partir de ['architecture de la colonne montante, on peut connaitre la longueur Lg ainsi que le coefficient,u. A partir des caracteristiques des lignes auxiliaires, on peut connatre les parametres E, I et See. Ainsi on determine la difference maximale Pm entre la pression interne et externe que peut supporter un element 4 sans flamber. Etape 2: Selon ['invention, la valeur Pm est au moins inferieure a la pression de service, sinon la methode n'est pas adaptee a ['architecture de la colonne et aux caracteristiques des elements 4. Si la valeur Pm est superieure a la pression de service, on peut faire varier un des parametres Lg.,u, E, I et St afin de diminuer la valeur Pm et la rendre inferieure a la pression de service. En general, on augmente la longueur Lg en augmentant la distance separant deux colliers 8 ou en supprimant un collier 8. Dans la presente description la pression de service designe la valeur de 0 pression maximale acceptee par les conduites auxiliaires en utilisation, la pression de test etant superieure a la pression de service. Etape 3: on determine la valeur du jeu J pour que ['element 4 forme un ensemble hyperstatique avec ['element 1 lorsque la difference entre la pression interne et externe appliquee a ['element 4 est superieure a Pm. On peut effectuer les operations suivantes: - en fonction de la profondeur d'immersion, on determine au moins les efforts de compression et les efforts radiaux subis par un element 4 soumis a une difference de pression interne/externe egale a Pm et on deduit le raccourcissement de cet element 4, - en fonction de la profondeur dtimmersion, on determine au moins les efforts de tension subis par un element 1 et on deduit l'allongement de cet element 1, - en fonction de la profondeur d'immersion, on determine l'allongement relatif Alg (difference entre le raccourcissement d'un element 4 et l'allongement de ['element 1, les elements 1 et 4 etant situes a une meme profondeur) - on determine la valeur Algl qui designe la valeur minimum des valeurs Alg precedemment determinees. on donne au jeu J la valeur Algl lorsque ['element 4 et ltelement 1 ne subissent pas d'effort. Par exemple, on peut fixer le jeu J lors du montage initial de la colonne montante: lors de ['assemblage de ['element 4 a ['element 1, aucune force est imposee aux elements 1 et 4. En fixant la valeur du jeu J en suivant les etapes 1, 2 et 3, les elements 4 ne vent pas susceptibles de flamber. Lorsque la pression interne atteint la valeur Pm dans une ligne auxiliaire, l'allongement relatif entre un element 4 et ['element 1 est au moins egal a Algl, et provoque un jou J nul pour tous les l 0 elements 4. Or, lorsque le jeu J est nul, ltelement 4 est en situation hyperstatique par rapport a ['element 1 correspondent. Par consequent, ['element 1 impose des efforts de tension a ['element 4, qui par consequent, s'oppose au flambage de ['element 4. La valeur du jeu J. lorsque les elements 1 et 4 ne subissent pas d'effort, peut etre unique pour toute la colonne montante. Cependant, la colonne montante peut egalement 8tre composee de plusieurs parties, chaque partie etant differenciee par exemple par ltepaisseur du tube principal, la qualite des flotteurs, le nombre et l'espacement des flotteurs... On peut appliquer les etapes 1, 2 et 3 de maniere independante a chacune des differentes parties de la colonne montante. Ainsi, on determine une valeur de jeu J qui peut 8tre differente pour chaque partie de la colonne montante. Par exemple la colonne montante est composee de trots parties de longueur egale. En appliquant les etapes 1, 2 et 3 a la partie allant de la surface de la mer jusqu'a une profondeur egale au tiers de la longueur totale de la colonne montante, on determine un premier jeu J1. De la mAme facon, on determine un jeu J2 et un jeu J3 pour les deux autres parties de colonne montante. Apres avoir determine le jeu J. on peut dimensionner les moyens de fixation 8, la plaque 10 et la butee 9 en effectuant ltetape 4 suivante: On calcul les efforts subis par les moyens de fixation 8, la plaque 10 et la butee 9 lorsque les lignes auxiliaires vent sous pression. Le calcul se fait en considerant les elements 4 des lignes auxiliaires en situation hyperstatique par rapport aux elements 1 du tube principal. On determine les dimensions des moyens de fixation 8, de la plaque 10 et de la butee 9 en considerant ['element 4 dont l'allongement relatif Alg determine a l'etape 3) est maximal. Ce dimensionnement peut etre effectue en considerant 0 les conditions extremes suivantes: profondeur maximale et pression maximale dans les lignes auxiliaires. La methode s'applique a tout type d'element 4, notamment les tubes *ettes et les tubes tout en acier. Un tube frette peut etre constitue par un tube en acier frette par des fils de renfort, en fibres de verre, de carbone ou en aramide enrobees dans une matrice en polymere. La methode selon ['invention est illustree par l'exemple suivant. L' architecture et les caracteristiques de la colonne montante vent les suivantes: - longueur de la colonne montante: 2286 m - longueur d'un element 1 ou 4: 22,86 m - element 1 du tube principal: 533,4 mm x 19,05 mm - longueur dinn connecteur 2: 0,9144 m - diametre exterieur des flotteurs: 1,1811 m - deux lignes auxiliaires (kill line et choke line) en tube frette (elements 4): 101,4mm x 11,0 mm - pression de service 1034 bar Diametre d'etancheite: 149,4 mm une ligne auxiliaire (booster ligne) en tubes frettes (elements 4): 162,4 mm x 6,35 mm - pression de service 345 bar - Diametre d'etancheite 177,8 mm deux lignes auxiliaires (ligne hydraulique) en tube tout acier (elements 4): 47,6 mm x 6,35 mm - pression de service 345 bar densite maximale de la boue: 1,92 tension en tete de la colonne montante 578 tonnes (dons 100 tonnes en pieds). 0. Calcul de la longueur entre les colliers: La longueur de flambage Lg est calculee de la facon suivante (formulation d'Euler): 1 2 Lg = i S avec: ,u est le coefficient dependent des conditions aux limites E est le module d'elasticite du materiau du tube I est l'inertie de la section du tube = 64 (De4Xi - D'4,) St est la section interne d'etancheite de l'embout = 4 D2t Pi est la difference entre la pression interne et externe La longueur de flambage est calculee en considerant: -,u = 1 (valeur conservative, en realite, est plus grand que 1), - Pi: la valeur maximale consideree est la pression d'epreuve hydraulique egale a 1,5 fois la pression de service. On obtient, en utilisant les donnees propres a ['architecture et aux caracteristiques de la colonne montante (notamment les caracteristiques des kill line et choke line), une longueur de flambage de 7,15 ft (2,18 m) . Par l 14. consequent, la distance entre deux colliers successifs peut etre fixee a.environ !. 7 ft (2,18m). Ainsi, queues que soient les conditions d'utilisation de la colonne montante, les lignes auxiliaires ne flamberont pas avec une distance maxinale entre deux colliers environ egale a 7 ft (2,18 m). Cependant des raisons techniques imposent de reduire le nombre de colliers. Les raisons techniques peuvent etre des problemes d'interference entre colliers et flotteurs ou une reduction du nombre de colliers pour reduire les couts. La longueur entre colliers est fixee a 12 ft (3,74 m). lO En considerant une longueur de flambage de 12 ft (3,74 m), on peut en deduire la pression maximale admissible avant flambage d'un element 4 constituent . les lignes auxiliaires en utilisant par exemple la formulation d'Euler. La pression critique est de 550 bar. Ainsi tent que la pression interne dans les lignes auxiliaires ne depasse pas 500 bar (en considerant 50 bar de securite), l5 les elements 4 ne flamberont pas. Par contre, lorsque la pression interne depasse 500 bar, les elements 4 constituent les lignes auxiliaires risquent de flamber. Pour eviter le flambage, ['invention propose de faire travailler les elements 4 en condition hyperstatique en reglant de facon optimale le jeu J entre la plaque 10 et la butee 9. Reglage de la butee pour que les lignes ne flambent pas dans toutes les conditions: I1 est important de determiner le jeu J de la butee pour stassurer qu'il n'y a pas de flambage pour toutes les conditions d'utilisation de la colonne montante. Determination du jou maximal des lignes auxiliaires par rapport au tu\be principal: - conditions de test des lignes auxiliaires (500 bar) durant la descente de la colonne montante: Allongement (mm) En tete de la colonne En pied de la colonne montante montante Tube principal 14,2 10,8 kill line et choke line -20,2 -21,1 Allongement relatif 34,2 31,9 - conditions de controle de puits (a 500 bar): Allongement (mm) En tete de la colonne En pied de la colonne montante montante Tube principal 26,7 17, 6 Kill line et choke line -13,1 -21,0 Allongement relatif 39,8 38,6 La valeur minimale de Allongement relatif est de 31,9 mm. Par consequent la valeur maximale du jell J entre la plaque 10 et la butee 9 est de 31,9 mm. En lO pratique, on fixe le jeu J a 31 mm lorsque les elements 1 et 4 ne subissent pas d'efforts. Ainsi lorsque la pression depasse 500 bar dans une ligne auxiliaire, la butee 9 entre en contact avec la plaque 10 et des elements 4 constituent la ligne auxiliaire travaillent en hyperstatique: ltelement 1 impose des efforts de tension a ltelement 4. Par consequent les elements 4 ne vent pas susceptibles de flamber. Par ailleurs on siassure qu'en forage classique (c'est a dire sans pression dans les lignes auxiliaires), dans les conditions extremes (boue lourde, profondeur imp ortante), le s elements 4 ne fonctionnent p as en hyperstati que (c ' e st a dire que le jeu J fixe est suffisant pour autoriser le coulissement des elements 4 des lignes auxiliaires par rapport aux elements 1 du tube principal): conditions de forage classique, sans pression dans les lignes peripheriques, les allongements respectifs vent les suivants: _ Allongement (mm) En tete de la colonne En pied de la colonne montante montante Tube principal 20,4 11,3 Kill line et choke line 0 -8,0 Allongement relatif 20,4 19,3 On observe que dans ces conditions (forage classique) l'allongement relatif est inferieur au jeu J. done les elements 4 vent parfaitement coulissants. Les elements 4 ne vent pas en condition hyperstatique queue que soit la densite de boue ou la profondeur d'eau. Efforts maximaux supportes par les moyens de fixation 7 ou la plaque 10 en conditions de forage classique Les elements 4 des lignes auxiliaires etant parfaitement coulissantes aucun effort est transmis par les moyens de fixation 7 ou la plaque 10. conditions de test des lignes durant la descente de la colonne montante: Jeu J (31 mm) En tete de la En pied de la colonne montante colonne montante Effort dans la plaque 10 88 61 (tonnes) / ligne auxiliaire conditions de controle de puits: Jeu J (31 mm) En tete de la En pied de la colonne montante colonne montante Effort dans la plaque 10 128 84 (tonnes) / ligne auxiliaire Si on diminue le jeu J entre la plaque 10 et la butee 9, on va augmenter les efforts dans la plaque 10 de fa,con significative. Les efforts maximaux vent obtenus lorsque la colonne montante est operee en condition extreme: profondeur maximale et pression dans les lignes auxiliaires. Ces efforts lO peuvent se situer en tete ou en pieds suivant les architectures de colonne montante. Par consequent, il est important dedeterminer le jeu J de fa,con precise de telle sorte que les elements 4 puissent coulisser lors des phases de forage classique (sans pression dans les lignes) et que les ensembles formes par un element 4 et ltelement 1 correspondent soient hyperstatiques lorsqu'il y a risque de flambage des elements 4 des lignes auxiliaires (en tests ou en controles de puits). REVENDICATIONS 1) Methode pour dimensionner une partie d'une colonne montante comportant un tube principal, un element tubulaire constituent une portion de ligne auxiliaire, ['element tubulaire etant lie au tube principal par une liaison encastrement situee a une premibre extremite de ['element tubulaire et par une liaison pivot glissant situee a une deuxibme extremite de ['element tubulaire, autorisant un jeu longitudinal par rapport au tube principal, le jeu 0 ayant une valeur J lorsque ['element tubulaire et le tube principal ne subissent pas d'efforts, la methode comporte les etapes suivantes: (a) on determine la valeur Pm designant la difference maximale entre la pression interne et externe que peut supporter ['element tubulaire sans subir de flambage compte tenu de la longueur libre entre lesdites liaisons, (b) on determine la valeur J pour que ['element tubulaire forme un ensemble hyperstatique lorsque la difference entre la pression interne et la pression externe appliquees a ['element tubulaire est superieure a la valeur Pm determinee a ltetape (a). 2) Methode selon la revendication 1 dans laquelle a l'etape (b) on effectue: (c) en fonction de la profondeur d'immersion, on determine les efforts subis par ['element tubulaire et par le tube principal lorsque ['element tubulaire subit une difference entre la pression interne et externe de valeur Pm. (d) en tenant compte des efforts determines a ltetape (c), on determine l'allongement relatif Alg en fonction de la profondeur d'immersion, l'allongement relatif Alg etant la difference entre le raccourcissement d'un element tubulaire et l'allongement du tube principal entre lesdites liaisons situees aux extremites de ['element tubulaire, (e) on fixe la valeur du jeu J inferieure ou egale a l'allongement relatif Alg minimum determine a ltetape (d). 3) Methode selon la revendication 2 dans laquelle on effectue l'etape: (f) on dimensionne la liaison encastrement et la liaison autorisant un jeu de - valeur J en tenant compte des efforts subis par ['element tubulaire ayant - l'allongement relatif Alg maximum determine a l'etape (d). 4) Methode selon l'une des revendications precedentes, dans laquelle ['element tubulaire est lie au tube principal par au moins une liaison pivot glissant intermediaire situee entre lesdites premiere et deuxieme extremites et dans laquelle a l'etape (a) on determine la valeur Pm compte tenu de la longueur libre entre l adite liais on pivot glis s ant intermediaire et une de sdites liaison situee aux extremites de ltelement tubulaire. ) Methode selon l'une des revendications 1 a 3, dans laquelle ['element tubulaire est lie au tube principal par au moins deux liaisons pivot glissant intermediaires situees entre lesdites premiere et deuxieme extremites et dans laquelle a l'etape (a) on determine la valeur Pm compte tenu de la longueur libre entre lesdites deux liaisons pivots intermediaires. 6) Methode selon l'une des revendications precedentes, dans laquelle a l'etape (b), on determine la valeur J lorsque ['element tubulaire subit une difference entre la pression interne et externe Pm minoree d'une valeur de securite. 7) Methode selon l'une des revendications precedentes, dans laquelle la liaison pivot glissant autorisant un jeu longitudinal par rapport au tube principal comporte une plaque perforce d'un orifice et fixee au tube principal, un manchon fixe a ['element tubulaire formant butee sur la plaque, ['element tubulaire coulissant dans ['orifice. 8) Methode selon l'une des revendications precedentes, dans laquelle les elements tubulaires vent des tubes en acier frettes par des fils de renfort. 9) Methode selon l'une des revendications precedentes, dans laquelle les fils de renfort vent en fibres de verre, de carbone, ou en aramide enrobees dans