FR 2298474 A1 19760820 FR 7502869 A 19750127 Le présente invention concerne des plateformes pour forage de recherche pétroliére on mer dites multi-derricke, et plus particuliérement deux types différents de plateformes multi-derricks, des platefermes multi-derricks auto-élévatrices pour des profondours entre 30 et 80 m d'eau, et des plateformes multi-derricks somi-sulmersibles-élévatrices pour des profondeurs d'eau de 70 m à 300 m. L'idés principale de l'invention est de pouvoir forer, dans le même tompe et avec une seule plateforme, plusieurs forages de recherche, par exemple 4, 6, 8, 10, 12 ou même 16 forages directionnals, d'une prefondeur jusqu'à 6 000 m, dans un temps relativement court, de 2 à 3 mois, au lieu de 15 à 30 mois avec des platefexmes elassiques. Pour la recherche de nouveaux gisements de pétrole en mer, il faut exécuter un nombre très grand de forages, et généralement on forage sur vingt est productif. La prospection on mer est un phénomène très récent, depuis les années 1960. On a calculé récemment on se basant sur les résultats d'explorations, que les réserves pétrelières dans les limites des bessins sédimentaires d'une superficie de l6 millions de km2 ayant moins de 300 m de profondeur pouvaient atteindre 96 milliarde de tonnes. Cette énorme quantités de Détrele et celle très grande de gas naturel incite à chercher des perfectionn@@ants aux méthodes de recherche. Les matérials de forage et les méthodes de prospection pétrelière on mer ne ont pas très différents de ceux actuellement utilisés à terre. Une seule adaptation a été nécessaire pour tenir compte des nouvelles conditions: 1. Une profondour d'eau à traverser plus ou moins grande. 2. Une surface de séparation eau-air très souvent agités. 3. Une surface de séparation eau-sol sous-marin aux caractéricti ques souvent très mal connues avant les forages. Par rapport à la prospection pétrolière sur terre ferme, la prospection sismique an mer semble préférable et elle est notablement simplifiée du fait que d'une part il n'y a pas à faire des trous dans le sol car les charges explosives peuvent être tirées directement dans l'eau, et que d'autre part il est aisé de remorquer derriére un navire opécialoment équipé d'enregistrours et sondes, un dispositif comportant jusqu'à 24 groupes d'hydrophones répartis sur a 000 â 2 OOO m de longueur.Il en résulte que la prospection sismique en mer côute 5 fois moins cher que sur terre et elle est 10 fois plus rapide. n était donc normal que soient recherchém des moyens de forage en mer plus rapides que sur terre, d'où l'invention Le matériel utilisé directement pour le forage en mar ne diffère pratiquement pas du matériel utilisé sur terre: le principe du forage vertical rotary et le principe du forage directionnel sont bien connus.Dans la présente invention ce sera surtout le forage directionnel qui sera appliqué, le forage vertical rotary n'étant utilisé que pour débuter lem forages et mettre en place le systéms B.O.P. (Blow @ut Preventer) appelé oncore arbre de Noël. Le principal problème d'adaptation des techniques de forage terrestre aux conditions marines fut donc la construction des plate- formes offahores; on peut les diviser en plateformes fixes, plateformes auto-élévatrices, plateformes semi-submersibles et navires de forage, suivant les conditions de recherche et les mayens financiers disponibles. Les plateformes existantes n'ont qu'un seul derrick de forage, plusieurs grues et un héliport, les cabines du per- sonnel étant très pou confortables pour 60 à 80 persennes. Combien côute la recherche pétrolière en mer actuallement ? Les prospections sismiques côutent environ 3 000 @/km dans les son ditions marines, alors que sur terre on compte de 8 OOO à 20 000 P par km, Une équipe marine peut effectuer 1 000 à 1 500 km/mois alors que sur terre elle ne peut faire que 50 à 200 km/mois. Les avantages de la prospection en mer sont très importants malgré les ditfioul- tées de partage des sones entre nations et compagnies pétroliéres. Les côuts des investismoments sont actuell@ment, on meye@ne@t a/ Une plateforme fixe submersible, pour fond de -80m; @ 10-12 mil lions ou 50 à 60 millions de FF. b/ Une plateforme auto-élévatrice; @ 15 à 16 millions. ci Une plateforme semi-submersible: A 30 & 36 millions. di Un navire de forage à positionnement dynamiques: A 25 à 27 million A cause de ces investissemente trés grands, le côut moyen d'un puit eet de 20 millions de F sur terre et de 60 millions de F en mer. Suivant les statistiques, un puit sur six est producteur de pétrole ou de gas, et un sur dix huit est économiquement rentable. Normalement un forage pétrolier dure 60 à 75 jours pour un puit sur terre ou en mer, c'est pourquoi plusieurs forages depuis une même plsteformes sont nécessaires pour obtenir un puit producteur de gaz naturel ou de pétrole. La Spécification N 2E de l'A.P.I. (A@ERICAN PETROLEUV INSTITUTE), résultat de 7 années d'études et de discussions d'experts aux USA, recommande un certain nombre de dispositions pour les équipements sur les plateformes offshore, ainsi que des dimensions modulsires pour ceux-ci, afin de standardiser la construction des plateformes, faciliter leur exploitation et recuire lee investissements trop couteux.Pans cette spécification il est recommandé comment disposer le derrick de forage sur la structure d'une plateforme fixe, pour pouvoir effectuer 12 forages sur trois rangs, 12 forages sur deux rangs, 18 forages et même 24 forage Cette étude présentée à l'Annual Rotary Drilling Conference, Feb.28-Mar.2, en 1973 était antérieure à la période de crise énergétique. La durée de réalisation de 12 forages de recherche sur une plateforme fixe peut atteindre trois années, et pour 24 forages il faut même compter cinq & six ans au minimum. Cette longue durée de forages est la raison principale des exisences très sévères quant â la résistance de construction dee plateformes, leur tenue à la corrosion marine, aux tempêtes, aux surcharge imprévues, aux changements brusques de température, et surtout la nécessitée d'un profond ancra ge dans le sol sous-marin, Des modifications éventuelles sont à pr6- voir pour transformer une plateforme de recherche en plateworme de production, en cas de succès des forage.En cas d'échec ou de forages secs, il faut pouvoir très facilement démonter la plateiorme et la réutiliser sur un autre site. Il y a de ça quelques années, l'objoctif principal des grandes Compagnies pétrolières internationales était d'assurer une pro- duction régulière ou en lente progression de leurs puits de pétrole, le recherche de nouveaux gisements et leur mise en exploitation dès signes d'épuisement des puits les plus anciens ou les moins rentables. Maintenant avec une crise énergétique brutale, trouver des gisements nouveaux est un impératif politique et surtout économique, il faut y faire face non seulement avec les méthodes classiques déjà éprouvées, mais trouver des moyens plus perfectionnés que les plateformes fixes, auto-élévatrices, semi-submersibles ou les navires de forage. L'objet principal de la présente invention est de réduire plu sieurs fois le temps des forages de recherche d'un gisement produc teur de pétrole ou de gaz naturel, en effectuant simultanément un nombre important de @orages de rec@erche, même jusqu'à 24 forages directionnels, dans le but d'obtenir en deux ou trois mois, aveo une plateforme multi-derricks, ce qu'on obtient après cinq ant de recherches avec une plateforme of@shore classique i un seul derrick. Un autre but de l'invention est de pouvoir choisir le nombre de forages directionnela faits simultanément, depuis un seul forage jusqu'au nombre maximum possible de la plateforme multiderricks, assurant une grande souplesse d'exploitation suivant les décisions techniques des Géologues, ou tien les décisions économi- ques des directeurs financiers. Un autre but de l'invention est de pouvoir, à chaque moment, arrêter un ou plusieurs forages et de continuer seulement ceux qui présentent & un instant précis, les meilleures chances de succès. Par exemple. si les recherches débutent sur 12 forages simultanément dans un champ nouvellement prospecté, après deux semaines on u peut n'en continuer que 11. aprés deux jours porsuivre sur 10, aprés trois semaines continuer sur 9 forages, après quatre semaines n' avoir que 7 forages, la cinquième semaine trouver un forage produc tueur, la sixième semaine trouver un second forage producteur, la septième continuer seulement deux forages jusqu' - 5 000 a. Un tel processus est impossible avec un seul derrick classique. Un autre but de l'invention est une importante gamme de plateormes rnulti-derricks, de combiner le nombre désiré maximum de forages simultanés, par un arrangement d'ensembles derrick et gruesderricks qui permet d'avoir de 6 à 8, 9, 10, 12, 15, 16, 18, 20 ou 24 forages, suivant les conditions requises par l'Armateur ou la Compagnie pétrolière. Un autre but de l'invention est la construction de plateformes multi-derricks type auto-élévatrices pour des profondeurs inférieures à -80 m. Un autre but de l'invention est la construction de plateformes multi-derricks type semi-submersibles-élévatrices pour des profondeurs comprisee entre -70 w et -300 m. Un autre but très important, est de pouvoir construire de telles plateformes multi-derricks en grande série, sans nécessiter de très grands investissements de capitaux dans des Chantiers de constructions navales. La conception de plateformes a deux coques type "CATAMARAN" permet une préfabrication très poussée dee ensemblee coque., piliers, ponts. grue-derricks, etc. L'assemblage final est prévu non pas dans une cale sèche géante, mais dans deux cales sèches parallèlas séparées par un terre-plein. solution extrêmement avantageuse pour la construction et aussi pour les réparations, sc- lution qui permet de réduire considérablement les investissements indispensables dans un Chantier de constructions navales.Cette solution rend possible la construction de plateformes géantes, de 150 a ou plus de large, destinées à forer sur des fonds jusqu'à -300 u de profondeur. Un autre but de l'invention est de centraliser les équipements communs indispensables pour les forages simultanés de 6 & 24 puits, c'est-à-dire grouper ler génératrices électriques, les pompes les compresseurs, les installations de cimentation, de traitement der boues, de grouper les treuils et les pupitres de commandes, dans le but de réduire les investissements et les frais d'exploitation, d'assurer un meilleur entretien. Un autre but de l'invention est d'utiliser les mêmes treuil. pendant le positionnement des plateformes multi-derricks sur le fond et pendant les opérations de forages de recherche, afin de réduire les investissements, les frais, et avoir une construction plus cos- pacte et plua légère des plateformes. Un autre but de l'invention est l'utilisation des techniques les plus récentes avantageuses seulement pour plusieurs forages simul- tanés, avoir des équipements de laboratoire très côuteux, disposer on permanence d'une équipe de plongée profonde prète à intervenir à chaque instant sur les équipements B.O.P. placés pu fond de la mer. Un ensemble cabine de pression-décompression est trop onéreux pour une plateforme classique mais très avantageux dans le cas d'une plateforme multi-derricke. Un autre but de l'invention est d'utiliser les énormes avantages de l'INFORMATIQUE pour recueillir, enregistrer, analyser les informations arrivant d 'un grand nombre d'appareile de contrôle, de coordonner le fonctionnement automatique drr équipements divers de la plateforme, de faciliter la prise de décisions, d'assurer Sans perte de temps la bonne marche des travaux de recherche. Le nombre des mesures à suivre étant trop important dans le cas de forages multiples simultanés, seul un ordinateur permet le traitement des informations "on temps réel", aves un personnel hautement qualifié mais aussi peu nombreux à bord de la plateforme multi-derricks. Un autre but de l'invention est de réduire le nombre des navi- res de service. Si actuellement il faut 18 navires de service pour 12 plateformes classiques, pour une plateforme multi-derricks effet tuent 12 forages, il suffira de 4 navires, un au port de base, deux en route, un ammaré au boat landing de la plateforme, soit 14 navires en moins, une économie énorme d'investissements et de frait. Un autre but de l'invention est de réduire les risques de col lisions en mer: moins de plateformes et moins de navires de service. Un autre but de l'invention est de réduire le nombre de grues de manutention, d'héliports, de boat landings car avec une platefor- me multi-derricks on remplace plusieurs plateformes classiques. Par suite l'hélicoptère pourra Autre plus grand et plus puissant, les vedettes de sauvetage mieux équipées. Un autre but de l'invention est d'avoir à bord des plateformes multi-derricks des équipements de navigation, radio-communica- tion, télécommande des machines des plus modernes pour naviguer à la vitesse des navires marchands et non pas remorquées très lentement. Un autre but de l'invention est d'employer un personnel très compétent, spécialisé mais en nombre réduit. Il faut actuellement 60 à 80 personnes sur une platcorme classique. Sur une plateforme multi-derricks prévues pour 12 forages simultanés, il suffit de 300 personnes soit: 60 x 12 = 720 personnes sont remplacées par 300, d' où possibilitée de doubler le rendement par personne et améliorer les salaires. Un autre but de l'invention est d'assurer à l'équipage prévu, par exemple 300 personnes, des conditions de vie à bord comme sur un paquebot de croisière, hors des heures de travail en poste 3 x 8 heures. Actuellement le personnel des plateformes classiques a une vie très dure, fatiguante, peu confortable, comparable à celle-de bagnards. Comme seule compensation un très fort salaire sur terre. L'avantage d'une plateforme multi-derricks est de pouvoir créer à bord des conditions de vie presque familiales, dans des cabines très confortables, avec restaurant luxueux, bar, dancing, salons, cinéma, piscine, bibliothèque, salles de jeux et de sport, agence bancaire, boutiques, coiffeur, hôpitils bref le confort d'un paquebot avec une vie attrayante, une liaison facile avec le continent par radio-téléphone et sur la plateforme une ambiance agréable pour travailler, vivre et se reposer. La présence & bord de personnel féminin ou des femmes du personnel est chose possible. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa raitront au cours de la description. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d' exemples, la Fig. 1 est une vue en élévation d'une plateforme multi derricks auto-élévatrice, représentée au-dessus des vagues, en po sition de forage; la Fig. 2 est une vue en plan de cette plate1orme équipée pour 12 forages directionnels simultanés; la Sis 3 eet une vue en élévation d'une plateforme multi derrick semi-submersiblesélévatrice, représentée en position de forage en mer; la Fig.4 est une vue en plan de cette plateforme équipée pour 8 forages directionnels simultanés;; la Fig. 5 est une vue en coupe suivant A-t de la Fig. 3, qui représente très bien comment la plateforme est posée et fixée au fond et aussi la nécessitée d'trie dans une position très stable pour ef fectuer simultanément de nombreux forages; la Fig.6 est une vue en élévation d'une plateforme multi derricks semi-submersible@mélévatrice, représentée posée sur le fond; la Fig.7 est la vue en plain de cette plateforme équipée pour effectuer simultanément 10 forages directionnels; une telle plate@or- me à deux coque type catamaran permet d'arriver à une version 24 forages, avec un équipage de 500 personnes et un confort paquebot; les Fig.8 à 19 montrent schématiquement les possibilitées de combinaison des tables 1 pour tiees et tubes, des grues-derricks 2, et des derricks 3. Nous avons successivement la possibilitée de 6, 8, 10, 12, 9, 12, 15, 18, 12, 16, 20 et 24 forages.Les derricks 3 pouvant effectuer 1,2,3 ou 4 forages simultanément; la Fig.20 représente une plateforme multi-derricks auto-élé vatrice vue en travers, effectuant un forage vertical et deux fora ges directionnels, la plateforme ttant posée sur un fond d'environ - 80 m au maximum, conditione typiques en MER du NORD; la Fig.21 représente une plateforme multi-derricks semi submersible-élévatrice vue en travers, posée sur un fond d'environ - 300 m au maximum, conditions limites pour une telle plateforme; la Fig.22 représente la vue en travers d'une plateforme auto-élSvatrice au moment de son arrivée sur site de forage, prépa rant le levage des piliers d'élévation amenés par flottaison;; la Fig.23 montre le moment ou les deux grues-derricks de la plateforme soulèvent les piliers d'élévation, d'un poids de 600 t; La Fig.24 illustre la position des grues-@erricks au monent de la pose des piliers d'élévation sur les jambes de la plateforme; la rig.25 représente la fi@ation d'un pilier d'élévation sur une jambe et également la phase de descente d'une jambe avec le pilier fixé dessus;sur la Fig.26; la Fig.27 monter comment un nouvel élément de pilier d'élévation est mie en place sur le précédent, afin d'arriver à appuyer la platerorme sur le ond, en combinant des éléments de piliers do diverse longueur, et d'un poids trés grand; cette manutention des piliers est une opération 4ui se répète très souvent dans l'exploitation des plateformes nulti-derricks; la Fig.28 représente vue en travers une plateforme multi-derricke au nomment oh elle prend appui our un fond trois inégal et procè- de à l'oporation d'auto-élévation: les deux coques et la superstructure sont au-descus des vagues, comme au de but du forage; les opérations précédentes sont effectuées dans le sens inverse. de la Fig.28 la la Fig.22 quand 1e plate orme a terminé les forage et doit quitter lr site pour aller vers une nouvelle destination; ces operations par temps calme peuvent durer 3 à 4 heures et en cas de mauvais tempa, entre s t 12 heures; la Fig.29 montre en sltvation, une jante 22 fixée sur un pied 23 sortant de la coque 4; la Fig.30 représente schématiquement des élémente de piliers; la Fig.31 montre comment le treuil 1 sert à la fois pour soulever la platerorne et pour les Forages; la Fig.38 montre schématiquement un système de levage mixte, par treuils et par verins hydreuliques; le nombre de treuils de fora- ge n'étant pas toujours aurrieant pour l'opération d'élévation de la plateforme, il isut envisager une solution mixte de ce type; En résumé, la difficultée la plus grande dans l'exploitation des plateformes multi-derrioks est leur fixation sur le fond sousmarin, et leur élévation d'une hauteur de 20 à 40 m dans un laps de temps trèe court, avec des moyens trés puissants; c'est là une manoeuvre extrèmement délicate à effectuer, car le poide de la plate @orme peut être de 6 000 t au minimum, à 30 000 t au maximum; l'ef @ort d'élévation par pilier peut être de 1 500 t Jusqu'à 4 000 t; une analyse détaillée des solutions existantes qui ont fait leur preuve sur les plateformes auto-élévetrices permettent l'amélioration des performances d'élévation par une solution nouvelle de ce type; Les Fig.1 et 2 représentent une plateforme multi-derricks aute-élévatrice, en élévation et en plan; les tables de pore 1 des tiges et tubes de forage sont placées à proximitée des grue-derricke t et des tors derricks 3; les deux coques 4 parallèles entre elles, servent de réservoires, magasins ou bellasts, et sont reliées par un pont 5 qui comporte à l'arrière un héliport 6, à babord et tribord deux grues I, simples ou doubles, pour le déchargement des navires de service qui accostent le long du boat landing 11, fixé aux piliers 10.En @ est schématisé une installation connue sous l'appellation Chiksan, qui sert pour le transport du fuel ou de l'eau entre le navire de service et les réservoirs de la platforme, engin constitué par des tuyauteries de liaison artioulées et équilibrées. En 12 figuront deux cales de chargement pour marchandises et tubes indispen- sables; par r 13 est représentée les deux cheminées de la plateforne avec intérieurement des chaudières à récupération de chaleur des gas d'échappement des moteurs diesel 14; 15 schématise les deux propulseurs, et xi le poste de pilotage; au centre, en 2 viennent deux grues desservant les tables l, les derricks et les cales 12; cette plateforme est une adaptation au multi-forage d'un type de platefor- me existant avec un soul derrick et dem colonnes d'élévation. Les Fig.3,4,5 représentent une plateforme semi-submersibleélévatrice qui peut avoir 6 à 12 tables 1 pour tiges et tubes, quatre grue-derricks 2, deux tours derricks 3, deux coques 4 parallèles entre elles, en acier ou même en béton armé type "seacrete", sur lesquelles sont montées deux colonnes creuses 21 supportant le pont 5 qui relie les deux coques du catamaran en un ensemble raidi par les tubes 25, 26, 27, 28, De chaque côté de la platforme les boat landings 11 sont fixés aux colonnex 21 dans lesquels se logent les jambes 22 et les pilier élévatours 10; les pieds 23 servent d'appui sur le fond marin et de fixation;; l'intérieur des colonnes 21. der piliers 10. des jambes 22 et des pieds 23 laisse passer les tiges et tubes de forage, ainsi que les équipements B.O.P. (Blow out preventer) li qui occupent un espace jusqu'à 3,0 m de diamètres ce type de plate forme comporte deux grue. de cale 7, une grue centrale 9, un héli- port arrière 6 avec hélicoptère 19, un poste de pilotage 16 au-deseus de plusieurs ponts 20 aménagés comme dans un paquebot de croisière, avec cabines, restaurants, salons, piscines, promenades, etc. La propulsion est assurée par un moteur électrique en 25 car les moteurs diesel servent constemment pour donner de l'énergie électrique nécessaire pour tous les moteurs à bord. Les Fig.6 et 7 représentent une plateforme semi-submereible- élévatriec avec huit grue-derricks 2, qui ressemble à la plateforme précédente, mais qui double les possibilitées de forage; elle a le désavantage autre moins stable, c'est pourquoi il est prévu un anorage supplémentaire 31 sur le fond 29. la profondeur de la mer 30 pouvant être de 70 à 300 m.On peut remarquer comment la grue centrale Sa peut desservir la plateforme, m2me dans la zone des derrick par le relevage de la flèche comme indiqué en Une plateforme semi-submeraible élévatrice & six colonnes n'a pas été représentée mais elle est schématisée sur la Pl.IV/12 et com- porte les mêmes éléments que les deux plateformes présentées. Ce type de plateforme r l'avantage d'une plus grande stabilités en croisière, surtout ei les coques sont très lourdes et en béton armé. Pour la construction de ce type de plateforme il est préconisé l'utilisation de deux cales sèches parallèles, avec un terre-plein central pour la construction de la superstructure 5 et . Le principe de fixation au fond dit semi-submersible-élévatour consiste dans une première phase à couler la plateforme pour que le. pieds 23 s'appuient sur le fond, et ensuite à élever la plateforme en appuyant sur les piliers 10, comme il sera mieux expliqué plus en détail avec la Fig.32. Les Fig.8 à 19 schématisont le nombre important de combinaisons possibles de plateformes multi-derricks, du type auto-élévatrices ou du type semi-submersibles-élévatrices. Les Fig.1,2 sont schématisées par la Fig.13. les Fig.3,4,5 par la Fig.9 et les Fig.6,7 par la Fig. 16 maie avec deux tables en moins. La Fig.20 illustre comment un derrick 3 est situé entre deux grue-derricks P, et comment ils sont reliés ensemble par une supere- tructure comprise entre deux coques 4 gui prennent appui sur des piliers 10 fixés sur des jambes 22 posées sur des pieds 23. Au début du forage, on peut utiliser des tables "Rotary" pour forer vertioale- ment dans le sol 29 mais très vite il est préférable de passer on forage direetionnel comme en 32, afin de s'éloigner de la vertical. représentée en AN, suivant les indications des Géologues. A la limi- te sol 29, eau 30. il est indispensable d'utiliser un système B.O.P. (Blow out preventer) 24 pour éviter la pollution ou des incidents. Le trépan 34 est guidé et ses coordonnées X2, Y2, Z2 sont fournies & chaque instant à un ordinateur de traitement des informations , de m*me que toutes les autres coordonnée. de position des trépans. lee divereee mesurer et lee consignes. La Fig.22 montre la différence qui existe entre une plateforme multi-derricks semi-subersible-élévatrice et une plateforme multi-derricks auto-élévatrice représentée Fig.20. On voit très bien que pour des profondeurs supérieures à -70 m, mieux vaut utiliser oe type de plateformes. En fait le partage entre les profondeurs de service optimales de ces deux types de plateformes ne pourra être tranché et précisé que par l'expérience future, mais d'hors et déjê, au dela de -80m de profondeur, l'utiliesation des plateformes auto élévatrices pose d'usez diffloils problèmes, et mieux vaut utiliser des plateformes semi-submersible-élévatrices.Dans les deux cas, le principe de l'élévation des plateformes reste le même, car il a non seulement pour objectif d'élever les plateformes bien au-dessus de l'eau, mais surtout celui de les faire peser sur le fond, pour mieux les fixer au sol, dès le début des forages et de la pose de. B.O.P. La Fig. 22 montre comment, mêe chose pour une plateforme semi-submersible-élévatrice, lors de l'arrivée sur le site de forage, on abaisse les grue-derricks g pour prendre des éléments de piliers 10 amenés par flottaison, en relachant les cables 35 et le mécanisme télescopique 36. Les pieds 23 sont fixés aux deux coques 4 et aux deux jambe bloquées à l'intérieur des coques. La fixation des cables de levage 37 et 38 est une manoeuvre très délicate et c'est pourquoi il faut très vite lever, symétriquement, les piliers 10, le plus loin possible des deux coques, raison principale du choix de telles grues. La tour derrick 3 augmente la capacités de levage des grues 2 et elle permet de soulever plusieurs centaines de t en extrémitées. La Fig.23 montre la phase auivante du levage des piliers 10; ce serait exactement la même chose pour une plateforme semi-submersible-élévatrice située plus haut au-dessus de l'eau; c'est surtout le cable 37 qui doit soulever le pilier 10, et toujours symétriquement afin que les coques catamaran restent le plus stables. La Pig.24 représente la phase suivante, quand les piliers sont à la verticale des jambes et vont descendre pour être fixés sur celles-ci; c'est là une manoeuvre délicate nécessitant l'utilisation de pièces guides et dc vérins, à cause des masses très grandes dee piliers 10; pour mieux etabiliser la plateforme il est mêms souhai- table de ballaster les pieds 23 pour que la plateforme s'enfonce et que rouli et tanguage soient atténués. A gauche sur la Fig.25 on voit le pilier 10 fixé sur la jambe aa en position haute, alors qu'à droite sur la Fig.26 l'ensem- ble 10, 22 et 23 commence à descendre en profondeur, par ballastage de la jembe 22. le guidage étant néamoins assuré constemment dans la coque 4. La Fig.27 représente bien comment se succèdent les opéra tions d'empilage des piliers 10 les uns sur les autres; le premier élément 10 était des plus longe, le nouveau est déjà plus court, en fonction de la profondeur du sol sous-marin; au fAre et à mesure que les pieds 23 et les jambes 22 s'enfoncent dans l'eau, la stabilitée de la plateiorrne s'accroit; le phénomène est encore plus prononcé dans le cas des plateformes semi-submersibles-élévatrice qui pour commencer sont ballastées au maximum et ont un très grand tirant d' eau pour accroitre leur stabilitée durant ces opérations d'empilage de piliers. Sur la Fig.28 est représentée la plateforme multi-derricks auto-élévatrice après son élévation su-dessus de l'eau; on peut voir que les piliers 10 sont de longueur inégale, car les pieds 23 sont à des niveaux très différents; pour plus de sécuritée. la plateforme est encore ancrée au fond au moyen de chaines marines 31; dans cette position peuvent débuter les forages 32 depuis les grue-derricks 2 et le forage 33 depuis la tour derrick ; le système B.O.P. de sécu- ritée 24 peut être soit à l'intérieur des pieds 23 soit à l'extérieur posé sur le fond 23; on comprend maintenant pourquoi le multi-forage nécessite la fixation des plateformes sur le fond de la mer. La Fig.29 montre schématiquement une jambe 22 dont le diamépeut atteindre b,O à 15,0 m, en forme de réservoir avec une virole centrale qui la traverse et dans l'axe de laquelle on effectue un forage, ou bien on fait descendre le système B.O.P. 24 très encombrant; la jambe est encore partiellement dans la coque 4. guidée ou bloquée par un système de matelas hydraulique 42; le pilier 10 est fixé A la jambe 22 et il est contenu dans la colonne 21; il peut Z avoir des cas o la jambe 22 sort de la coque 4 et c'est alors le pilier 10 qu'il faut guider en 42; la semelle 23 est un réservoir en forme de soucoupe, plus ou moins grand suivant la nature du fond qui est accroché à la jambe 22 au moyen d'un ensemble de crochets AL telécommandés depuis la plateforme; il se peut qu'il faille abandonner d telles soucoupes 23 en fin de recherche, si elles adhèrent trop au fond; pour mieux répartir les charges, des pneumatiques d' automobiles usés 4O, ssns grande valeur commerciale, sont fixés sous la semelle du pied 23 par des toles et des tuées 39; il a été indi qué en tiret. comment le pied 23 est fixé sous la coque 4 au début on à la fin des forages de recherohe; si l'on regarde à nouveau la Fig.22 ou même les vues des plateformes sur les Pl.I.II et III, on comprond que les semelles 23 doivent être fixées sous les coques 4 @u momont du départ d'un port de base; lors de la construction en cales sèches ou lors des réparations en cales sèches, ces semelles 23 doivont être onlovées; pour cola il faut pouvoir les manoeuvrer on profondeur par bollastage, suspendues à des flotteurs ou bien sous la plateforme; le prix de revient de cos pieds dois être asses bes. construction en acier ou on béton armé, pour qu'ile puissent êtrs abandonnés au fond de la mer dans le cas de forages producteurs ou en cas de difficultée de remontée après les forages. La Fig.30 représente schématiquement des éléments de piliers 10, constitués par quatre tubes de grand diamètre raidis de manière à constituer des traillis de différente longueur; l'élément 10 a est le plus long, il pout avoir par exemple 42.0 m de longueur ou même plus, mais cette longueur est limitée par la grue-derrick 2 et le prineipe de manutention; par contre les éléments 10 b, 10 c et 10 d ment plus courte et plus faeils S soulever et mettre en plase; ces longueurs différentes des éléments doivent permettre de combiner des cmpilements asses précis pour bien poser la plateforme sur le site; tous ces éléments 10 doivent pouvoir flotter et être remorqués très loin on mar par chalutier ou remorqueur de servies; on peut même les romorquer derrière la plateforme, en deux files, d'un site à un autre site de forage; ces éléments doivent être interchangeables et une construction tubulaire semble la moilleure solution. La Fig.31 montre commont le même treuil 18 peut servir pour l'élévation de La plateforme, et ensuite pour les opérations de forage de recherche; vu que les treuils les plus puissants des derricks de forage sont prévus pour tirer jusqu'à 750 t de tubes et tiges d' un puit profond de 4 000 à 6 000 m, et que l'élévation d'une plate@or forme nécessite aussi des efforts de plusieurs centaines de tonnes, les mêmes treuils pouvent servir aux deux opérations; la difficultée est seulement de faire passer les cables d'abord dans le système d' élévation de la plateforme, ensuite de les mettre on position de travail dans les derricks, et après forages, de les placer dans le système d'élévation de la plateforme; dans cette position ils resteront jusqu'à la mise en place de la plateforme sur le site suivant. Si l'on considère le cas de la plateforme représentée sur les Fig.3, 4 et 5, il y aura huit treuils de 800 t pour les forages. Ces mêmes treuils peuvent permettre l'élévation dune parti. de la plateforme, soit environ 8 x 1 090 t = 8 000 t. Si l'élévation de la plateferme nécessitera 12 000 t, la différence de 4 000 t peut être fournie par des vérins hydrauliques. L'économie d'investissements et surtout de place est extrêmement importante.Dans le OU de la plateforme arrives sur un nouveau site de forage, le cable qui s'enroule sur le tembour du treuil 8 passe on 49 dans les poulies 48 de l'ensemble 44 fixé sur la coque 4; ces cables passent dans les poulies de l'ensemble mobile 45 qui tire vers le bas le pilier 10 et en conséquence élèvent la plateforme. Guand la plateforme est à son niveau haut, il est procédé au soudage d'un. partie des piliers dans les colonnes ou dens les coques, système le plus sure; c'est alors que le cable 49 est détaché du point de fixation 47 et réenroulé sur le tambour 18; cette opération est faite sur tous les treuils, et ceux-oi sont disposée d. pré- férence au point 18 sur la Fig.22. Pour préparer les opérations de forage, l'extrémitée des - bles enroulés sur le tombour 18 est tirée par un cable de nylon qui passe par toutes les poulies 56 et s'enroule sur le petit treuil 55; quand le cable 52 est en place, il est fixé au point 57 et alors l'ensemble de poulies 54 placé sur le derrick 3 on sur la grus-derrick 2 peut soulever le crochet 53; les poulies 50 et 51 sont des poulies directionnelles, car le treuil 18 sat télécommandé et trop loin des derrick Après les forages, l'opération inverse a lieu et le cable est mis en place sur les poulies 48 au moyen d'un cable de nylon tiré par le petit treuil 46 qui facilite la fixation de l'extrémitée du cable en 47. Sur la Fig.32 est représenté schématiquement le système mixte treuils et vérine hydrauliques 59 pour élever la plateforme. La base 58 des vérins s'appuie sur un tourillon du pilier 10 et en 60 le vérin est fixé à la coque 4; dans l'opération d'élévation mixte, le cable 49 tire sur le pilier 10 en 45. dans la direction 44 et les vérine 59 s'appuyant sur 4 poussent le pilier 10 vers le bas; l'opé ration inverse de descente de la plateforme est freinée par les vê- rins et ralentie par les treuils. La combinaison treuils vérins est nécessaire car le nombre de treuils peut être insuffisante sur une plateforme multi-derricks, où le nom bre de possibilitées de forage va de 6 & 24 simultanément. R E V E N D I C A T I O N S 1. Plateformes multi-derricke pour forages de recherche de gas natu rel et de pétrole en mer, jusqu'à une profondeur de - 300 m, type catamaran, caractérisées par une superstructure 5 reliant deux coques @ parallèles, sur laquelle sont situées dans l'axe, des tour-derricks pour un, deux, trois ou quatre forages, et des grue derricks 2 symériques à babord et tribord, grue-derricks prévues pour un forage chaque. 8. Plateformes selon la revendication 1, caractérisées par quatre, six ou huit jambes d'élévation 22, situées symétriquement dans les coque paralléles 4, sous les grue-derricks a prévues pour leur manutention; ces jambes 22 de fort diamètre, 8 à 15 m, sont des réservoirs étanches ballastables avec au centre un puit de 3 à 4 m de diamètre pour le passage des tubes de forage et le B.O.P. (@low Out Preventer) li; elles sont logées dans les coques 4 ou les colonnes 21 lors de la navigation d'un site de recherche à un autre; arrivé sur site on les ballaste pour les appuyer sur le fond; pour quitter le site, on refoule avec de l'air comprimé l'eau de bellut pour faire remonter les jambee 22. 3. Plateformes selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caraoté- risé@par des réservoires-pieds 23 en forme de soucoupes, de cons truotion étanohe et ballastables, pour servir de base d'appui des jambe 22 sur des fonde marins de nature très diverse, grace S leurs dimensions étudiées cas par cas; ces pieds 23 sont accro chés * la base des jambe aa. soue les coques 4 lors du départ d'un port de base; fixés sous la surface inférieure, des tubes avec des pneumatiques auto usés, ont pour but de faciliter 1' appui mieux réparti sur le fond marin 39.40; par ballastage de aa et 23 on abaisse l'ensemble pour poser la plateforme; ei lors du déballastage pour quitter le site, la jambe 22 est tenue, un mécanicme hydraulique 41 est prévu pour décrocher et abandonner le pied 23. dont le centre est libre pour le passage des tubes de forage, le B.O.P.24, ou des hommes plongeurs. 4. Plateformes selon l'ensemble des revendications 1,2,3, caractéri sé par l'utilisation de piliers tubulaires 10, de diverses lon gueurs, étanches et facils à remorquer par flottation. pour aug menter la longueur des jambes d'élévation 22, piliers manuten tionnés deux par deux au moyen des grue-derricks a. et fixés les uns derrière les autres dans lee coques 4 et les colonnes 21. 5. Plateformes selon l'ensemble des revendications 1 & 4, caractéri- sé par différentes combinaisons de tour-derricke 3, de grue-der rocks 2 et de tables à tubes 1. permettant de construire des plateformes pour forages directionnels simultanés de 6. 8, 10, 12, 9. 12, 15, 18, 12, 16, 20 ou 24 puits. 6. Plateformes selon l'ensemble des revendications là5. caractéri sées par le type catamaran composé de deux coques 4 reliées par une superstructure 5. plateforme dite auto-élévatrice, et le type plateforme pour grande profondeur, de - 70 m & - 300 m, composé de deux coques 4, avec colonnes 21 supportant la struc ture 5, et raidie par des tube 25, 26, plateforme dite semi submersible-élévatrice, à e cause du processus de pose sur le fond qui nécessite d'abord le ballastage de la plateforme pour aug menter sa stabilitée, et ensuite l'opération d'élévation. 7. Plateformes selon l'ensembls des revendications 1 à 6. caracté risées par deux ensembles gouvernails-élices-moteurs électriques de propulsion, les moteurs diesel et. les génératrices électriques étant placés dans la structure 5 toujours hors de l'eau, moteurs 14 et chaudiéres 13 utilieés non seulement pour la navigation à vitesse normale, maie surtout pour les opérations de forage. 8. Plateformes selon l'ensemble des revendications la 7, caracté- risées par des boat landings , grues I. chiksans 8 et cales 12 comme sur lee navires de commerce, mais aussi par un héliport 6. un poste de pilotage 16. des cabines, restaurants, bars, dancing, piscines, salons, promenade., boutiques, banque, comme sur les paquebots de oroisière. 9.Plateformes selon l'ensemble des revendications 1 h 8, caractéri- sées par une centralisation des équipements moteurs, généra@rices, pompes, compressurs, installations énergétiques, de cimentation, de trsitement des boues de forage, entretien et de contrôle, et surtout une CENTRALE INFORMATIQUE avec ordinnateur pour le traitement des informations et l'exploitation rationnelle des nombreux forages simultanés. 10. Plateformes selon l'ensomble des revendications 1 à 9. caracté risée par l'utilisation des mêmee treuils 18 pour les opérations d'élévation de la plateforme au moyen des ensembles poulies 44 et 4s, et pour lee opérations de forage, et 5i, ces opérations se succèdant; un système de vérins 59 doit compenser les diffé- rences de capacitée si le nombre de treuils est insuffisant.