Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~0~3~
L'invention se rapporte à une methode de completion
d'un ou de plusieurs puits petroliers sous-marins groupés, uti-
lisable à toutes profondeurs ainsi qu'aux structures de mise
en oeuvre.
Parmi les principales methodes de completion connues
on peut citer celles faisant appel ~ des equipes de plongeurs.
Elles ont I'inconvenient de ne pouvoir être aisement utilisables
qu'à des profondeurs relativement faibles.
Afin d'eviter cet inconvenient, d'autres methodes
font appel à des mécanismes permettant d'effectuer automatique-
ment des raccordements verticaux ou lateraux. ~-
Cependant, les mecanismes utilises sont complexes,
coûteux et encombrants. De plus, on ne peut effectuer une
surveillance complète de la tête de puits. On y remedie dans
certains cas en effectuant les raccordements latéraux de la
tete de puits à l'aide d'une enceinte sous-marine pourvue d'un
sas d'accès à un moyen de transfert de personnel. Après avoir
vidé l'eau à l'intérieur de l'enceinte pour travailler à la
pression atmospherique, on effectue le raccordement et on ~ -
retire le moyen de transfert. Une méthode offrant une plus
grande securite consiste à utiliser une enceinte a la pression
~atmQspherique permettant de contr81er le puits se trouvant
dans~l'eau. Cependant, dans cette methode anterieure, le raccor-
~: : , :
~ ~` dement devait encore etre réalise de l'extérieur de l'enceinte, - ~ -
~-:. . . :.
de sorte que l'interet offert par cette methode pour le controle
de la tete de puits etait contrebalancé par les difficultés
habltuelles rencontrées pour effectuer les raccordements. ~-
L'objet de la présente invention, telle que revendi-
: .
quée ici, est une methode de completion d'un ou de plusieurs
puits pétroliers sous-marins selon laquelle une structure, com-
: : .. .
portant une enceinte de service unique, à l'interieur de laquelle
on fait regner un milieu gazeux sous pression atmosphérique,
.,~. ..... ..... .
C - ~ '':"'
~733~
est agencée de maniere à permettre de desservir chacune des
têtes de production desdits puits. Cette méthode consiste en:
la confection d'une excavation destinée à contenir la.structure
à l'intérieur de laquelle on a incorporé un manifold d'exploita-
tion; le raccordement audit manifold d'une ligne d'écoulement,
préalablement mise en place; le foràge des différents puits, à
travers des compartiments prevus a cet effet dans la structure,
compartiments susceptibles de communiquer avec cette dernière;
la descente, dans chaque compartiment, des têtes de production
respectives; l'obturation, grâce à des moyens amovibles appro-
priés, de chaque compartiment, à sa partie supérieure, la . :
vidange de chaque compartiment, puis son remplissage avec un ; :
mélange gazeux à pression atmosphérique; le raccordement, au
manifold des têtes de production des puits; l'étanchement,
côté enceinte de chaque compartiment, sa remise en eau et,
enfin, l'enlèvement du moyen d'obturation de chaque compartiment.
Cette méthode présente l'avantage de pouvoir effectuer
le raccordement du puits au manifold non plus de l'extérieur
mais de l'interieur même de l'enceinte. Elle permet en consé
.quence a l'équipe de travail de rester dans une zone de grande . -~
sécurite, chaque compartiment pouvant être de dimension relati- .
vement reduite pour n'être separe de l'enceinte que par une
paroi pourvue d'une ouverture obturable rendant aisement
accessibles les eléments de raccord de la tête de puits au mani- :
fold. ~:
L'invention, telle que revendiquee, vlse egalement
une structure de completion d'un ou de plusieurs puits p~tro-
liers sous-marins, chaque puits ayant sa t8te de production,
structure caracterisee en ce qu'elle est entouree d'une masse ~ -
de béton agencee de manière à rigidifier ladite structure et
a la maintenir par le supplément de poids qu'elle apporte a l'em-
placement qu'elle occupe sur le fond marin, ladite structure .~ -
; ~ . , ~ . .. ..
. :. ~ . .
~ 3'~'~
etant encore caracterisee en ce qu'elle comporte une enceinte
centrale de service unique, permettant la desserte de chacune
desdites têtes, la structure comportant autant de compartiments
independants qui lui sont periphériques qu'il exis~e de têtes
de production, chaque compartiment comportant, à sa partie
superieure, une ouverture de communication avec l'exterieur,
munie dlun dispositif d'obturation et une autre ouverture,
e~alement obturable, dans la paroi separant ledit compartiment
de l'enceinte centrale.
La mise en oeuvre de la methode exposee à l'aide
d'une telle structure permet de résoudre aisément, non seulement
le problème du raccordement au manifold des diverses têtes de
puits que l'on installe dans les compartiments desservis par
l'enceinte, mais encore celui du raccordement de la conduite
d'ecoulement au manifold que l'on effectue à l'intérieur de
l'enceinte. En ou-tre, on resout du même coup le problème posé
par la protection des têtes de puits sous-marines puisque
chaque tête de puits se trouve à l'intérieur d'un compartiment
faisant partie d'un ensemble qu'il suffit de disposer en-dessous
du niveau du fond de l'eau . _ _ -
~ 3~
pour échapper à l'action de tous corps étrangers, d'icebergs
par exemple dont le fond risquerait d'heurter des installations
non protégées.
Un autre objet de l'invention est de faciliter la
complétion des puits en prévoyant dans chaque compartiment un
moyen de guidage latéral permettant d'orienter aisément, lors
de l'installation de la tate de puits, les raccordements des
conduites de production et des diverses commandes à l'enceinte. ~ ;
Un autre objet est de donner à la base de chaque
compartiment une forme adéquate pour servir de réceptacle ou de
siège au premier tube de cuvelage (casing) du puits et de don- -
ner à la partie supérieure une forme appropriée pour supporter
une structure de guidage et recevoir un dispositif d'obturation
assurant liétanchéité du compartiment.
Ainsi, la présente méthode permet une complétion aisée
des puits, assure la sécurité parfaite des équipes de travail A "
lors des raccordements et une protection certaine des tetes de
puits en eau relativement peu profonde.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention
ressortiront de la description suivante ~aite en référence au
dessin annexb qui représente, à titre d'exemple non limitati~
un mode de réalisation de structure~ permettant la mise en oeuvre
de~la méthode de complétion de puits groupés.
Sur le dessin :
La figure 1 représente la vue schématique générale7
partiellement en coupe, de la structure après complétion des
puit~ groupés,
la figure 2 la vue de dessus de la structure avant
i~stallation,
la figure 3 la vue schématique partiellement en coupe
d'un compartime~t pourvu d'une structure de guidage à colonnes
verticales supportant les obturateurs,
.
-3-
,,,, ,' ' ,
~3~
la figure 4 est la vue schématique d'une variante de
la structure de la ~igure 3, comportant un cane de réentrée,
la figure 5 la vue schématique partiellement en coupe ..
d'un compartiment apr~s descente de la t~ete de puits, et mise
en place du dispositif d'obturation, .:.~ .
la figure 6 la vue schématique partiellement en coupe
de la tete de puits après raccordemen-t au manifold de l'enceinte,
la figure 7 la vue schématique en coupe d'un compar-
timent avant forage, ~.~
la figure 8 la vue partielle de l'intérieur de l'en- . . -
ceinte dans la direction de la flèche VIII de la figure 7~ ;
la figure 9 la vue schématique partiellement en coupe . :~
d'une variante de la sortie latérale de la tête de production, et ... . -
la figure 10 un détail de l'assemblage de la struc- .
ture de guidage sur le compartiment de la figure 3. .
Afin de permettre le raccordement de la tate de puits ..
1, figure ~ 9 ~ un manifold 2 sans avoi:r à accéder auprès de la
tate de puits~ on prévoit une structure 3 faite d'une masse.de
béton 4 remplissant les vides entre une enceinte centrale 5 et
des compartiments périphériques 6,~figure 2. ~es cavités 7 ser-
~vent à créer des dégagements pour la mise en place de moyens de
guidage tels que 8, figure 3,:ou 9, figure 4, nécessaires au ` :.
forage:et à la complétion des puits, e.t à protéger la partie su-
périeure des moyens de fixation 10. ~es structures 8 et 9 com- :
~: portent soit des lignes de guidage 28, soit un simple cane pour
~ .
le guidage des premiers outils des premiers casings et des ob- :
. turat:eurs; elles~peuvent etre pourvues d:e moyens de libération
schématises en 31 coopérant avec les moyens de fixation 10, fi- -
gure; 7 et 10. Dans le cas où 11on désirerait mettre en place la
structure 3 au moyen de ~lotteurs9:ces cavités permettent encore
de loger la baae de flotteurs, non rsprésentés, ces derniers ~ .
. . - .: . -
pouvant ~tre da n'importe quel type. Ces flotteurs sont montés
~.:. :. . ..
.
~ ~ ~4~ ~.
:, `",.','.
~ ', .
~33~ :
de préférence ~ leur base au moyen d'un dispositif de connexion
à commande ~ di~tance sur un moyen de fixation 10 à la partie
supérieure du cuvelage 11, ~igure 7, de chaque compartiment 6.
On peut donc alléger de facon commode la structure 3 au cours
de sa descente, les flotteurs étant récupérés après la pose de
la structure par la commande à distance des connecteurs de ces
flotteurs sur 10. Dans le cas où l'on désirerait un guidage
très précis de la structure 3 par exemple au centre d'une ex- -
cavation, on place au centre de cette excavation un tube 13 et
un ancrage 14 surmonté d'une poulie 15 autour de laquelle on
a fait passer préalab~ement un câble de guidage, non représenté,
passant dans une colonne centrale de guidage 16 solidaire de la
structure et traversant l'enceinte 5. Il suffit donc de fixer
un brin du cable à la structure et d'enrouler l'autre brin sur
un treuil en surface pour descendre la structure~3 au centre
de l'excavation, le talus 17 de cette excavation servant éven-
tuellement à enfouir la conduite d'écoulement 18 que l'on-peut
enfouir dans le fond marin.
Après descente de la structure et retrait par com-
mande à distance des flotteurs7 on peut raccorder la conduite
18 au manifold 2. Ce raccordement s'effectue de l'intérieur
de l'enceinte 5 à laquelle on peut accéder en utilisant un
.~ . .
engin sous-marin approprié 20 qui se raccorde ~ l'enceinte par
le sas 21 solidaire de la structure 3 et la porte 22 obturant
normalement le sas 21. ~'enceinte 5 est à la pression atmos-
phérique, des portes étanches 23, figure 3, isolant l'enceinte
des compartiments 6. Un cable 24, enroulé sur le treuil 40 du ~.
sous-marin 20, permet de tirer la conduite 18 à travers un
passage étanche 25 traversant, par toute technique connue, ~:
l'encelnte.~ Au cours de cette opération, le c~ble 24 passe
autour d'une poulie, non représentée pour plus de clarté du
dessin, le plan de la poulie étant le plan vertical passant par . .;
.. . .
.. , ' ~, .
~0733~ :
la conduite d'écoulement 18 et le passage 25.
On raccorde par la suite de l'intérieur de l'enceinte
5 la vanne 26 à l'extrémité de la conduite ~8 au manifold 2
par l'intermédiaire du raccord 27.
~ es puits sont alors ~orés selon une méthode conven~
tionnelle sauf que l'on utilise les structures de guidage par
ticulières 8 et 9 et un tube d'extension 29 pourvu d'ailettes : -
de centrage 30 destinées à diminuer le moment fléchissant trans-
mis par les obturateurs 38 et le riser 42 a la base du tube ~
d'extension 29. : ~.
On a représenté figure 7, au dessous de la prote d'é- . .
tanchéité 23, une conduite 34 reliant le compartiment 6 à une .
vanne 35 que l'on connecte à une pompe, non représentée, pour
le vidage du compartiment 6. A la base du compartiment, se ~
trouve un siège 36 de tout type existant dans le commerce ser-
vant de suspension au premier tube de cuvelage (casing~ ~'en-
semble des tateR de ces tubes de cuve!lage formant la tête des
puits 71. ~a fente de guidage 32 est représentée en regard de
la conduite 34 et du passage 37 conduisant à la porte 23. Elle
sert ~ orienter d'une manière précise la tête de production 43.
~es obturateurs 38:s~nt fixés à la partie supérieure du tube
: de~p~olongatiQn 29 par rapport au passage 37. ~e connecteur de
base 39 peut etre de tout type ainsi que les unités 41 de con- .
tr~le et de raccordement du riser 42.
: ~ Après forage, mise en place des tubes de cuvelage
(casings) et de production ~tubings) ainsi que des bouchons .
permettant le retrait des obturateurs 38, on déconnecte de la
t~te de puits 7t le connecteur 39 et l'on procède à la descente ..
de la tete de production 43, figure 5 et 6, que l'on connecte : :
~ la tate de puits 71 par le connecteur 44 déj~ relié ~ la tete ~ ~;
de prod~ction 43. ~es lignes de commande de la vanne supérieur~ -
45 et du connecteur 44 sont fixées ~ un connecteur 46 de lignes
~6- : :
. ;. .
'.
1~334q
de commandes hydrauliqueS. La ligne de commande de la vanne
ma~tresse 47 est connectée à une vanne à double action 48 qui
permet la commande de la vanne ma~tresse 47, soit de la sur-
face par l'intermédiaire du connecteur 46, soit par une ligne
directe 49. Une vanne 50 de sortie latérale de lleffluent est
commandée par une ligne directe 510 Une ligne de commande 52
permet d'effectuer éventuellement la mesure de la pression de
1'annulaire.
Au cours de la descente, les lignes de commande 49,
51 et 52 sont attachées à la tête de puits de production 43 et,
das que le connecteur 44 est fixé, on obture l'orifice supérieur
du compartiment 6 par un bouchon spécial 53 se verrouillant
sur le moyen de fixation 10. En raccordant la vanne 35 à la
pompe non représentée de l'enceinte 5, o~ vide alors le com-
partiment 6 et on équilibre les pressions entre l'enceinte et
le compartiment.
On peut alors ouvrir le passage 37 en retirant la -~
porte 239 de sorte que l'on peut acc~der aux lignes de commandes
49, 51 et 52. Qn remarquera qu'il e~t inutile de pénétrer
1l intérieur du compartiment 6 pour effectuer le raccordement
du puits au manifold 2 et qu'il su*fit de pouvoir retirer les
extrémités de ces lignes de commandes. Au moyen de tout dis-
positif de manutention approprié équipant l'enceinte, on con-
neote le tube 54, pouvu du connecteur 55, à la sortie latérale
56 contr~lée par~la vanne 50 de la t8te de protectlon. ~a con-
nection peut s1ef*ectuer ~ l'aide de la ligne de commande 57.
Cette llgne peut déjà être fixée à la p~aque obturatrice de
raccordement 58 que traverse le tube 54. Cette plaque est fixée
sur la bride du passage 37 à l'aide de moyens et d'étanchéité
.
convention~els 59. ~a plaque 58 comprend des raccords tels que
61 pour le raccordement aisé des lignes de commandes 49, 51, et
57, des ~annes de raccordement 62 ~ 65 permettant les commandes
~:
.
l~q~3~
et contrales de la tate de production 43 de l'interieur mame
de l'enceinte 5. ~'étanchéité du tube 54 sur la plaque 58 est
assurée après connexion du connecteur 55 au moyen de joints
d'étanchéité 66 que l'on maintient serrés entre le tube 54 et
l'extrémité cylindrique portant la bride 67 au moyen des écrous
68. Au moins une vanne 69 complète le raccordement entre le
tube 54 et le manifold 2.
Ainsi, contrairement aux méthodes connues, le rac-
cordement de la tete de puits au manifold s'e~fectue de l'in-
térieur d'une enceinte sans avoir ~ pénétrer dans l'espace en-
vironnant directement la tate de puits.
~ orsque le raccordement est termine, la vanne 35
peut être connectée au circuit d'introduction d'eau non re-
présenté et aprbs remplissage du compartiment 6 le bouchon 53
peut ~tre retiré. Un tube de protection (tubing), non repré-
sente, allant jusqu'à la surface, peut être mis en production
après repéchage des bouchons par la technique dite "wlre line"
d'intervention par c~bles. ~es vannes 45 et 47 sont alors ~er-
mées et le tube de~production peut alors atre déconnecté. Un
~ chapeau de protection 70 peut ~etre descendu sur la partie su-
périeure de la t~te 43 et du connecteur 46, cette descente étant
. ..
~ encore guidée par la fente 32.
~ .
~ ~ien que l'on n'ait décrit qu'un seul mode de réali-
~:: : : , .
; sation de la structure 3, on comprendra qu'elle peut prendre de
nombreuses ~ormes ainsi que les tates de production dont la
,. .
~ sortie latérale~56 peut former un angle aigu avec la partie su- ~
. .
périeure de la tate 43, figure 9, pour permettre l'utilisation
de~la technique dite "Through ~low ~ine" d'intervention par la ;
conduite d~écoulement.
30 ~ ~ Dans ce dernier cas, ~igure 9, le tube 54 présente une
forme incurvée pour le passage des outils pompés qui sont envoyés
dans le puits à partir de l'enceinte 5 et traverse la plaque
-8
~ 3~
58 sous un cer-tain angle. De m~me, plusieurs sorties latérales
peuvent être prévues sur une tête, l'ensemble de ces sorties
et de leurs commandes étant encore raccordé à travers une pla-
que obturatrice ~ l'enceinte manifold et aux organes de comman-
de de l'enceinte 5.
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