Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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La présente invention concerne un dispositi~ pour penmettre
d'effectuer de fa~on repétitive des opérations de mise en place ou
de retrait d'un module autonome submersible comportant un tronçon
de conduite raccordable à une collecte.
Le document FR-A 2.500.525 décrit une installation de production
pétrolière 30us-marine qui comprend des têtes de puits associées chacune
à un module auxiliaire comportant deq organes mobiles tels que des
vannes. Ce module auxiliaire est relié d'un côté à la tête de puits et de
l'autre a une collecte aboutissant à une ~tructure centrale réunissant
toutes les collecte et comportant des modules accessoires spécialisés.
Le module auxiliaire e t relevable pour permettre d'e~fectuer en surfacP
les opérations d'entretien et de réparation. Il est donc nécessaire
qu'il y ait un certain jeu entre, d'une part, ce module et la tete de
puit~ et, d'autre part, ce module et ladlte collecte une fois que ce
module est deconnecté de ce~ deux éléments. Or, le canal interne, consti-
tué par la collecte doit pouvoir se poursuivre jusqu'à la tête du puits
sans aucun décrochement, gorge, bosse ou rétrécissement du conduit à
l'en~roit des connecteurs car il ~aut pouvoir y envoyer des outils, ce
qui i~plique des connexion~ bout à bout ~usqu'au contact des extrémités
des ~arties à raccorder. Compte tenu de ceci et du ~eu nécessaire pour
pzrmettre l'arrivée et le retrait du module auxiliaire, cela veut dire
que lors de la connexion, on est amené à aller chercher l'extrémité de
la collecte situé à l'extérieur du module auxiliaire pour la tirer vers
l'intérieur de manière à pouvoir réaliser la connexion de l'autre côté
entre le module auxiliaire et la tête de puits. Compte tenu du fait qu'on
ne peut pas, w e les dimension~ des modules et du rayon néce~saire pour
les courbes des conduites, à cause des outils Qui doivent pouvoir y
circuler, rattraper lesdits jeux par des conduites comportant des bou-
cles leur donnant une certaine élasticité placées dans le module auxi-
liaire ou dans le module de la tete de puits, c'e~t sur la collecte que
l'on tire. Ainsi, le module auxiliaire selon le document précité
comprend un berceau déplasable latéralement, ce berceau comportant le
tronçon de conduite à raccorder d'une part à la collecte et d'autre part
à la tête de puits.
Cependant une difficulté provient de ce que ladite collecte et
particulièrement aux abords de son extrémité, peut être plus ou moins
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en~oncée au cours du temps et cela oeu-t rendre impossible la déconnexion
car, la collecte en~ouie, on ne peut plus compter sur sa souplesse pour
repousser son extr~mité à l1extérieur par déplacement latéral dudit ber-
ceau et aqsurer ainsi le jeu minimal nécessaire pour le relèvement du
module.
La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient et a
pour objet un dispositif pour permettre dleffectuer de ~açon répétitive
des opérations de mise en place ou de retrait d'un module autonome
submersible comportant un tronçon de conduite raccordable à une collecte
disposée sur le fond, le raccordement dudit tronçon avec la collecte se
faisant par rapprochement jusqu'au contact bout à bout des extrémités à
raccorder, ledit tronçon étant porté par un berceau comprenant des
moyens de déplacement permettant à l'extrémité dudit tronçon de sortir
du module et d'aller au moins jusqu'au contact avec l'extrémité de la
collecte pour réaliser la connexion et de revenir en arrière en tirant
sur la collecte3 caractérisé en ce que l'extrémité de ladite collecte est
placée à l'intérieur d'une gaine ~ixe et rigide, d'une section interne
supérieure à la qection externe de la collecte, ladite gaine comportant
au moins une portion courbée et ladite collecte n'étant fixée à ladite
gaine qu'au voisinage de l'extrémité de la gaine la plus éloignée dudit
module, permettant un débattement de la collecte dans la gaine.
Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, l'extrémité de
la gaine située du côté dudit module est positionnée dans un ~ourreau
comportant des moyens de blocage de la gaine, ladite gaine comportant des
moyen.~ de verrouillage de la collecte dans une position rétractée, des
moyens de déverrouillage de ladite collecte étant prévus.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description
d'un exemple de réalisation de l'invention ~aite ci-après en regard du
dessin annexé dans lequel ~
La figure 1 représente d'une manière schématique une tête de puits
de production pétrolière sous-marine avec un module auxiliaiPe, une
collecte de transport du produit brut et un dispositi~ selon l'inven-
tion.
La ~igure 2 représente la même structure que la ~igure 1 mais dans
une position où la collecte est raccordée au module auxiliaire et ce
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module à la tête de puits assurant la continuité du canal (ou des canaux)
internes de la collecte.
Les figures 3, 4, 5 et 6 représentent dans différentes positions et
de façon plus détaillée le dispositif da connexion de la collecte avec le
module auxiliaire et le dispositif de verrouillage et de déYerrouillage
de la collecte par rapport à la gaine.
En se reportant aux figures 1 et 2, l'ensemble comporte une tête de
puits 1, un module auxiliaire 2 comportant généralement des vannes et
autres organes mobiles pouvant être sujets à révisions ou réparations,
ce qui implique que ce module doit pouvoir être mis en place et retiré de
façon répétitive, et une collecte 3 pou~ant d'ailleurs consister en plu-
sieurs conduites jointes. La tête de puits 1 et le module auxiliaire 2
sont positionnés et fixés sur une embase 4. Pour permettre de placer et
de retirer le module auxiliaire 2, il est nécessaire de prévoir en posi-
tion déconnectée, comme c'est le cas sur la figure 1, un jeu minimal e
d'une part entre ce module et la tête de puits 1 et d'autre part entre ce
module 2 et l'extrémité d'un connecteur mâle 5 situé à l'extrémité de la
collecte 3.
Selon l'invention, l'extrémité de la collecte 3 passe dans une
gaine 6 qui sert de débattement à l'extrémité de la collecte permettant
ainsi co~me on le voit sur la ~igure 2, une fois la connexion réalisée~
de tirer sur la collecte grâce à un chariot 7 situé dans le module 2 et
de v~nir réaliser la connexion entre la tête de puits l et le module
auxiliaire 2. Pour permettre ce débattement, la gaine 6 est rigide et a
une forme ondulée comme on le voit sur les figures 1 et 2 et sa section
interna est nettement supérieure à la section externe de la collecte 3.
En outre, la collecte 3 est fixée en 8 à la gaine 6 à son extrémité la
plus éloignée du module 1. L'extrémité opposée de la gaine 6 est posi-
tionr.ée et ~ixée dans un ~ourreau 9 fixé lui-même sur l'embase 4. Un
moyen de fixation tel qu'un verrou 10 fixe la gaine 6 dans son four-
reau 9. A l'autre extrémité, la gaine 6 repose sur le ~ond marin 11 et la
collecte 3 cours ~ur le fond pour rejoindre un autre organe situé par
exemple sur une structure centrale regroupant des organes communs à des
têtes de puits satellites.
La gaine S comprend des moyens, schématisés en 12 sur les figures 1
et 2 et détaillés sur les figures 3 à 6, de verrouillage de la collecte 3
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en position rétractée, c'est-à-dire dans la position représentée sur la
figure 1. Des moyens permettent de déverrouiller cette collects lorsque
le connecteur femelle 13, associé au tronçon de con~uite 14 solidaire du
chariot 7, s'approche du connecteur mâle 5 pour réaliser la connexion.
En pratique, l'élasticité propre de la collecte 3 ~ait qu'elle a
tendance à se mettre en position sortie c'est-à-dire telle que repré-
sentée sur la figure 2 et que le chariot doit exercer un effort pour la
replacer en position rétractée et verrouillée comme représentée sur la
figure 1. On voit ainsi que grâce à l'invention, on est sûr de pouvoir
repousser la collecte dans sa gaine jusque dans sa position verrouillée
(figure 1) et d'obtenir ainsi le jeu minimal e permettant d'extraire le
module 2, alors qu1en l'absence de la gaine 6 on ne peut ~amais être
certain de pouvoir repousser la collecte dans le ~ourreau 9 car elle peut
fort bien au cours du temps avoir été recouvsrte bloquant ainsi tout
mouvement. -~
En référence aux figures 3 à 6 on va décrire le système de
verrouillage et de déverrouillage de la collecte 3 dans sa gaine 6.
Dans la figure 3, on a représenté sur la partie droite l'extrémité
de la collecte 3, constituée dans le cas présent de deux conduites, à
laquelle est fixé un organe de connexion 5 appelé connecteur mâle~ On
voit également sur cette partie droite l'extrémité de la gaine 6 compor-
tant en bout l'ensemble 12 de verrouillage de la collecte 3 dans sa
gaine 6~ Sur cette figure, on n'a pas représenté le fourreau 9 dans
lequel est introduit toute l'extrémité de la gaine. Sur la partie gauche
de la figure, on a représenté le connecteur femelle 13.
Celui-ci comprend essentiellement un corps 15 ~ixé au tronQon de
conduite 14 (non représenté sur cette ~igure) identique à la collecte 3
et une bague coulissante 16 comportant des lumières obliques 17 servant
de rampes de guidage permettant le déplacement d'une série de doigts de
blocage 18 à travers des trous 19 réalisés dans le corps 15 permettant
un déplacement radial de~ doigts 18.
L'ensemble de verrouillage 12 de la collecte 3 dans la gaine 6
comprend un corps 20 fixé à l'extrémité de la gaine 6. Ce corps 2~
comporte une série de trous 21 dont les axes sont radiaux par rapport à
l'axe du connecteur mâle 5. Dans chacun de ces trous est placé un pion de
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blocage 22 dont l'extrémité en forme de oone, coopère, en position de
blocage de la collecte 3 dans la gaine 6 avec des trous coniques complé-
mentaires 23 réalisés dans la péripharie du connecteur mâle 5. ?our
empêcher la sortie des pions de blocage 22 des trous 23, une bague couli-
ssante 24 poussée par un ressort 25 recouvre les doigts 22. Afin de
pouvoir déverrouiller la collecte de sa gaine, la bague coulissante 24
comprend une gorge 26 permettant, lorsque la bague 24 est repoussée vers
la droite, la gorge étant en faoe des pions 22 de déverrouiller le
système, les pions sortant naturellement des trous obliques 23 par le
simple effet de la poussée de la collecte ou de 11effort de traction
exercé par le chariot 7 une fois la connexion réalisée.
Sur la fi~ure 3 la collecte est donc en position verrouillée et
l'ensemble est déconnecte. La connexion et le deverrouillage se font
alors de la manière suivante : on déplace le chariot 7 vers la droite
dans le sens de la flèche F jusqu'à ce que l'on se trouve dans la
position représentée sur la figure 4 dans laquelle la face 27 du
corps 15 vient en butée contre la face avant 28 du connecteur mâle 5. On
déplace alors la bague coulissants 16 vers la droite de manière à obliger
les pions 18 à pénétrer dans les trous 19 et prendre ainsi appui contre
la ~ace oblique 29 de l'extrémité du connecteur mâle 5, réalisant ainsi
la connexion et la continuité étanche et sans interruption des canaux
internes 30 et 31 de la collecte 3. Le coulissement de la bague est
réalisé hydrauliquement par des mo~ens classiques non représentés et
commandés en surface par l'intermédiaire d'un cordon ombilical longeant
le câble de pose du module 2 et dont l'extrémité comporte un outil de
manutention du module co~me cela est décrit dans le document
FR-A 2500 525 cité ci-dessus. L'on est alors dans la position repré-
sentée sur la figure 5 et l'on voit qu'au cours du déplacement de la
bague coulissante 16, celle-ci est venu prendre appui contre l'extrémité
de la bague coulissante 24 la repoussant vers la droite comprimant le
ressort 25 et plaçant la gorge 26 en faoe des pions 22. Dans cette posi-
tion, la connection est réalisée et la collecte est déverrouillée, il ne
resta plus qu'à déplacer le chariot ver~ la gauche dans le sens de la
flèche F1 (figure 6), pour aller réaliser de l'autre côté la connexion
entre la tête de puits l et le module auxiliaire 2, la gaine rigide 6
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permettant un grand débattement, sans risque de blocage, de la collecte
3. Au cours de cette opération, les pions 22 s'écartent radialement,
pénétrant dans la gorge 26 ; en même temps, la bague coulissants 24
revient vers la gauche poussée par le ressort 25 jusqu'à ce que l'épaule-
ment incliné 32 de la gorge 26 bute contre l'extrémité biseautée 33 des
pions 22.
Lorsque l'on souhaite sortir le module 2 pour un entretien et donc
réaliser la déconnection et le verrouillage de la collecte 3 dans la
gaine 6 de manière à obtenir le jeu e minimal nécessaire, on procède de
la façon suivante :
On commence, avant de déplacer le chariot 7 vers la droita, par déplacer
la bague coulissante 16 vers la gauche ce qui a pour e~et de hisser les
doigts le long de la rampe 17 et de débloquer la connexion, mais ce qui a
surtout pour e~fet de ~aire en sorte qu'en suite, en déplaçant le chariot
vers la droite pour venir repousser et verrouiller la collecte dans la
gaine, la bague 16 ne vienne pas toucher la bague coulissante 24. Cela
permet ainsi de pousser la collecte vers la droite jusqu'à ce que les
trous 23 viennent se placer en face des pions 22 et alors à ce moment là,
grâce à l'e~fort du ressort 25 à demi comprimé et aux biseaux 32 et 33,
la bague coulissante 24 est repoussée vers la gauche et les pions 22
viennent alors pénétrer dans les trous 23. Le chariot 7 peut alors
repartir vers la gauche.
Il est évident que le système de verrouillage et de déverrouillage
décrit n'est donné qu'a titre d'exemple mais que l'on peut utiliser tout
autre système par exemple à vérin.
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