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DES
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Etre
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C3L
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Physical
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de 10 cm
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4 s
(1)
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Polymer
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Neoprene
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516112A1
Family ID 8046756
Probable Assignee Cofitec Sa
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA POSE D'UNE PLATE-FORME
D'EXPLOITATION OFFSHORE SUR DES PILES (JACKET)
EN Title OFFSHORE DRILLING RIG PLACEMENT METHOD - USES
ADJUSTABLE-BALLAST BARGE WITH COMPUTER CONTROLLING FOOT LENGTH TO
COMPENSATE SWELL AND GIVE CONTROLLED DECELERATION DURING DESCENT
Abstract
_________________________________________________________________
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION POUR LA
POSE D'UNE PLATE-FORME D'EXPLOITATION OFFSHORE SUR DES PILES (JACKET),
NOTAMMENT POUR UNE EXPLOITATION PETROLIERE.
CETTE INSTALLATION EST CARACTERISEE EN CE QU'ELLE COMPORTE, POUR
CHAQUE PIED 11, 12, 13 DE LA PLATE-FORME 4, UN VERIN HYDRAULIQUE 21,
22, 23 DISPOSE ENTRE LA PLATE-FORME 4 ET LA SURFACE SUPERIEURE DE LA
BARGE 5, AU VOISINAGE DE CE PIED, UN DISPOSITIF 31, 32, 33 DE COMMANDE
DE L'ALIMENTATION HYDRAULIQUE DE CE VERIN, ET UN CAPTEUR 41, 42, 43
RELEVANT LE MOUVEMENT VERTICAL PERIODIQUE DU PIED DE LA PLATE-FORME,
ET EN CE QU'ELLE COMPORTE EN OUTRE UN CALCULATEUR 15 AUX ENTREES
DUQUEL SONT RELIES LES DIVERS CAPTEURS 41, 42, 43 ET DONT LES SORTIES
SONT CONNECTEES AUX DIVERS DISPOSITIFS 31, 32, 33 DE COMMANDE
HYDRAULIQUE DES VERINS DE MANIERE A FAIRE INTERVENIR CEUX-CI, A DES
INSTANTS APPROPRIES, POUR FREINER LES COURSES DE DESCENTE DES PIEDS
11, 12, 13 DE LA PLATE-FORME 4 ET LES AMENER A SE POSER SUR LES
SOMMETS DES PILES AVEC UNE VITESSE PRATIQUEMENT NULLE.
The method uses a barge with adjustable ballast to carry the platform
to the interior of the enclosure defined by the piles. The barge and
platform are immobilised so that the feet of the platform are directly
above the piles. To compensate the rocking of the barge in the seal
swell an automatic controller adjusts the length of the feet so that
they are in a fixed horizontal plane, giving even touchdown onto the
piles. A multiple input computer (15) carried on the barge, receives,
from transducers data on the distance between each foot and its target
pile. The computer then outputs control signals to hydraulic cylinders
which adjust the length of the foot so its descent velocity is
uniformly retarded and approaches zero at touchdown.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un procede et une installation pour la
pose d'une plateforme-d'exploitation offshore sur des piles (jacket),
notamment pour une exploitation petroliere.
La pose des plateformes prevues pour les operations de forage
petrolier en mer, appelees encore plateformes "offshore" exige
generalement des moyens auxiliaires, tels que des grues qu'il est
necessaire d'amener sur le lieu ou la plateforme doit etre mise en
place.
Pour remedier a cet inconvenient on a deja envisage d'utiliser, pour
la pose de la plateforme, une barge ballastable servant au transport
de la plateforme. Un tel procede est decrit par exemple dans la
demande de brevet francais N" 79 05736 ainsi que dans la demande de
certificat d'addition NO 79 24901. Suivant ce procede on amene la
barge chargee de la plateforme a l'interieur du polygone defini par
les piles, la plateforme debordant en les surmontant tous les sommets
des piles, puis on leste la barge qui s'enfonce suffisamment pour que
dans un premier temps, la plateforme vienne se poser sur les sommets
des piles et que dans un deuxieme temps la barge puisse sten degager,
tout le poids de la plateforme etant alors pris en charge par les
piles.
Si un tel procede presente l'avantage incontestable de ne pas avoir a
faire appel a des engins de levage independants, il n'en reste pas
moins qu'il est tres delicat a mettre en oeuvre, a cause surtout/des
mouvements auxquels la barge et la plateforme qu'elle supporte sont
soumis, sous l'effet de la houle.
La presente invention vise des perfectionnements apportes a ce procede
dans le but de realiser une pose pratiquement sans choc de la
plateforme sur les piles, et ce en utilisant des moyens
particulierement simples.
A cet effet ce procede pour la pose d'une plateforme d'exploitation
offshore sur des piles (jacket)dans lequel on amene trie barge
ballastablepoitantlap1stesxae,itird de pieds,a ltinterieur de
l'ensemble defini par les piles, la barge et la plateforme etant
immobilisees de maniere que les differents pieds de la plateforme
soient situes au-dessus des piles et a une certaine distance des
sommets de celles-ci, est caracterise en ce qu'on releve les
mouvements verticaux periodiques des divers points de la barge situes
en regard des piles respectives et on commande, a partir des mesures
de ces mouvements, un deplacement relatif vertical des differents
pieds de la plateforme par rapport a la barge de maniere a transformer
la vitesse de descente normale de chaque pied de la plateforme qui est
uniformement accelere en un mouvement uniformement retarde tel que
l'extrEmite inferieure de chaque pied de la plateforme vienne se poser
sur le sommet de la pile correspondante avec une vitesse pratiquement
nulle.
L'invention a egalement pour objet une installation pour la mise en
oeuvre du procede sus-mentionne, caracterisee en ce qu'elle comporte,
pour chaque pied de la plateforme, un verin hydraulique dispose entre
la plateforme et la surface superieure de la barge, au voisinage de ce
pied, un dispositif de commande de l'alimentation hydraulique de ce
verin, et un capteur relevant le mouvement vertical periodique du pied
de la plateforme, et en ce qu'elle comporte en outre uncalculateur aux
entrees duquel sont relies les et divers capteurs/dont les sorties
sont connectees aux divers dispositifs de commande hydraulique des
verins de maniere a faire intervenir ceux-ci, a des instants
appropries, pour freiner les courses de descente des pieds de la
plateforme et les amener a se poser sur les sommets des piles avec une
vitesse pratiquement nulle.
On decrira ci-apres, a titre d'exemple non limitatif, une forme
d'execution de la presente invention en reference au dessin annexe sur
lequel
La figure 1 est une vue schematique de l'installation suivant
l'invention pour la pose d'une plateforme petroliere sur des piles.
La figure 2 est une vue en coupe verticale et transversale de
l'installation.
La figure 3 est un diagramme illustrant les mouvements de certains
points de la barge.
L'installation representee sur la figure 1 est destinee a mettre en
place, sur des piles verticales 1, 2, 3 (jacket) une plateforme 4
d'exploitation petroliere liere transportee et mise en place au moyen
d'une barge ballastable 5. Cette barge 5 qui doit etre utilisee a la
fois pour le transport et la mise en place de la plateforme, doit
avoir des dimensions suffisantes pour assurer ce transport dans des
conditions de secu rite habituelle aux regles du transport maritime
compte tenu du centre de gravite eleve de la plateforme 4. Cette barge
5 comporte une superstructure 6 et une partie inferieure 7 contenant
des ballasts. Un systeme de pompe de remplissage ou vidange de ces
ballasts permet d'assurer une montee ou une descente de la barge d'un
metre par heure.
Les piles 1, 2, 3 sont disposees suivant des rangees s'etendant
perpendiculairement au sens de deplacement de la houle. La largeur
hors tout L de la barge 5 est adaptee a l'ecartement de ces rangees de
piles de maniere a respecter les relations t z L - D et C3L - 2D, L
etant la largeur entre les axes des rangees de piles et D le diametre
des piles. La largeur hors tout de la barge 5 proprement dite peut
etre augmentee par la prevision d'elements protecteurs contre les
chocs 8, de preference en tubes, ces elements glissant le long des
piles 1, 2, 3 lors des mouvements verticaux de la barge. L'intervalle
moyen entre chaque element protecteur 8 et la pile voisine est de
l'ordre de 10 cm.
La plateforme 4 est fixee a la superstructure 6 de la barge 5, pendant
le transport, au moyen de pattes de fixation 9 enlevees avant la pose
de la plateforme 4. Par ailleurs a chacun des pieds 11, 12, 13 est
associe un verin vertical respectif 21, 22, 23 prenant appui d'une
part sur la surface superieure de la superstructure 6 de la barge 5 et
d'autre part sous la plateforme 4.
L'alimentation hydraulique de ces verins est commandee par des
dispositifs respectifs 31, 32, 33. En outre, des amortisseurs 14 sont
disposes sur la surface superieure de la superstructure 6 pour amortir
les chocs eventuels. Ces amortisseurs sont avantageusement cons
titubes d'un boitier telescopique en deux parties contenant a l'inte-
rieur un materiau elastique tel que caoutchouc neoprene.
L'installation commandant la pose de la plateforme 4 sur les piles 1,
2, 3 comporte par ailleurs des capteurs 41, 42, 43 montes sur la
barge, respectivement en face des diverses piles 1, 2, 3. Ces piles
portent par ailleurs des echelles de lecture 51, 52, 53 qui s'etendent
verticalement sur la partie extreme? superieure des piles respectives
1, 2, 3.
Enfin, la barge 5 porte un calculateur 15 a plusieos entrees
connectees respectivement aux divers capteurs 41, 42, 43 et a
plusieurs sorties reliees respectivement aux dLspositiis 31, 32,33
commandent l'alimentation hydraulique des verins 21, 22, 23.
On decrira maintenant le procede de pose de la plateforme 4 suivant
l'invention.
Une fois la barge 5 amenee entre les rangees de piles 1, 2, 3 de
maniere que les pieds 11, 12, 13 de la plateforme 4 soient situes
au-dessus des piles respectives, on amarre la barge 5 et on la laisse
osciller librement sous l'effet de la houle. Si on considere chaque
point de la barge 5, celui-ci est anime d'un mouvement periodique
vertical qui depend des caracteristiques de la houle et des dimensions
de la barge. Les capteurs 41, 42, 43 sont prevus pour relever ces
mouvements periodiques d'amplitudesrespectives hl, h2, h3 en des
points de la barge situes pres des piles 1, 2, 3. La figure 3
represente la variation de l'amplitude des mouve mentsperiodique hl et
h2 au voisinage des piles 1 et 2. Ces mouvements periodiques peuvent
etre representes par des sinusoides de meme periode mais d'amplitudes
differentes.
En jouant sur le remplissage plus ou moins important des ballasts 7 de
la barge 5, on fait en sorte que chacune des extremites inferieures
des pieds 11, 12, 13 de la plateforme 4 ne viennent jamais s'approcher
du sommet de la pile correspondante 1, 2, 3 d'une distance inferieure
a une valeur, ce qui evite ainsi tout contact entre les pieds 11, 12,
13 et les piles 1, 2, 3.
On ne considere, dans l'etude des -divers mouvemen que le tangage, car
les effets du roulis peuvent etre consideres comme negligeables, etant
donne l'orientation des rangees de piles perpendiculairement a la
houle.
L'operation de pose de la plateforme 4 s'effectue de preference a la
mi-maree descendante, pour ajouter l'action de cette maree descendante
aux effets du ballastage comme il seta decrit ci-apres.
Les pieds 11, 12, 13 de la plateforme 4 ont de preference leurs
extremites inferieures coniques pour pouvoir s'emboiter dans les piles
correspondantes.1, 2, 3.
Comme on l'a vu precedemment, le calculateur 15 recoit, des capteurs
41, 42, 43,des informations relatives aux variations periodiques des
valeurs hl, h2, h3 qui representent a chaque instant, la distance
entre l'extremite inferieure des pieds de la plateforme 4 et le sommet
des piles 1, 2, 3. Le calculateur a pour r81e de commander les
dispositifs 31, 32, 33 agissant sur les verins 21, 22, 23 de maniere a
transformer, au moyen de ces verins, la vitesse de descente des pieds
11, 12, 13 de la plateforme 4 qui est normalement uniformement
acceleree, en une vitesse uniformement retardee et tendant a devenir
nulle.Autrement dit, le calculateur 15 calcule la vitesse de descente
de chaque verin ainsi que cette course de descente, d'une part, et
l'instant du declenchement de l'intervention du verin, d'autre part,
pour faire en sorte que l'extremite inferieure de chacun des pieds 11,
12, 13 vienne se poser sur le sommet correspondant des piles 1, 2, 3
avec une vitesse finale pratiquement nulle. Ceci est illustre par les
diagrammes de la figure 3 ou l'on voit qu'a l'instant tl le
calculateur 15 commande l'entree en action du verin 21 de maniere a
modifier la courbe de descente du pied 11 de la plateforme et a faire
en sorte que ce pied 11 vienne se poser sur le sommet de la pile 1, a
l'instant t'l, avec une vitesse pratiquement nulle.De meme le
calculateur commande a l'instant t2 l'intervention du verin 22 pour
que l'extremite inferieure du pied 12 vienne se poser sur le sommet de
la pile 2, a l'instant tF2, avec une vitesse pratiquement nulle. De ce
fait on obtient une pose pratiquement sans choc de la plateforme 4 sur
les piles 1, 2, 3.
Les dispositifs 31, 32, 33 de commande des verins sont de preference
constitues par des vannes assurant un debit variable, ce dernier etant
obtenu par un excentrique entraine par un moteur electrique tournant a
vitesse constante. Ce dispositif donne au verin l'amplitude de
descente et la vitesse recherchees.
Apres l'abaissement de la plateforme 4 sur les piles 1, 2, 3 on
verrouille les pieds 11, 12, 13 sur ces piles. On peut utiliser a cet
effet un systeme de verrouillage du type hydraulique commande a
distance de la salle de controle.
Une fois la plateforme 4 placee sur les piles 1, 2, 3, il suffit de
remplir les ballasts 7 de la barge 5 pour l'en- foncer suffisamment et
l'evacuer a l'exterieur de l'ensemble ainsi realise.
Les amortisseurs 14 a masse de caoutchouc compres situe permettent une
limitation des chocs pendant la periode s'ecoulant entre le
verrouillage des points d'assemblage et le moment ou la barge est
ecartee, dans le sens longitudinal, des points ou il peut y avoir
choc, ceci etant donne la lenteur relative du ballastage. L'ecartement
de la barge se fait egalement au moyen de verins commandes par le
calculateur 15.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Procede pour la pose d'une plateforme d'exploitation offshoresur
des piles (jacket) dans lequel on amene une barS ballastableportant la
plateforme, munie de pieds, a l'interieur de l'en-semble defini par
les piles, la barge et la plateforme etant immobilisees de maniere que
les differents pieds de la plateformesoient situes au-dessus des piles
et a une certaine distance dessommets de celles-ci, caracterise en ce
qu'on releve les mouvements verticaux periodiques des divers points de
la barge situesen regard des piles respectives (1, 2, 3) et on
commande, a partir des mesures de ces mouvements, un deplacement
relatif vertical des differents pieds (11, 12, 13) de la plateforme
(4) parrapport a la barge (5) de maniere a transformer la vitesse
dedescente normale de chaque pied de la plateforme qui est
uniformement acceleree, en un mouvement uniformement retarde tel
quel'extremite inferieure de chaque pied de la plateforme vienne
seposer sur le sommet de la pile correspondante avec une
vitessepratiquement nulle.
2. Installation pour la pose d'une plateforme d'exploitation offshore
sur des piles (jacket), tte pAateforme etantnunie de pids,etantportee
par une barge ballastable servant a son transport et a samise en
place, la barge etant mise en place entre les piles demaniere que les
pieds de la plateforme soient situes au-dessusdes piles et a une
certaine distance des sommets de celles-ci,caracterisee en ce qu'elle
comporte, pour chaque pied (11, 12, 13)de la plateforme (4), un verin
hydraulique(21, 22, 23) disposeentre la plateforme (4) et la surface
superieure de la barge (5),au voisinage de ce pied, un dispositif (31,
32, 33) de commandede l'alimentation hydraulique de ce verin,-et un
capteur (41, 42,43) relevant le mouvement vertical periodique du pied
de la plateforme, et en ce qu'elle comporte en outre un calculateur
(15) auxentrees duquel sont relies les divers capteurs (41, 42, 43)
etdont les sorties sont connectees aux divers dispositifs (31, 32,33)
de commande hydraulique des verins de maniere a faire intervenir
ceux-ci, a des instants appropries, pour freiner les coursesde
descente des pieds (11, l, 13) de la platefcrrr;e '4) et lesamener a
se poser sur les sommets des piles avec une vitesse pratiquement
nulle.
3. Installation euivant la revendication 2, caracterisee en ce queles
capteurs (41, 42, 43) solidaires de la barge (15) se deplacent devant
des echelles (51, 52, 53) graduees verticalement surles piles (1, 2,
3).
4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 et
3,caracterisee en ce que la barge (5) porte,sur sa surface superieure,
des amortisseurs (14).
5. Installation suivant la revendication 4, caracterisee en ce
quechaque amortisseur (14) comporte un bottier telescopique a
l'interieur duquel est logee une masse elastique.
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