CA1104492A - Colonne montante deconnectable pour puits petroliers sous-marins - Google Patents

Colonne montante deconnectable pour puits petroliers sous-marins

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CA1104492A
CA1104492A CA306,591A CA306591A CA1104492A CA 1104492 A CA1104492 A CA 1104492A CA 306591 A CA306591 A CA 306591A CA 1104492 A CA1104492 A CA 1104492A
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CA
Canada
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tubes
satellite
tube
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CA306,591A
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Georges L. Buresi
Michel Viallard
Oliver Roche
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Total Compagnie Francaise des Petroles SA
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Compagnie Francaise des Petroles SA
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Abstract

Colonne montante déconnectable pour puits pétroliers sous marin. L'invention permet une déconnexion et une reconnexion rapides de l colonne montante même par mauvais temps. A cet effet, la colonne est pourvue d'un support de connexion des parties supérieures des tubes satellites à la partie inférieure de ces tubes. Ayant déconnecté la colonne du puits et retiré la partie supérieure des tubes, la colonne peut rester suspendue à une table montée sur cardan mobile dans l'axe du puits du support de surface. L'invention s'applique notamment aux colonnes supérieures à 150 mètres.

Description

L'invention se rapporte à une colonne montante, susceptible d'être déconnectée rapidement du puits pétrolier ou de l'équipement sous-marin auquel elle est reliée et notamment dans le cas où la colonne est susceptible d'être utilisée dans des mers balayées par des icebergs ou des tempêtes.
Les colonnes montantes déconnectables utilisées en eauX peu profondes, inférieures à 150 mètres, forment en -général un ensemble composé d'un tube central et d'une série de tubes périphériques répartis autour du centre. Ces tubes permettent, par exemple, des interventions à des niveaux donnés et l'ensemble est associé à une boîte de commande des diverses vannes et connecteurs incorporés au puits, la boîte de commande ~
étant reliée à la surface par un cordon comprenant un faisceau -de câbles de transmission et de commande appropriés. L'ensemble est supporté au sommet par un support de surface dont les mouvements dûs au vent et à la houle ont pour effet de communi-quer à la colonne, et notamment à la base du tube central connectée au puits, des efforts de flexion que l'on élimine :
en prévoyant une articulation entre la zone inférieure du tube : :
central et le puits. Les tubes satellites de plus faibles sections, pouvant supporter la ~lexion imprimée ~ l'ensemble, -~
sont simplement gu1dés dans des passages appropriés de dispo-- sitifs de maintien sur le tube central. Des tensionneurs appropriés, montés sur le support de surface, soumettent l'ensemble à une tension constante. -En cas de nécessité: passage de tempête par exemple, . - . :.
on déconnecte du puits la base de la colonne montante. Ce travail est relativement long étant donné que chaque tu~e - satellite doit être remonté en surface. ;~ -.:
Bien que l'on parvienne à utiliser ce gènre de colonne ::
montante jusqu'à 150 mètres, il n'est guère pratique d'aller au-delà et l'on a déj~ envisagé, pour des profondeurs de l'ordre -: ~ , '.

:. . : . .

9~
de 1.000 m : par exemple de diviser l'ensemble de la colonne et de ses tubes satellites en deux parties: la partie .inférieure restant fixe sur le puits et la partie supérieure de l'ordre de 80 mètres par exemple, seule déconnectable de la partie inférieure. Lors de la déconnexion, la partie inférieure de la colonne reste soutenue et tendue par un moyen de flottaison comprenant, en outre, un dispositif de connexion.
On parvient alnsi à réduire le temps de déconnexlon puisque, pour permettre la reconnexion ultérieure, seule une longueur d'environ 80 mètres par exemple de la colonne est remontée en surface, la partie inférieure de la colonne étant : hors d'atteinte de l'influence des vagues. Cependant, alors que la déconnexion est aisée, la reconnexion de la partie supé-. rieure de la colonne au connecteur autoportant de la partie `~ de la colonne soutenue par le moyen de flottaison intermédiaire présente diverses exigences qui sont inutilement complexes dans .. :
le cas de colonnes de longueurs moyennes de l'ordre de 150 à 400 mètres par exemple.
Par ailleurs, alors qu'une colonne de l.000 m peut présenter à sa jonction sur la tête de puits une surépaisseur :.
lui permettant de résister aux efforts de flexion et d'éviter l'emploi d'articulation à la base qui rendait plus diffic~le -. encore la reconnexion de la partie supérieure à la partie inférieure de la colonne, cette solution ne peut s'appliquer ; ~ des colonnes de plus faible longueur, l'augmentation des moments de flexion appliqués à la base du tube central ~ entraînant la nécessité d'augmenter de façon prohibitive l'épaisseur de ses contreforts et la dimension du connecteur ~ autoportant ou d'employer une articulation au pied du tube centrai de la co}onne qui ne permet pas le raccordement des .~
tubes satellites dès que la colonne s'incline au-delà d'un angle de quelques degrés.

- - 2 - -.
~ .

L9%

L'objet de la présente invention est une colonne montante dont la base du tube central est articulée et déconnectable, la colonne étant caractérisée en ce qu'elle comporte, à sa partie supérieure, une liaison à une table de suspension et, à un niveau de l'ordre d'une cinquantaine de mètres, un support de connexion de la partie supérieure des tubes satellites à l'extrémité supérieure de la partie située au-dessous du support de connexion desdits tubes, de telle sorte qu'il suffit, en cas de danger d'impact en surface, de déconnecter du puits l'ensemble de la colonne centrale et des tubes satallites et de remonter en surface l'ensemble ; des seules parties des tubes satellites situées au-dessus du support intermédiaire de connexion, pour rendre minimale la prise de la houle sur la partie supérieure de la colonne.
Etant ainsi déouurvue de la partie supérieure de ses tubes satellites, la colonne peut alors rester suspendue au support de surface, sans fatigue et quel que soit l'état de la mer.
Il en résulte que, contrairement aux méthodes de déconnexion connues nécessitant un temps relativement long pour remonter en surface la colonne entière ou seulement la partie supérieure de la colonne, tubes central et satellites compris, on laisse la colonne entière suspendue au suppor~
semi submersible de surface après avoir seulement déconnecté
du support de connexion intermédiaire la partie supérieure des tubes satellites et avoir retiré cette partieO Les vagues n'ayant plus de prise sur les tubes périphériques et n'exerçant ; pratiquement aucune action importante sur la partie supérieure du tube central, on réduit considérablement les effets de la hoùle tout en réduisant de fa~con importante la durée de la déconnexion de la colonne et en supprimant les risques d'ava- -~

ries aux tubes ainsi déconnectés de leur base.
Un autre objet de l'invention est une colonne montante .. .

4~92 de mise en oeuvre de la methode ainsi definie, caractérisee en ce qu'elle comporte, en plus du support de connexion intermé-diaire de la partie superieure des tubes satellites a leur partie inférieure et de l'articulation coulissante, ou tête de colonne, assurant la stabilite de la colonne après deconnexion du puits, un mo~en de guidage articule de la base des parties inferieures des tubes satellites solidaire de la base du tube central articulé, ladite base articulee comportant en outre une .:
embase de raccordement recevant la boite de commande des equipe- :
ments du puits. :
Il devient ainsi possible et même par fortes mers, non seulement de déconnecter en un temps très court l'ensemble de la base de la colonne du puits ou de toute claviature ainsi que l'ensemble de la partie supérieure des tubes satellites du support de conne~ion intermédiaire, mais encore de procéder très rapidement à l'opération inverse puisqu'en raison de l'articula- .
tion coulissante de la table de suspension, tout l'ensemble peut :
; être aisément redescendu et connecte sur la tête de puits et qu'en raison des guidages articules inferieurs et solidaires de la base de la colonne, il suffit que celle-ci soit en position de raccordement sur la tête de puits pour entralner le positionnement ; correct des moyens de guidage des extrémités inferieures des tubes satellites, même en cas d'inclinaison de la colonne articulee a sa base, les eléments de guidage de ces tubes étank eux-mêmes . articulés en vue d'~viter toutes contraintes.
; En cons~quence, l'invention que l'on revendique ici est essentiellement une colonne montante à être suspendue a une table de suspension, d'une part, et a être reliée, d'autre part, à une tête de puits p~trolier sous-marin ou analogue, colonne compor-tant un tube central.et des tubes sateIlites, le tube central étant pourvu d'un moyen qui lui pe~mette une certaine oscilla-tion apres sa connexion a ladite tête de puiks ou analogue, : . :

colonne caract~ris~e en ce que des moyens-de connexions sont pr~vus entre les parties supérieures et inférieureR des tubes satellites, permettant le retrait da ces parties supérieures et le maintien de ces parties inférieures, et en ce qu'un support est prévu pour lesdits moyens de connexions, ces derniers ainsi que le support étant situés à une profondeur a laquelle les effets de vagues ne sont plus sensibles.
Egalement revendiquée est une méthode de connexion rapide d'une colonne montante suspendue, d'une part, à une table , de suspension et reliée, d'autre part, à une tête de puits pétro-lier ou analogne, colonne comportant un tube central et des tubes satellites, chaque tube satellite étant pourvu de moyens reliant sa partie supérieure et sa partie inférieure; les parties superieures étant reliées à ladite table de suspension et les parties inférieures à ladite tête de puits ou analogne, méthode selon laquelle on déconn~cte la colonne du puits ou analogue et on procède au ret~ait des seules parties supérieures des tubes satellites comprises entre la tabLe de suspension et ledit support de connexion.
D'autres avantages et caracteristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante faite en ré~érence aux dessins annexés qui représentent, à titre~d'exemple non llmitatif, un mode de realisation d'une colonne montante pour la mise en oeuvre de la méthode de dégagement en cas de ri~que d'impacts en sur~ace. , ..

Sur les dessins: .
la figure 1 représente la vue schématique d'une .:
colonne équipée d'un support de connexion intermédiaire des lignes satellites, la figure 2, la vue schématique de la colonne après ~ -.déconnexion et retrait de la partie supérieure des tubes satellites, la figure 3, la vue schématique en élévation du cardan de suspension de la colonne dépourvu, pour la clarté .
10 du dessin, des tensionneurs des tubes périphériques, la figure 4, la vue en plan du dispositif à la cardan, la figure 5, la vue schématique partiellement en coupe de la tete de la colonne, ~:
la figure 6, ttroisième planche des dessins), la vue en coupe d'un tensionneur de tube satellite, :
la figure 7, (troisième planche),.la vue schémati-que en coupe de la plaque support i.ntermédiaire de connexion . des tubes satellites, la figure ~,la vue en coupe du raccordement entre ;.
les parties supérieure et infërieure d'un tube satellite, : la figure 9, la vue en coupe axiale d'un support de . cône de guidage de tube satellite, la figure 10, la vue en coupe d'un moyen de guidage ~ .
, . de réentrée de l'extrémité d'un tube satellite dans ses ~:
su~-ports de guidage latéraux, . ;;
la figure 11, la vue schématique en élévation du .
moyen de guidage de la portion inférieure deb tubes satellites, ::
- ...... la figure 12, la vue schématique en élévation du .
guidage de la boîte de télécommande sur la colonne , et . . . la:figure 13, la vue schématique en perspective du .:
. .
_ 5 _ ~ .
,, ' ' ' :"
~ ' , .

-, . . .: , support de la boîte de commande.
L'ensemble de la colonne montante, désignée par la référence 1, comprend un tube central 2, une série de lignes satellites 3 réparties à la périphérie, une plaque support de connexions intermédiaires 4 pour le retrait et la reconnexion des parties supérieures des tubes satellites 3 maintenues par la table de suspension 5,, un support 6 des tubes guides inféri-eurs 7 équipés de cardans 8, l'extrémité inférieure du tube central 2 comprenant une rotule 9. L'ensemble de la partie connectable de la colonne l est associé à un cône de réentrée 10 comprenant la boîte des télécommandes amovibles ll. La connexion s'effectue sur une tête de puits 12 ou toute.autre .
installation: mani~old par exemple. La table de suspension 5, montée sur cardan 18 et support coulissant 24, figures 3 et 4, est sollicitée par un tensionneur schématisé par les cables 13. Pouvant être quelconque, le tensionneur n'a.pas été
représenté. Le.support de surface 60 a été schématisé par le . :
plancher de travail 15, le plancher de stockage 16, le puits .
de travail 14, le derrick 70 et des moyens de fl~ttaison ~.
schématisés en 17.
.~ Lorsqu'en raison de danger, on doit rendre independant l'ensemble l de la tête de puits 12, ou de toutes autres installa--~ . . , tions,~on déconnecte la partie connectable schématisée par le ~ :cône de réentrée lO et l'on remonte l'ensemble d'une hauteur:

`.~ suffisante pour éviter tous chocs~de la base de la colonne l - -~ contre le fond ou contre tous équipements, les parties supé~

: rieures des tubes satellites 3 primitivement raccordées à la plaque intermédiaire 4 étant retlréesO

~ De cette manière, le temps nécessaire au passage .- 30 de l'état de production, figure 1, à l'état de retrait momentané, j figure 2, avec remise en surface des seules parties supérieures ~ des lignes satellites 3 peut être très court puisque la longuaur . . .
-i , . , : , , : , ,:
, . .. ., .. , .. : .

des parties supérieures de ces lignes satellites 3 est faible et correspond seulement à la profondeur à laquelle l'action des vagues ne peut plus se faire sentir. La partie supérieure du tube central 2, figure 2, dépouillée des tubes satellites, n'offre plus alors qu'une faible résistance aux vagues. Afin -de supporter sans fatigue l'ensemble de la colonne 1, la tête du tube central 2 est fixée dans l'axe de la table 5 montée sur cardan et support coulissant. Cette disposition rend possible la déconnexion immédiate de la base de la colonne montante 1, aussitôt après la fermeture des vannes contrôlant, à l'aide du boitier de commande 11, le tube central 2 et les tubes satellites 3 et avant même que l'on ait eu encore le temps de procéder au démontage des tubes satellites 3. Le dispositif à la cardan est schématisé figure 3 par les axes 18, permettant l'inclinaison du cadre 19 supportant des axes 20, figure 4, perpendiculaires aux axes 18. Ainsi, quelles que soient les conditions météorologiques, la colonne 1 peut prendre une certaine inclinaison par rapport au puits de travail 14, sans provoquer de contraintes prohibitives. On a 20- représenté en 21, figure 4, les poulies supportant les câbles 13 de la table de suspension 5 et désigné, par les références 2 ;~
et 3, les positions des raccordements du tube central 2 et des tubes~satellites 3 conduisant aux flexibles tels que 22, figure 5.
La table de suspension 5 comporte en son centre une plaque amovible 75 supportant à la fois le tube 2 et les extrémités supérieures des tubes satellites 3 reliées, par ~, . .
les raccords 76, aux duses 77 conduisant, par l'intermédiaire ~ du raccord 78, aux flexibles 22 des effluents situés en dessous du niveau de la table de suspension. A cet effet, la table 5 ;
comporte des lumières 79 en forme de portions d'anneaux procu-rant, d'une part, le passage nécessaire au raccordement des ;
' ~ ' . :, . ^ , ,' . . ! . ' , , ' . ' ' : ' ~ , , ' extrémités supérieures des tubes satellites 3 aux flexibies 22, d'autre part, un moyen de correction de l'orientation de la colonne, tout l'ensemble 75 pouvant prendre l'orientation désirée par rapport à la table 5.
La déconnexion des tubes satellites 3 pouvant devoir s'effectuer dans de très mauvaises conditions, la table de suspension 5 est entourée d'une passerelle 23, figure 3, et les axes 18 montés sur des chariots 24 dont les galets à gorges 26, figure 4, roulent sur des ralls 25. Ce guidage latéral du cadre 19 du cardan 18-20 soutenant la table de suspension 5 -~
évite tout déplacement latéral dangereux de l'extrémité
supérieure cle la colonne 1 et notamment lorsque ce déplacement ' est conjugué à l'inclinaison de la colonne 1. Le déplacement des chariots 24 parallèlement à l'axe du puits 14 a pour avan-tage de réduire les contraintes engendrées par les effets de la houle.
Chaque tube satellite 3 est en outre équipé d'un propre tensionneur hydraulique 27, figure 6, prenant appui sur , des pièces 28 solidaires du tube 3. La tension est obtenue par ~ ' la pression hydraulique provenant de la ligne de commande 29 conduisant à la chambre délimitée par le cylindre 30, la bride 31 du cylindre prenant appui sur la table,5. Chaque tube satellite 3 peut donc coulisser indépendamment des autres sous ,-l'action de son tensionneur 27 à l'intérieur du cylindre 30.
On peut, dans ces condit1ons, procéder aisément au retrait 'd'un des tubes 3 tout en continuant!d'utiliser les tensionneurs J~
' des autres tubes.
Lorsque l'on désire remonter la plaque amovible 75, ~, - on peut, après fermeture des vannes, déconnecter les raccords 78 et soulever l'ensemble fixé à la plaque 75 comportant les tensionneurs 27 soutenant les e~trémités supérieures des tubes ~ , satellites. '' , Q~

Ainsi, la plaque amovible 75, dans sa combinaison au cardan articulé en 18-20 et mobile le long de l'axe du puits 14, a pour principaux avantages de rendre plus aisées les déconnexions et reconnexions des tubes satellites même par mauvais temps, de permettre une orientation correcte de la :
colonne grâce à la forme des lumières 79 prévues autour de :
la plaque amovible 75 et d'accroitre la stabilité de l'ensemble par la disposition adoptée. ~ :
En plus de l'avantage résultant du faible encombre- -:
ment ~es tensionneurs, on réduit considérablement les amplitudes des mouvements de la tête des tubes satellites par rapport au support de surface 14, puisque chaque tube reste perpendicu-laire à la table 5 et que le centre de la table recevant l'axe du tube central`2 se deplace dans l'axe du puits 14 en raison ~:
des rails de guidage 25 des supports 24 du cardan 18-20. Cette ~ -disposition particulière permet de retarder l'opération de ~ .
retrait des tubes satellites 3, même lors de conditions : :
météorologiques mauvaisesO :.
Le retrait de la partie supérieure de chaque tube , .
~20 satellite 3, figures 7 et 8, s'effectue par simple dévissage du `
pied 32 primitivement introduit, par simple enfoncement, dans le connecteur correspondant 33. Selon le mode de réalisation . :
donné ~ titre d'exemple, ce connecteur peut prendre appui sur le support 4 au moyen de la butée 71 coulissant dans la rainure :
72. Lors de l'introduction, l'extrémité inférieure du pied 32 du tube satellite 3 pénètre ~ntre les lames 34 à contour cylin- `
drique ayant une certaine élasticité et pourvues intérieurement d'un filetage dont le sens est inversé par rapport aux filets . : des:raccords conventionnels servant à joindre deux tronçons . . .
: 30 consécutifs de tube. En fin de pénétration du pied 32 dans le : conneoteur 33, l'extrémité 37 garnie intérieurement de joints . 36 vient s'emboîter sur la bague 35 solidaire du connecteur 33 _ g _ ' . ~. .... .. . . . . . .. ..

3.~ 9~
., et assure l'étanchéité du raccordement. Le ~errouillage du pied 32 s'effectue par l'effet d'encliquetage des filets 38 de même pas et de même sens que ceux des lames 34 du connecteur 33. L'ensemble du tube satellite 3 est donc soumis, après raccordement du pied 32 au connecteur 33, au tensionneur 27 de la table de suspension 5, de sorte que ce tube prend la position représentée à gauche de la figure 7. Par contre, après dévissage dans le sens inverse de celui correspondant aux raccords conventionnels, la bride 39 du connecteur 33 vient prendre appui sur la partie supérieure de guidage 42 de la plaque intermédiaire 4. Le montage de la plaque 4 sur le tube central
2 peut être réalisé de toute facon connue, par exemple en utilisant une plaque formée de deu~ parties semblables et - .
solidaires chacune d'un demi manchon 40 s'encastrant entre deux brides 41, figure 7. Il suff:it de prévoir, sur l'une des brides 41, un ergot de positionnement 75 s'encastrant dans un évidement approprié d'un manchon ~0 pour assurer le position-nement correct des passages 42 des connecteurs 33 par rapport aux divers cônes de guidage 46 des lignes satellites 3. Des colliers de serrage 43 solidarisent les brides fixes 41 avec les brides des manchons 40..
' . Les cônes de guidage 46 des tubes satellites 3,.
figure 9, sont montés sur des supports 44 portés pàr le tube central 2. Ces supports, dont le montage sur le tube central 2 peut être quelconque, ont la particularité d'être de dimen sions suffisamment réduites pour faciliter le retrait du tube central. Ils possèdent, à cet effet, des moyens de fixation . 45 permettant le retrait des cônes de guidage 46.. Dans l'exemple de la figure 9, le moyen de fixation 45 est une ~ ~-simple clavette reliant de bras 47 au support 44. Une bride de verrouillage inférieure 48, solidaire du tube central 2, permet, lorsqu'elle est pourvue d'un ergot, d'orienter les ~ ' , " -- 1 0 -- : :
: .

4~`~

manchons 49 du support 44 fait de deux parties et comprenant une encoche coopérant avec l'ergot afin d'aligner l'ensemble des canes de guidage 46. Une bague filetée 50, soudée au tube central 2, permet de visser la bague de verrouillage 51 qui verrouille la partie supérieure des manchons 49 du support 44. Les bras 47 supportant les cônes 46 sont maintenus dans leur orientation radiale sur leur support 44 au moyen de butées non représentées.
~ien que ce type de support assure l'alignement désiré
des axes des cônes de guidage 46, l'inclinaison de l'ensemble de la colonne 1 peut rendre délicate l'introduction du pied 32 de l'extrémité inférieure de la partie déconnectable des tubes satellites 3 dans certains cônes de gui~age 46 au cours des mouvements de la colonne. Dans ce cas et en raison du déporte-ment de l'extrémité du tube satell:Lte 3 par rapport au cône de guidage 46, cette extrémité peut heurter la périphérie du cône 46. Afin d'éviter cet inconvénient inhérent aux mouvements de la colonne, on équipe le pied 32 du tube 3 d'un guide 53, figure 10, dont l'extrémité con.ique est faite d'une mousse ` 20 résistante de flottabilité positive et comprenant un passage - axial 54 pourvu d'un clapet 55, à bille par exemple, cette bille 55 pouvant être sollicitée par l'intermédiaire d'un ressort 56 lorsque l'on applique une certaine pression à
l'intérieur du tube 3. L'étanchéité entre la paroi interne du tube 3 et le milieu ambiant est assurée par les joints ~ toriques 57. Au cours de la descente à partir de la surface, ;~ l'eau peut pénétrer dans le tube 3 par le passage 54 et la valve ouverte 55. A chaque passage dans un cône de guidage 46, ~ l'extrémité conique du guide 53 coopère avec les cônes de ; 30 guidage 46, empêchant, même en cas d'inclinaison importante de la colonne, tout heurt de l'extrémité du pied 32 sur le bord des cônes de guidage 46. Lorsque le tube satellite 3, '.: :'~' -.
-- 1 1 -- . .
.

' .. . . . , . , ., ,, , , , ~ ~ . . .

après passage des différents cônes de guidage 46, atteint le voisinage du connecteur 33 monté sur le support 4, on accroît de la surface la pression à l'intérieur du tube 2 de fa,con à ~ermer le clapet 55 et à chasser ainsi le guide 53. Celui-ci ayant une masse volumique faible remonte de lui-même à la surface.
Le même guide 53 peut être utilisé au cours de la descente d'un tube satellite jusqu'au connecteur hydraulique 63, figure 11. Le guide S3 est alors chassé de l'extrémité 58 au voisinage du tube guide 59 solidaire de la partie inférieure du tube`central 2 par l'intermédiaire du support 66. Le tube satellite 3 peut ainsi pénétrer facilement dans la partie ~: supérieure 59 du tube guide 7, cette partie supérieure 59 se trouvant à une distance suffisante du cône de réentrée 10 pour éviter des contraintes prohibitives sur cette portion -~
du tube satellite 3 au cours d'une inclinaison du tube central 2 articulé sur la rotule 9. On évi.te de même les contraintes ; sur le tube guide 59 en prévoyant, d'une part ! des cardans 8 ~ butées 73 et 74 permettant au guide 7 de s'infléchir sans dépasser les limites autorisées par la flexion du tube satellite
3 et, d'autre part, en prévoyant à son extrémité inférieure une partie 61 coulissant dans un tube 62 solidaire du cône de réentrée 10. Des butées 65 empêchent l'extrémité~61 de sortir de sa coulisse 62. Ainsi, quels que soient les mouvements de la colonne, dûs par exemple à la présence d'un fort courant entraînant l'inclinaison de la colonne 2 en pivotant sur son articulation 9, il est possible d'introduire l'extrémité inféri- ~ :
eure 58 du tube satellite 3 dans le premier élément 59 du tube -guide 7, en vue de la guider jusqu'au connecteur 63. Le tube .
satellite 3 étant libre de coulisser par rapport à son enveloppe guide 7 peut être suffisamment souple de sorte qu'en dépit de l'inclinaison du tube central 2 sur sa rotule 9, aucun renforce-ment du tube 3 n'est à prévoir pour résister aux contraintes qu'il subirait en absence de son enveloppe 7 dont la longueur peut être par exemple d'une vingtaine de mètres. On allie, de cette manière, la souplesse du tube central, due à son articulation 9, ~ sa rigidité due ~ sa section importante, la rigidité de l'enveloppe guide 7 étant de même compensée par la flexibilité des cardans 8 dans les limites permises par les butées 73 et 74 et par la mobilité de la base du tube guide 7 dans la coulisse 62.
Les commandes des connecteurs hydrauliques s'effectuant -à l'aide de la boîte de connexion 11 commandent les diverses vannes et connecteurs du puits. Afin de commander aisément les éléments désirés, la boîte de commande 11, figures 12 et 13, est de préférence montée sur un chariot 67 dont les galets 66 circulent sur un rail 68 fixé au tube central 2, de façon silimaire 3 celle des cônes de guidage 46 des tubes satellites 3, le rail 68 étant supporté par des bras disposés entre deux bras 47 servant de support aux cônes de guidage 46. Dans , l'exemple représenté, le câble de commande 69 est ùn câble multiple autoporteur, ce câble permettant de commander indivi-duelIement chacun des connecteurs 63, figure 11, auxquels se j raccordent les extrémités 58 des tubes satellites. Le câble ; 69 permet de commander en outre les diverses vannes d'ouverture .. , :. .
et de fermeture de ces tubes.
Bien que l'on n'ait décrit qu'un seul mode de réallsa-- tion de la colonne montante, il est clair que de nombreuses additions, suppressions ou substitutions, pourraient être apportées aux divers assemblages décrits sans sortir du cadre de l'invention, les boîtiers de commandes 11 pouvant être fixes ou amovibles sur les assemblages de connexion 11 aux puits ou installations de production quelles qu'elles soient.

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Claims (18)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Colonne montante à être suspendue à une table de-suspension, d'une part, et à être reliée, d'autre part, à une tête de puits pétrolier sous-marin ou analogue, colonne compor-tant un tube central et des tubes satellites, le tube central étant pourvu d'un moyen qui lui permette une certaine oscillation après sa connexion à ladite tête de puits ou analogue, colonne caractérisée en ce que des moyens de connexions sont prévus entre les parties supérieures et inférieures des tubes satellites, permettant le retrait de ces parties supérieures et le maintien de ces parties inférieures, et en ce qu'un support est prévu pour lesdits moyens de connexions, ces derniers ainsi que le support étant situés à une profondeur à laquelle les effets de vagues ne sont plus sensibles.
2. Colonne selon la revendication 1, dans laquelle ledit support est orientable et est monté sur le tube central et pourvu de passages, les moyens de connexion de l'extrémité
supérieure de la partie inférieure des tubes satellites portant une bride prenant appui sur le passage en état libéré de la base de la colonne relativement au puits sous-marin.
3. Colonne selon la revendication 2 dans laquelle l'extrémité inférieure de la partie supérieure des tubes satelli-tes comporte un moyen de connexion rapide à l'extrémité de la partie inférieure du tube satellite suspendu au support des moyens de connexion.
4. Méthode de connexion rapide d'une colonne montante suspendue, d'une part, a une table de suspension et reliée, d'autre part, à une tête de puits pétrolier ou analogue, colonne comportant un tube central et des tubes satellites, chaque tube satellite étant pourvu de moyens reliant sa partie supérieure et sa partie inférieure; les parties supérieures étant reliées à ladite table de suspension et les parties infé-rieures à ladite tête de puits ou analogue, méthode selon laquelle on déconnecte la colonne du puits ou analogue et on pro-cède au retrait des seules parties supérieures des tubes satel-lites comprises entre la table de suspension et ledit support de connexion.
5. Colonne selon la revendication 1, comportant un support de surface formant un puits de travail et additionnelle-ment caractérisée en ce que la table de suspension est montée à la cardan à l'intérieur d'un cadre, oscillant autour d'un axe, et dont chaque extrémité est montée sur un chariot cou-lissant sur des rails parallèles à l'axe du puits de travail du support de surface.
6. Colonne selon la revendication 3, dans laquelle la table de suspension est soutenue par un tensionneur et de plus caractérisée en ce que chaque tube satellite est soutenu par un tensionneur hydrauliqùe individuel incorpore à la table de suspension.
7. Colonne montante selon la revendication 6, dont le piston du tensionneur hydraulique s'appuie sur des pièces solidaires de la tête du tube satellite, le cylindre prenant appui sur la table de suspension.
8. Colonne montante selon les revendications 6 ou 7, dont les effluents émergeant du tube central et des tubes satellites sont canalisés des extrémités supérieures des tubes situées au-dessus du niveau de la table de suspension jusqu'à
des flexibles disposés en-dessous d'elle, en traversant des lumières en forme de portions d'anneaux et réparties circulaire-ment autour du centre de la table, les extrémités des tubes étant soutenues par une plaque circulaire amovible de même axe que la table, son centre se déplaçant dans l'axe du puits au cours du déplacement vertical du cardan.
9. Colonne montante selon la revendication 8, dont le support de connexion des parties supérieures et inférieures des tubes satellites est constitué par une plaque orientable montée sur le tube central au moyen de deux brides solidaires du tube et de deux dispositifs de verrouillage.
10. Colonne montante selon la revendication 9 dont la tête de la partie inférieure d'un tube satellite est pourvue à son extrémité supérieure d'un moyen de retenue prenant appui sur le support, de secteurs cylindriques dentés intérieurement raccordés à une partie inférieure d'une certaine élasticité, la partie inférieure de la tête des parties inférieures des tubes satellites comprenant un logement cylindrique pour l'insertion de l'extrémité de la partie supérieure du tube satellite, cette extrémité étant pourvue intérieurement de joints s'appuyant sur la partie interne dudit logement et extérieurement de filetages coopérant avec les dentures intérieures des secteurs pour s'encliqueter en se verrouillant dans ces derniers par simple enfoncement de l'extrémité de la partie supérieure du du tube satellite.
11. Colonne montante selon la revendication 10 dont les têtes des parties inférieures des tubes satellites comportent au moins une butée coopérant avec le support du moyen de connexion lors du retrait de l'extrémité inférieure de la partie supérieure d'un tube satellite, les filetages de connexion de la tête de la partie inférieure du tube satellite étant de sens opposé à celui des filets des raccords entre éléments successifs du tube satellite.
12. Colonne montante selon la revendication 11, dont le tube central comporte des supports orientables porteurs de cônes de guidage des tubes satellites, les cônes de guidage étant amovibles.
13. Colonne montante selon la revendication 12 dont les extrémités inférieures des tubes satellites comportent un moyen de guidage éjectable et récupérable.
14. Colonne montante selon la revendication 13, dont la colonne montante comporte, à une certaine distance de son extrémité inférieure, un support de tubes de guidage dont les extrémités supérieures et inférieures sont alignées avec les cônes de guidage des tubes satellites, lesdits tubes de guidage étant pourvus de moyens limitant le flambement des tubes satellites pour l'ensemble de la portion de ces tubes intéri-eure aux tubes guides.
15. Colonne montante selon la revendication 14 dont l'extrémité inférieure des tubes guides est composée d'au moins un tube fixe et d'une portion mobile coulissant sur le tube fixe.
16. Colonne montante telle que revendiquée en 15 dont la portion de chaque tube guide comprise entre l'extrémité
coulissante et le support solidaire du tube central est composée d'éléments rigides articulés entre eux.
17. Colonne montante selon la revendication 16, dont le tube central comporte des supports d'un rail de guidage de la boîte de télécommande.
18. Colonne montante selon la revendication 17, dont la boîte de télécommande est connectable à un cône de réentrée sur le puits ou l'équipement auquel il se connecte, ledit cône supportant l'extrémité fixe des tubes guides.
CA306,591A 1977-07-01 1978-06-30 Colonne montante deconnectable pour puits petroliers sous-marins Expired CA1104492A (fr)

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