OA17574A - Floating support anchored on a reel comprising a guide pipe and flexible pipe offset within said reel. - Google Patents
Floating support anchored on a reel comprising a guide pipe and flexible pipe offset within said reel. Download PDFInfo
- Publication number
- OA17574A OA17574A OA1201500424 OA17574A OA 17574 A OA17574 A OA 17574A OA 1201500424 OA1201500424 OA 1201500424 OA 17574 A OA17574 A OA 17574A
- Authority
- OA
- OAPI
- Prior art keywords
- pipes
- floating support
- internal
- location
- platform
- Prior art date
Links
Abstract
La présente invention concerne un support flottant (1) de production pétrolière supportant comprenant un touret (2) traversé par une pluralité de premières conduites flexibles (4, 4a4c) reliée (7) à une plateforme supérieure (2c) caractérisé en ce que ledit touret comprend au moins une conduit e de guidage et de déport (5) apte à contenir et guider une dite première conduit e flexible (4), traversant non verticalement l'intérieur de ladite structure interne cylindrique (2a) du touret entre : a) ladite paroi de fond (2b) au niveau d'un premier emplacement (C1) de ladite paroi de fond où ladite conduit e de guidage se trouve fixée, et b) une plateforme interne (6) au-dessus de ladite paroi de fond, l'extrémité supérieure (5c) de ladite conduite de guidage (5) étant fixée (6b) à ladite plateforme interne (6) au niveau d'un deuxième emplacement (C2) où se trouve fixée ou est apte a être fixée l'extrémité supérieure (4- 3) de ladite conduite flexible (4) contenue dans ladite conduite de guidage, ledit deuxième emplacement étant non aligne verticalement avec ledit premier emplacement.The present invention relates to a floating support (1) for oil production comprising a reel (2) crossed by a plurality of first flexible pipes (4, 4a4c) connected (7) to an upper platform (2c) characterized in that said reel comprises at least one guide and offset pipe (5) capable of containing and guiding a said first flexible pipe (4), passing non-vertically through the interior of said cylindrical internal structure (2a) of the reel between: a) said bottom wall (2b) at a first location (C1) of said bottom wall where said guide pipe is fixed, and b) an internal platform (6) above said bottom wall, the upper end (5c) of said guide pipe (5) being fixed (6b) to said internal platform (6) at a second location (C2) where the upper end (4-3) of said flexible pipe (4) contained in said pipe is fixed or is capable of being fixed. guide, said second location being vertically unaligned with said first location.
Description
Support flottant ancré sur touret comprenant une conduite de guidage et de déport de conduite flexible au sein dudit touretFloating support anchored on a reel comprising a guide pipe and flexible pipe offset within said reel
La présente invention concerne une installation de liaison fondsurface entre une pluralité de conduites sous-marine reposant au fond de la mer et un support flottant en surface, comprenant une pluralité de conduites flexibles dont l'extrémité supérieure est solidaire d'un touret sensiblement fixe par rapport au fond marin, le support flottant pivotant librement autour dudit touret, ce dernier étant situé à l'avant du support flottant ou au sein dudit support flottant, en général dans le tiers avant dudit support flottant.The present invention relates to a fund-surface connection installation between a plurality of submarine pipes resting on the seabed and a support floating on the surface, comprising a plurality of flexible pipes, the upper end of which is secured to a reel substantially fixed by relative to the seabed, the floating support pivoting freely around said reel, the latter being situated at the front of the floating support or within said floating support, generally in the front third of said floating support.
La présente invention concerne également un dit support flottant ancré sur touret.The present invention also relates to a said floating support anchored on a reel.
Le secteur technique de l'invention est plus particulièrement le domaine de la fabrication et de l'installation de colonnes montantes (« riser ») de production pour l'extraction sous-marine de pétrole, de gaz ou autre matériau soluble ou fusible ou d'une suspension de matière minérale à partir de tête de puits immergé jusqu'à un support flottant, pour le développement de champs de production installés en pleine mer au large des côtes. L'application principale et immédiate de l'invention étant dans le domaine de la production pétrolière.The technical sector of the invention is more particularly the field of the manufacture and installation of production risers for the underwater extraction of oil, gas or other soluble or fusible material or of production. 'a suspension of mineral matter from a submerged wellhead to a floating support, for the development of production fields installed in the open sea off the coast. The main and immediate application of the invention being in the field of oil production.
Le secteur technique de l'invention est plus particulièrement le domaine de la production pétrolière sous-marine en zone de conditions océano-météo difficiles ou extrêmes, ou encore en zone arctique et antarctique, à partir de supports flottants.The technical sector of the invention is more particularly the field of underwater oil production in areas of difficult or extreme ocean-weather conditions, or even in arctic and antarctic areas, from floating supports.
Un support flottant de production pétrolière comporte en général des moyens d'ancrage pour rester en position malgré les effets des courants, des vents et de la houle. Il comporte aussi en général des moyens de forage, de stockage et de traitement du pétrole ainsi que des moyens de déchargement vers des pétroliers enleveurs, ces derniers se présentant à intervalle régulier pour effectuer l'enlèvement de la production. L'appellation usuelle de ces supports flottants ou navires est le terme U »A floating oil production support generally includes anchoring means to remain in position despite the effects of currents, winds and swells. It also generally comprises means for drilling, storing and treating the oil as well as means for unloading to stripping oil tankers, the latter appearing at regular intervals to carry out the removal of the production. The usual name for these floating supports or vessels is the term U "
anglo-saxon Floating Production Storage Offloading (signifiant moyen flottant de stockage, de production et de déchargement) dont on utilisera le terme abrégé FPSO dans l'ensemble de la description suivante, ou encore FDPU ou Floating Drilling & Production Unit (signifiant moyen flottant de forage et de production), lorsque le support flottant est aussi utilisé pour effectuer les opérations de forage avec puits dévié dans la hauteur de la tranche d'eau.Anglo-Saxon Floating Production Storage Offloading (meaning floating average of storage, production and unloading) which we will use the abbreviated term FPSO throughout the following description, or FDPU or Floating Drilling & Production Unit (meaning floating average of drilling and production), when the floating support is also used to carry out drilling operations with a well deviated in the height of the water section.
Lorsque les conditions océano-météo, c'est-à-dire la houle, le vent et le courant sont importants, voire extrêmes, dans le cas de tempêtes, on préfère ancrer le FPSO au niveau d'un touret, en général situé de manière connue à l'avant ou dans le tiers avant du navire et dans l'axe, le navire étant libre de tourner autour dudit touret au gré du vent, du courant et de la houle. Ainsi, vent, courant et houle exercent des efforts spécifiques sur la coque et les superstructures, le FPSO du fait de son degré de liberté de rotation autour de l'axe vertical ZZ, venant se mettre naturellement dans la position de moindre résistance. Les conduites assurant la liaison avec les têtes de puits sont connectées en général en sous-face du touret et reliées au FPSO par l'intermédiaire d'un joint tournant intégré dans l'axe dudit touret, situé en général au niveau du pont dudit FPSO. Lorsque les conditions météo peuvent devenir extrêmes, comme en Mer de Nord, dans le Golfe du Mexique ou dans la zone arctique ou antarctique, le FPSO est en général déconnectable de manière à pouvoir se mettre à l'abri en attente de conditions opérationnelles acceptables.When the oceano-weather conditions, that is to say the swell, the wind and the current are important, even extreme, in the case of storms, it is preferable to anchor the FPSO at the level of a reel, generally located at known manner at the front or in the front third of the ship and in the axis, the ship being free to turn around said reel according to the wind, current and swell. Thus, wind, current and swell exert specific forces on the hull and the superstructures, the FPSO due to its degree of freedom of rotation around the vertical axis ZZ, coming naturally to the position of least resistance. The pipes ensuring the connection with the wellheads are generally connected to the underside of the reel and connected to the FPSO by means of a rotating joint integrated in the axis of said reel, generally located at the level of the bridge of said FPSO . When the weather conditions can become extreme, as in the North Sea, in the Gulf of Mexico or in the arctic or antarctic zone, the FPSO can generally be disconnected so as to be able to take shelter while waiting for acceptable operational conditions.
Un support flottant de production pétrolière comportant un système d'amarrage de lignes d'ancrage au fond de la mer et de conduites de liaison fond-surface ancré sur touret comporte de façon connue :A floating oil production support comprising a system for mooring anchor lines to the seabed and bottom-to-surface connection pipes anchored on a reel comprises, in a known manner:
- un dispositif rotatif appelé « touret », comportant une structure cylindrique interne, de préférence à section circulaire, au sein d'une cavité traversant la coque du support flottant sur toute sa hauteur, ladite structure cylindrique interne étant articulé en rotation par rapport à ladite coque par l'intermédiaire d'éléments de guidage en rotation, notamment au moins un palier de roulement ou de frottement, de préférence un palier de roulement comprenant des roulettes et pistes de guidage des dites ta rotary device called a "drum", comprising an internal cylindrical structure, preferably of circular section, within a cavity passing through the shell of the floating support over its entire height, said internal cylindrical structure being articulated in rotation with respect to said shell by means of rotating guiding elements, in particular at least one rolling or friction bearing, preferably a rolling bearing comprising rollers and guide tracks of said t
roulettes, de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' de ladite structure interne cylindrique et de ladite cavité, sans entraîner de manière significative la rotation de ladite structure interne cylindrique par rapport au même axe vertical ZZ', etcasters, so as to allow the rotation of said floating support around a substantially vertical axis ZZ 'of said internal cylindrical structure and of said cavity, without significantly causing the rotation of said internal cylindrical structure with respect to the same vertical axis ZZ' , and
- une structure inférieure d'amarrage permettant l'amarrage d'une part desdites lignes d'ancrage et d'autre part le raccordement de premières conduites flexibles reliées aux conduites sous-marines reposant au fond de la mer directement ou via des conduites de liaison fond-surface, ladite structure d'amarrage étant disposée dessous la coque du support flottant, fixée à une paroi de fond immergée de ladite structure interne cylindrique, et donc solidaire de ladite structure interne cylindrique, de sorte que les lignes d'amarrages et dites conduites flexibles qui lui sont raccordées ne sont pas entraînées en rotation lorsque le support flottant est entraîné en rotation, et- A lower mooring structure allowing the mooring on the one hand of said anchor lines and on the other hand the connection of first flexible pipes connected to the underwater pipes resting on the seabed directly or via connecting pipes bottom-surface, said mooring structure being arranged below the hull of the floating support, fixed to a submerged bottom wall of said internal cylindrical structure, and therefore integral with said internal cylindrical structure, so that the mooring lines and say flexible pipes connected to it are not rotated when the floating support is rotated, and
- des deuxièmes conduites flexibles reliées aux dites premières conduites flexibles ou en continuité de celles-ci remontant au sein de la cavité jusqu'à un raccord du type dénommé raccord à joint tournant, comprenant une première partie solidaire du pont de ladite coque raccordée à une pluralité de conduites ou lignes au niveau du pont, et une deuxième partie solidaire d'une plateforme supérieure de ladite structure interne cylindrique située au-dessus du niveau de la surface de la mer, les extrémités supérieures desdites deuxièmes conduites flexibles remontant au sein de ladite structure interne cylindrique du touret, étant raccordées, en général via des éléments de conduite coudés, à ladite deuxième partie de raccord, ladite première partie du raccord solidaire du support flottant au niveau du pont du support flottant, étant articulée en rotation par rapport à ladite deuxième partie du raccord solidaire de ladite structure interne cylindrique, via un joint tournant de manière à autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation des extrémités desdites deuxièmes conduites flexibles au sein de ladite structure interne cylindrique.- second flexible pipes connected to said first flexible pipes or in continuity thereof going up within the cavity to a connector of the type called rotary joint connector, comprising a first part integral with the deck of said hull connected to a plurality of conduits or lines at deck level, and a second part integral with an upper platform of said internal cylindrical structure located above sea surface level, the upper ends of said second flexible conduits rising within said cylindrical internal structure of the reel, being connected, in general via elbow pipe elements, to said second connection part, said first part of the connection integral with the floating support at the level of the bridge of the floating support, being articulated in rotation with respect to said second part of the connection integral with said cylindrical internal structure, via a rotating joint so as to allow ize the rotation of said floating support without causing the rotation of the ends of said second flexible pipes within said cylindrical internal structure.
»"
Le palier de roulement est, soit localisé au niveau du pont du support flottant, soit localisé en partie inférieure en zone mouillée, c'est-àdire que le palier est immergé, soit encore en combinaison des deux configurations précédentes.The rolling bearing is either located at the level of the floating support bridge, or located in the lower part in a wet area, that is to say that the bearing is submerged, or again in combination of the two preceding configurations.
De préférence, ladite paroi de fond de ladite structure interne cylindrique est assemblée à celle-ci de manière étanche pour éviter que la partie immergée de l'intérieure de ladite structure interne ne soit envahie par l'eau de mer. Cette étanchéité rend plus aisé les opérations de maintenance et autre intervention du personnel dans le touret notamment pour le raccordement des conduites flexibles. Mais, surtout, cette étanchéité permet qu'une poussée d'Archimède s'applique sur le volume déplacé par ladite structure interne cylindrique du touret et soulage en partie les efforts verticaux engendrés par les lignes d'ancrage, par lesdites conduits flexibles au niveau des éléments de guidage et compense le poids propre de ladite structure interne cylindrique.Preferably, said bottom wall of said internal cylindrical structure is assembled therewith in a sealed manner to prevent the submerged part of the interior of said internal structure from being invaded by sea water. This sealing makes it easier maintenance operations and other personnel intervention in the reel, in particular for the connection of flexible pipes. But, above all, this sealing allows an Archimedean thrust to be applied to the volume displaced by said cylindrical internal structure of the reel and partly relieves the vertical forces generated by the anchor lines, by said flexible ducts at the level of the guiding elements and compensates for the own weight of said cylindrical internal structure.
De nombreuses configurations de liaisons fond-surface ont été développées, notamment dans les brevets WO 2009/122098, WO 2009/122099, WO 2010/026334 de la demanderesse qui décrivent un FPSO équipé d'un tel touret et de conduites flexibles associées, plus particulièrement destiné aux conditions extrêmes rencontrées en arctique. Une telle configuration est intéressante pour les profondeurs d'eau moyenne, c'est-à-dire de 100 à 350m, voire 500-600m. En particulier, la mise en œuvre de conduites flexibles sur toute la hauteur de tranche d'eau entre les conduites sous-marines rigides reposant au fond de la mer et le support flottant autorise des déplacements du support flottant plus importants que lorsque l'on met en œuvre des conduites rigides.Numerous bottom-to-surface connection configurations have been developed, in particular in the Applicant's patents WO 2009/122098, WO 2009/122099, WO 2010/026334 which describe an FPSO equipped with such a reel and associated flexible pipes, more particularly intended for the extreme conditions encountered in the arctic. Such a configuration is interesting for average water depths, that is to say from 100 to 350m, or even 500-600m. In particular, the implementation of flexible pipes over the entire height of the water section between the rigid underwater pipes resting on the seabed and the floating support allows greater movements of the floating support than when placing implementation of rigid pipes.
Lorsque la profondeur d'eau atteint 1000-1500m, voire 2000-3000m, l'installation de conduites flexibles sur la hauteur de la tranche d'eau devient très coûteuse car ces conduites flexibles sont très complexes et très délicates à fabriquer et l'on préfère des liaisons fond-surface de type tour dites hybrides, dans lesquelles la portion sensiblement verticale de la tour est constituée de conduites rigides entre le fond de la mer et jusqu'à ♦When the water depth reaches 1000-1500m, or even 2000-3000m, the installation of flexible pipes on the height of the water section becomes very expensive because these flexible pipes are very complex and very delicate to manufacture and one prefers so-called hybrid tower-type bottom-to-surface connections, in which the substantially vertical portion of the tower consists of rigid pipes between the seabed and up to ♦
une distance d'environ 50 à 100m de la surface de l'eau, les extrémités supérieures des conduites rigides étant alors reliées au FPSO par des conduites flexibles de 150 à 350m de longueur en forme de chaînette ou double chaînette plongeante. De nombreux brevets de la demanderesse illustrent des dispositions avantageuses pour la réalisation ce type de liaison fond-surface, notamment WO 2011/144864 de la demanderesse.a distance of approximately 50 to 100m from the surface of the water, the upper ends of the rigid pipes then being connected to the FPSO by flexible pipes 150 to 350m in length in the form of a chain or double plunging chain. Numerous patents of the applicant illustrate advantageous arrangements for producing this type of bottom-surface connection, in particular WO 2011/144864 of the applicant.
Un champ pétrolier est constitué en général d'une pluralité de têtes de puits situées à des distances variables jusqu'à plusieurs kilomètres du FPSO, chacune d'entre elles étant reliée par des conduites soit rigides, soit flexibles, des ombilicaux et des câbles électriques. En général, la liaison fond-surface d'une dite tête de puits comprend au moins une conduite de production pour le pétrole ou l'injection d'eau ou de gaz, plus un ombilical de pilotage de la tête de puits et le cas échéant un ou plusieurs câbles électriques. Ces conduites rigides ou flexibles, les ombilicaux et les câbles sont posés sur le fond de la mer les uns à côté des autres et ne doivent pas se chevaucher sur leur parcours. Ainsi, la disposition des conduites flexibles en sous face du touret et leur raccordement au touret sont conditionnés par la disposition des têtes de puis et des conduites sousmarines reposant au fond de la mer constituant l'architecture du champ. D'autre part, dans certains cas, un grand nombre de liaisons fond-surface est requis, et, pour éviter les interférences entre dites conduites dans la tranche d'eau, lesdites conduites flexibles se retrouvent disposées les unes à côté des autres et proches les unes des autres, le cas échéant sur un ou plusieurs cercles, dans le même ordre où se trouvent disposées les extrémités des conduites reposant au fond de la mer, unes à côté des autres au niveau du fond marin 10.An oil field generally consists of a plurality of wellheads located at varying distances up to several kilometers from the FPSO, each of them being connected by either rigid or flexible pipes, umbilicals and electric cables. . In general, the bottom-to-surface connection of a said well head comprises at least one production line for petroleum or the injection of water or gas, plus an umbilical for controlling the well head and, if applicable one or more electric cables. These rigid or flexible pipes, umbilicals and cables are laid on the seabed next to each other and must not overlap on their route. Thus, the arrangement of the flexible pipes on the underside of the reel and their connection to the reel are conditioned by the arrangement of the then heads and of the submarine pipes resting on the seabed constituting the architecture of the field. On the other hand, in some cases, a large number of bottom-surface connections is required, and, to avoid interference between said pipes in the water section, said flexible pipes are found placed next to each other and close to each other. from each other, possibly on one or more circles, in the same order in which the ends of the pipes resting on the seabed are located, one next to the other at seabed level 10.
Le brevet WO 2011/061422A1 de la demanderesse décrit un FPSO non équipé d'un touret, mais ancré de manière permanente, cap au nord, sur 16 lignes d'ancres, une pluralité de liaisons fond-surface en provenance de l'ouest, venant se raccorder tout le long du bordé, constituant ainsi une grande concentration de conduites en provenance d'une seule direction.The Applicant's patent WO 2011 / 061422A1 describes an FPSO not equipped with a reel, but permanently anchored, heading north, on 16 anchor lines, a plurality of bottom-surface links coming from the west, coming to join all along the plating, thus constituting a large concentration of pipes coming from one direction.
Il en résulte que, dans certaines configurations de champs, onIt follows that, in certain field configurations, we
W trouvera sur la périphérie du touret, notamment sur la périphérie de la structure inférieure d'amarrage et/ou de la paroi de fond de ladite structure interne cylindrique, une concentration, sur une zone réduite, de conduites flexibles de grand diamètre, donc de poids linéaire important, raccordées sur une zone angulaire réduite de la périphérie alors que dans une zone diamétralement opposée, il n'y aura que des conduites flexibles ou des câbles de faible poids linéaire, voire aucune conduite dans certains cas. La figure 4 commentée ci-après illustre ce type de disposition.W will find on the periphery of the reel, in particular on the periphery of the lower mooring structure and / or of the bottom wall of said internal cylindrical structure, a concentration, over a small area, of flexible pipes of large diameter, therefore of high linear weight, connected over a reduced angular zone of the periphery while in a diametrically opposed zone, there will be only flexible pipes or cables of low linear weight, or even no pipe in some cases. Figure 4, commented on below, illustrates this type of arrangement.
Or, une conduite flexible en suspension raccordée au touret exerce sur ce dernier une tension reprise par le touret au niveau de son raccordement audit touret, cette tension génère des efforts verticaux (d'intensité de force F) importants, ainsi que des efforts horizontaux (d'intensité de force H) moindres, au niveau de leur raccordement au touret, notamment dans le cas de liaison fond-surface de grande profondeur. Dès lors, une répartition des conduites flexibles irrégulière et/ou asymétrique engendre des variations d'efforts et donc de contraintes importantes le long de la périphérie du touret transférées et reprises de façon inhomogène notamment au niveau des dits éléments de guidage en rotation. De surcroît, sur un champ pétrolier offshore il existe en général une direction prédominante pour la houle, les vents et les courants, et lorsque le support flottant pivote autour du touret sous l'effet de la houle et/ou du vent ou courant marin, l'essentiel des mouvements se limite en général à un secteur angulaire sensiblement constant, par exemple limité entre nord et sud-ouest. Lesdits éléments de guidage en rotation subissent alors des efforts alternés localisés de façon encore plus inhomogène le long de la périphérie du touret pour cette raison supplémentaire, entraînant une usure localisée accrue ou accélérée desdits éléments de guidage en rotation.However, a flexible pipe in suspension connected to the reel exerts on the latter a tension taken up by the reel at its connection to said reel, this tension generates significant vertical forces (of force intensity F), as well as horizontal forces ( of lower force intensity H) at their connection to the reel, in particular in the case of a very deep bottom-surface connection. Consequently, an irregular and / or asymmetrical distribution of flexible pipes generates variations in force and therefore significant stress along the periphery of the drum transferred and taken up inhomogeneously, in particular at the level of said rotating guide elements. In addition, on an offshore oil field there is generally a predominant direction for swells, winds and currents, and when the floating support pivots around the reel under the effect of the swell and / or the wind or sea current, most of the movements are generally limited to a substantially constant angular sector, for example limited between north and south-west. Said rotational guide elements then undergo alternating forces localized even more inhomogeneously along the periphery of the drum for this additional reason, resulting in increased or accelerated localized wear of said rotational guide elements.
Le but de la présente invention est de fournir un support flottant ancré sur touret et une installation de liaison fond-surface améliorées qui permettent de résoudre les problèmes ci-dessus.The object of the present invention is to provide a floating support anchored on a reel and an improved bottom-to-surface connection installation which makes it possible to solve the above problems.
Plus particulièrement, le but de la présente invention est de fournirMore particularly, the aim of the present invention is to provide
K un support flottant ancré sur touret et une installation de liaison fondsurface améliorées qui permettent de mieux répartir les efforts générés et transférés par les conduites flexibles au touret, notamment transférés en périphérie du touret au niveau d'éléments de guidage en rotation subissant des efforts verticaux, de manière à ce que lesdits efforts soient réparties plus régulièrement, plus symétriquement et/ou plus de manière homogène en intensité le long de la périphérie du touret.K a floating support anchored to a reel and an improved fund-surface connection installation which allow better distribution of the forces generated and transferred by the flexible pipes to the reel, in particular transferred to the periphery of the reel at the level of rotating guide elements undergoing vertical forces , so that said forces are distributed more regularly, more symmetrically and / or more evenly in intensity along the periphery of the reel.
Pour ce faire, la présente invention fournit une structure de guidage et de déport de conduite flexible au sein dudit touret.To do this, the present invention provides a guide structure and flexible pipe offset within said reel.
Plus précisément, la présente invention fournit un support flottant de production pétrolière supportant ou apte à supporter des conduites de liaison fond-surface entre une pluralité de conduites sous-marines reposant au fond de la mer et ledit support flottant en surface, ledit support flottant comprenant un touret comprenant une cavité au moins en partie immergée au sein d'une structure déportée à l'avant du support flottant ou intégrée dans ou dessous la coque du support flottant, de préférence traversant la coque du support flottant sur toute sa hauteur, ledit touret comprenant une structure interne cylindrique au sein de ladite cavité, de préférence à section circulaire, ladite structure interne comprenant une paroi latérale tubulaire surmontée à son extrémité supérieure d'une plateforme supérieure arrivant sensiblement au niveau du pont du support flottant, ladite paroi latérale tubulaire étant au moins en partie fermée à son extrémité inférieure par une paroi de fond, ladite structure interne cylindrique étant traversée ou apte à être traversée par une pluralité de premières conduites flexibles reliée à ladite plateforme supérieure et s'étendant dessous ladite paroi de fond jusqu'à des conduites sous-marines reposant au fond de la mer ou jusqu'à des deuxièmes conduites ellesmêmes reliées à des conduites sous-marines reposant au fond de la mer, ladite structure interne cylindrique étant articulée en rotation par rapport à ladite cavité et dite coque par l'intermédiaire d'éléments de guidage en rotation, de préférence au moins un palier de roulement ou de frottement, de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axeMore specifically, the present invention provides a floating support for oil production supporting or able to support bottom-to-surface connection conduits between a plurality of subsea conduits resting on the seabed and said support floating on the surface, said floating support comprising a reel comprising a cavity at least partly submerged within a structure offset in front of the floating support or integrated in or below the hull of the floating support, preferably passing through the hull of the floating support over its entire height, said reel comprising a cylindrical internal structure within said cavity, preferably of circular section, said internal structure comprising a tubular side wall surmounted at its upper end by an upper platform arriving substantially at the level of the deck of the floating support, said tubular side wall being at least partially closed at its lower end by a bottom wall, said stru cylindrical internal structure being traversed or capable of being traversed by a plurality of first flexible conduits connected to said upper platform and extending below said bottom wall to underwater conduits resting on the seabed or up to second pipes themselves connected to underwater pipes resting on the seabed, said cylindrical internal structure being articulated in rotation with respect to said cavity and said hull by means of rotating guide elements, preferably at least one rolling or friction bearing, so as to allow the rotation of said floating support about an axis
K sensiblement vertical ZZ' de la cavité dudit touret, sans entraîner la rotation d'une partie dudit touret par rapport au même axe vertical ZZ', caractérisé en ce que ladite structure interne cylindrique comprend au moins une, de préférence une pluralité de conduites de guidage et de déport, de préférence rigide, contenant et guidant ou aptes à contenir et guider une dite première conduite flexible, ladite conduite de guidage traversant ladite paroi de fond et traversant non verticalement l'intérieur de ladite structure interne cylindrique du touret entre :K substantially vertical ZZ 'of the cavity of said drum, without causing the rotation of part of said drum with respect to the same vertical axis ZZ', characterized in that said cylindrical internal structure comprises at least one, preferably a plurality of pipes of guide and offset, preferably rigid, containing and guiding or able to contain and guide a said first flexible pipe, said guide pipe passing through said bottom wall and non-vertically crossing the interior of said internal cylindrical structure of the reel between:
- d'une part, ladite paroi de fond au niveau d'un premier emplacement Cl de ladite paroi de fond où ladite conduite de guidage se trouve fixée, ledit premier emplacement étant disposé de préférence à la périphérie de ladite paroi de fond, et- On the one hand, said bottom wall at a first location C1 of said bottom wall where said guide pipe is fixed, said first location being preferably disposed at the periphery of said bottom wall, and
- d'autre part, une plateforme interne solidaire de ladite structure cylindrique interne au-dessus de ladite paroi de fond et au-dessus du niveau de la surface de l'eau, l'extrémité supérieure de ladite conduite de guidage étant fixée à ladite plateforme interne au niveau d'un deuxième emplacement C2 où se trouve fixée ou est apte à être fixée l'extrémité supérieure de ladite conduite flexible contenue dans ladite conduite de guidage, ledit deuxième emplacement étant non aligné verticalement avec ledit premier emplacement, ledit deuxième emplacement étant disposé de préférence à la périphérie de ladite plateforme interne.- on the other hand, an internal platform integral with said internal cylindrical structure above said bottom wall and above the level of the surface of the water, the upper end of said guide pipe being fixed to said internal platform at a second location C2 where the upper end of said flexible pipe contained in said guide pipe is fixed or is capable of being fixed, said second location being not vertically aligned with said first location, said second location being preferably disposed at the periphery of said internal platform.
On comprend que ladite conduite flexible traverse ladite paroi de fond en passant à l'intérieur de la conduite de guidage, sans que ladite conduite flexible ne soit solidarisée à ladite paroi de fond.It is understood that said flexible pipe passes through said bottom wall passing inside the guide pipe, without said flexible pipe being secured to said bottom wall.
Dans un mode de réalisation, l'extrémité supérieure de ladite conduite flexible est fixée à un élément de raccordement lui-même fixé à un dit deuxième emplacement C2 où se trouve raccordé ladite extrémité supérieure de ladite première conduite flexible.In one embodiment, the upper end of said flexible pipe is attached to a connecting element which is itself attached to a said second location C2 where said upper end of said first flexible pipe is connected.
Du fait que les conduites flexibles ne sont pas raccordées au niveau de la paroi de fond mais seulement guidées et retenues latéralement, et éventuellement en friction avec la paroi de ladite conduite de guidage notamment au niveau de son passage à travers la paroi de fond, l'essentiel des efforts verticaux générés par lesdites conduites flexibles sont transférés au niveau de ladite plateforme interne où elles peuvent être raccordées au niveau dédits deuxièmes emplacements selon des dispositions différentes que celles des premiers emplacements au niveau de ladite paroi de fond et en particulier donc de manière à pouvoir transférer des efforts générés par lesdites premières conduites flexibles selon une répartition plus régulière et/ou plus symétrique au niveau des dits deuxièmes emplacements qu'au niveau des dits premiers emplacements, notamment sur la périphérie de ladite plateforme interne en vis-à-vis des dits éléments de guidage en rotation.Due to the fact that the flexible pipes are not connected at the level of the bottom wall but only guided and retained laterally, and possibly in friction with the wall of said guide pipe, in particular at the level of its passage through the bottom wall, the 'essential of the vertical forces generated by said flexible pipes are transferred to the level of said internal platform where they can be connected at said second locations according to different arrangements than those of the first locations at said bottom wall and in particular therefore in such a manner to be able to transfer the forces generated by said first flexible pipes in a more regular and / or more symmetrical distribution at the level of said second locations than at the level of said first locations, in particular on the periphery of said internal facing platform said rotating guide elements.
On comprend en d'autres termes que :We understand in other words that:
- lesdites premières conduites flexibles parcourent ladite structure interne cylindrique du touret entre lesdits premiers emplacements et deuxièmes emplacements disposés différemment angulairement, de préférence selon des formes incurvées en S en projection dans un plan vertical, ou en forme de courbe gauche en S dans l'espace, ou en forme sensiblement rectiligne mais inclinée par rapport à la verticale, et- Said first flexible pipes run through said cylindrical internal structure of the reel between said first locations and second locations arranged differently angularly, preferably in curved S-shaped shapes in projection in a vertical plane, or in the form of a left S-shaped curve in space , or substantially rectilinear in shape but inclined with respect to the vertical, and
- les efforts transmis par lesdites extrémités supérieures des dites premières conduites flexibles et repris au niveau de ladite plateforme interne sont répartis de manière plus homogène et/ou plus symétrique sur le pourtour de la périphérie de ladite plateforme interne que les efforts transmis par lesdites premières conduites flexibles et qui seraient repris par la paroi de fond aux niveaux des dits premiers emplacements si lesdites premières conduites flexibles y étaient fixées.- the forces transmitted by said upper ends of said first flexible pipes and taken up at said internal platform are distributed more homogeneously and / or more symmetrically around the periphery of the periphery of said internal platform than the forces transmitted by said first pipes flexible and which would be taken up by the bottom wall at said first locations if said first flexible pipes were fixed there.
Par disposition à la périphérie, on entend que lesdits emplacements sont situés plus proche de la circonférence que du centre de ladite paroi de fond ou et respectivement dite plateforme interne, de préférence le plus proche possible de la périphérie, donc des paliers de rotation, sans en affecter la solidité.By arrangement at the periphery, it is meant that said locations are located closer to the circumference than to the center of said bottom wall or and respectively said internal platform, preferably as close as possible to the periphery, therefore to the rotation bearings, without affect its solidity.
VL· ίοVL ίο
Plus particulièrement, lesdits premiers emplacements sont disposés selon une répartition non régulière et/ou non symétrique le long de la périphérie de ladite paroi de fond.More particularly, said first locations are arranged in a non-regular and / or non-symmetrical distribution along the periphery of said bottom wall.
Plus particulièrement, le nombre de dites conduites de guidage non verticales selon l'invention sera de 1 à 100, de préférence de 5 à 30.More particularly, the number of said non-vertical guide pipes according to the invention will be from 1 to 100, preferably from 5 to 30.
Plus particulièrement encore, ladite conduite de guidage non verticale réalise entre ledit premier emplacement Cl et ledit deuxième emplacement C2 une déviation d'un angle a d'au moins 5° dans un plan horizontal entre (a) un premier plan vertical passant par l'axe vertical ZZ' de ladite structure interne cylindrique et le centre du dit premier emplacement Cl et (b) un deuxième plan vertical passant par l'axe vertical de ladite structure interne cylindrique et le centre dudit deuxième emplacement C2.More particularly still, said non-vertical guide pipe produces between said first location C1 and said second location C2 a deviation by an angle α of at least 5 ° in a horizontal plane between (a) a first vertical plane passing through the vertical axis ZZ 'of said internal cylindrical structure and the center of said first location C1 and (b) a second vertical plane passing through the vertical axis of said internal cylindrical structure and the center of said second location C2.
Cette valeur de a ~ 5° vise à marquer la différence entre une dite conduite de guidage non verticale selon l’invention et un simple défaut de verticalité d'une conduite de guidage verticale de type I-tube connue de l'homme de l'art dans le domaine de l'industrie pétrolière offshore.This value of a ~ 5 ° aims to mark the difference between a so-called non-vertical guide pipe according to the invention and a simple defect of verticality of a vertical guide pipe of the I-tube type known to those skilled in the art. art in the field of offshore oil industry.
Plus particulièrement encore, ladite conduite de guidage non verticale réalise entre ledit premier emplacement Cl et ledit deuxième emplacement C2 une déviation d'un angle β d'au moins 5° dans un plan vertical entre (a) la droite verticale passant par le centre dudit premier emplacement Cl et (b) la droite inclinée D passant par les deux centres desdits premier et deuxième emplacements Cl, C2.More particularly still, said non-vertical guide pipe produces between said first location C1 and said second location C2 a deviation by an angle β of at least 5 ° in a vertical plane between (a) the vertical line passing through the center of said first location C1 and (b) the inclined line D passing through the two centers of said first and second locations C1, C2.
Cette valeur de β ~ 5° vise à marquer la différence entre une dite conduite de guidage non verticale selon l’invention et un simple défaut de verticalité d'une conduite de guidage verticale de type I-tube.This value of β ~ 5 ° aims to mark the difference between a so-called non-vertical guide pipe according to the invention and a simple defect in verticality of a vertical guide pipe of the I-tube type.
De préférence, le support flottant selon l'invention comprend une pluralité de dites conduites de guidage non verticales dont lesdits deuxièmes emplacements C2 sont disposés en périphérie de ladite plateforme interne circulaire selon une disposition plus régulière, de préférence selon une disposition de dits deuxièmes emplacements successifs dont les directions radiales sont espacées angulairement d'un même angle (gamma), et/ou selon une disposition plus symétrique par rapport à un plan diamétral LL que lesdits premiers emplacements Cl disposés en périphérie de ladite paroi de fond circulaire.Preferably, the floating support according to the invention comprises a plurality of said non-vertical guide pipes, said second locations C2 of which are arranged at the periphery of said circular internal platform in a more regular arrangement, preferably in an arrangement of said second successive locations the radial directions of which are angularly spaced at the same angle (gamma), and / or in a more symmetrical arrangement with respect to a diametral plane LL than said first locations C1 arranged at the periphery of said circular bottom wall.
Plus particulièrement encore, ledit touret supporte des dites premières conduites flexibles, une partie au moins des dites premières conduites flexibles passant par des dites conduites de guidage non verticales disposées au niveau de dits deuxièmes emplacements de manière à ce que les efforts générés par lesdites premières conduites flexibles soient transférées et repris de façon sensiblement plus homogène et/ou plus symétrique le long du pourtour de la périphérie de ladite plateforme interne que les efforts générés par lesdites premières conduites au niveau des dits premiers emplacements.More particularly still, said drum supports said first flexible pipes, at least part of said first flexible pipes passing through said non-vertical guide pipes arranged at said second locations so that the forces generated by said first pipes hoses are transferred and taken up in a substantially more homogeneous and / or more symmetrical manner along the periphery of the periphery of said internal platform than the forces generated by said first pipes at said first locations.
Plus particulièrement encore, lesdites premières conduites sont disposées au niveau des dits deuxièmes emplacements de manière à ce que les efforts générés par lesdites premières conduites soient répartis de façon sensiblement homogène et/ou symétrique sur le pourtour de la périphérie de ladite plateforme interne, de préférence lesdites deuxièmes emplacements étant disposés de façon sensiblement homogène et/ou symétrique sur le pourtour de la périphérie de ladite plateforme interne.More particularly still, said first pipes are arranged at said second locations so that the forces generated by said first pipes are distributed in a substantially homogeneous and / or symmetrical manner around the periphery of the periphery of said internal platform, preferably said second locations being arranged substantially homogeneously and / or symmetrically around the periphery of the periphery of said internal platform.
Dans une variante préférée, ledit touret comprend au moins une dite conduites de guidages s'étendant depuis un dit premier emplacement au niveau de ladite paroi de fond jusqu'à un dit deuxième emplacement au niveau de ladite plateforme interne de façon sensiblement homogène et/ou symétrique sur le pourtour de la périphérie de ladite plateforme interne, selon un parcours incurvé en forme de S.In a preferred variant, said drum comprises at least one said guide ducts extending from a said first location at the level of said bottom wall to a said second location at the level of said internal platform in a substantially homogeneous manner and / or symmetrical around the periphery of the periphery of said internal platform, along a curved path in the form of S.
On entend ici par forme en S, une forme incurvée dans un plan avec 1 seul point d'inflexion de courbure, ou encore une forme gauche en S dans l'espace à trois dimensions.An S-shape is understood here to mean a shape curved in a plane with a single point of inflection of curvature, or else a left S-shape in three-dimensional space.
Plus particulièrement, lorsque la conduite de guidage est incurvée, l'axe de la conduite n'est pas contenu dans un plan vertical.More particularly, when the guide pipe is curved, the axis of the pipe is not contained in a vertical plane.
Dans une autre variante de réalisation, ledit touret comprend au moins une dite conduite de guidage s'étendant depuis un dit premier emplacement au niveau de ladite paroi de fond jusqu'à un dit deuxième emplacement au niveau de ladite plateforme interne, selon un parcours sensiblement rectiligne incliné (β).In another variant embodiment, said reel comprises at least one said guide pipe extending from a said first location at the level of said bottom wall to a said second location at the level of said internal platform, along a path substantially inclined rectilinear (β).
Plus particulièrement encore, ledit support flottant comprend :More particularly still, said floating support comprises:
- une dite plateforme supérieure supportant au moins une première partie d'un raccord à joint tournant disposé axialement ZZ' au-dessus de ladite plateforme interne,- a said upper platform supporting at least a first part of a rotary joint connector disposed axially ZZ 'above said internal platform,
- ladite plateforme supérieure reposant sur des premiers éléments de guidage en rotation, de préférence un premier palier de roulement, et supportant une première partie dudit raccord tournant, ladite première partie du dit raccord tournant étant solidaire de ladite plateforme supérieure, des éléments de conduite de jonction coudés reliant les extrémités supérieures des dites premières conduites flexibles au niveau de ladite plateforme interne à ladite première partie du dit raccord, une deuxième partie rotative dudit raccord tournant étant supportée par le pont du support flottant, et- Said upper platform resting on first rotational guide elements, preferably a first rolling bearing, and supporting a first part of said rotating connection, said first part of said rotating connection being integral with said upper platform, driving elements of elbow joint connecting the upper ends of said first flexible pipes at said internal platform to said first part of said fitting, a second rotating part of said swivel fitting being supported by the bridge of the floating support, and
- une dite structure interne cylindrique étanche, de préférence à section circulaire selon ledit axe vertical ZZ’, comportant une paroi de fond assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure d'une paroi tubulaire latérale de ladite structure interne tubulaire, et- a said sealed cylindrical internal structure, preferably with a circular section along said vertical axis ZZ ’, comprising a bottom wall assembled in a sealed manner to the lower end of a lateral tubular wall of said internal tubular structure, and
- une structure inférieure d'amarrage, de préférence de forme annulaire coaxiale à ladite structure interne cylindrique, connectée à ladite paroi de fond, en sous face de ladite paroi de fond, des lignes d'ancrage s'étendant depuis ladite structure inférieure d'amarrage où elles sont amarrées jusqu'au fond de la mer et lesdites premières conduites flexibles traversant ladite structure inférieure d'amarrage.- a lower mooring structure, preferably of annular shape coaxial with said internal cylindrical structure, connected to said bottom wall, in front of said bottom wall, anchoring lines extending from said lower structure of mooring where they are moored to the bottom of the sea and said first flexible pipes passing through said lower mooring structure.
Plus particulièrement encore, ledit touret comprend :More particularly still, said drum comprises:
- une dite plateforme supérieure en appui sur un premier palier de roulement disposé au niveau d'un redan à l'extrémité supérieure de ladite cavité, de préférence de manière à ce que ladite plateforme supérieure ne dépasse pas en hauteur le niveau du pont du support flottant, eta said upper platform resting on a first rolling bearing arranged at a step at the upper end of said cavity, preferably so that said upper platform does not exceed in height the level of the support bridge floating, and
- ladite paroi tubulaire latérale à section circulaire de ladite structure interne tubulaire cylindrique coopère avec au moins des deuxième et troisième paliers latéraux de roulement ou de frottement, de préférence des paliers de roulement, intercalés entre la paroi latérale cylindrique de ladite cavité et ladite paroi tubulaire latérale de ladite structure interne cylindrique et autorisant la rotation de ladite structure interne, ledit troisième palier de roulement ou de frottement étant situé en dessous dudit deuxième palier latéral, ledit deuxième palier étant de préférence audessus de la surface de l'eau, à proximité du niveau de ladite plateforme interne, ledit troisième palier latéral étant situé à proximité du niveau de ladite paroi de fond.said lateral tubular wall with circular section of said cylindrical tubular internal structure cooperates with at least second and third lateral rolling or friction bearings, preferably rolling bearings, interposed between the cylindrical lateral wall of said cavity and said tubular wall side of said cylindrical internal structure and allowing rotation of said internal structure, said third rolling or friction bearing being located below said second lateral bearing, said second bearing preferably being above the surface of the water, close to the level of said internal platform, said third lateral bearing being located near the level of said bottom wall.
On comprend que, dans ce mode de réalisation :It is understood that, in this embodiment:
- ladite structure interne cylindrique est articulé en rotation par rapport à ladite cavité et dite coque par l'intermédiaire desdits éléments de guidage en rotation, de préférence au moins un palier de roulement ou de frottement, de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' de la cavité dudit touret, sans entraîner la rotation de ladite structure interne cylindrique dudit touret par rapport au même axe vertical ZZ', lesdites lignes d'amarrage et première conduites flexibles s'étendant dessous le touret étant apte à rester fixe en rotation autour de l'axe ZZ' par rapport au fond de la mer, lorsque ledit support flottant est entraîné en rotation autour de l'axe vertical ZZ' de ladite structure interne cylindrique ou dite cavité du touret, et- Said cylindrical internal structure is articulated in rotation with respect to said cavity and said shell by means of said rotational guide elements, preferably at least one rolling or friction bearing, so as to allow rotation of said floating support around a substantially vertical axis ZZ 'of the cavity of said reel, without causing the rotation of said cylindrical internal structure of said reel relative to the same vertical axis ZZ', said mooring lines and first flexible pipes extending below the reel being able to remain fixed in rotation around the axis ZZ 'relative to the seabed, when said floating support is driven in rotation around the vertical axis ZZ' of said internal cylindrical structure or said drum cavity, and
- ladite première partie du raccord tournant coopère de manière étanche avec la deuxième partie du raccord tournant de manière à assurer les transferts de fluide ou de courants électriques en provenance ou vers les flexibles et câbles électriques, tout en autorisant la rotation dudit support flottant (et de ladite deuxième partie du raccord tournant) autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' de la cavité dudit touret, sans entraîner- Said first part of the swivel joint cooperates in a sealed manner with the second part of the swivel joint so as to ensure the transfers of fluid or electric currents from or to the hoses and electric cables, while allowing the rotation of said floating support (and of said second part of the rotating union) around a substantially vertical axis ZZ 'of the cavity of said reel, without driving
VL la rotation des dites premières conduites flexibles à l'intérieur de ladite structure interne cylindrique par rapport au même axe vertical ZZ.VL the rotation of said first flexible pipes inside said cylindrical internal structure with respect to the same vertical axis ZZ.
Plus particulièrement encore, le(s)dit(s) palier(s) de roulement est (sont) constitué(s) par des rouleaux ou des roulettes guidés dans des pistes de roulement, lesdites pistes de roulement et dits rouleaux ou roulettes étant disposés circulairement autour de ladite structure interne, de préférence régulièrement espacés.More particularly still, the said rolling bearing (s) is (are) constituted by rollers or rollers guided in the rolling tracks, said rolling tracks and said rollers or rollers being arranged circularly around said internal structure, preferably regularly spaced.
La présente invention fournit également une installation de liaison fond-surface comportant un support flottant selon l'invention caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une deuxième conduite rigide assurant la liaison entre l'extrémité inférieure d'une dite première conduite flexible s'étendant dessous ledit touret et l'extrémité d'une conduite sousmarine reposant au fond de la mer.The present invention also provides a bottom-to-surface connection installation comprising a floating support according to the invention characterized in that it further comprises at least one second rigid pipe providing the connection between the lower end of a said first flexible pipe. extending below said reel and the end of a submarine pipe resting on the seabed.
Dans une variante de réalisation, ladite deuxième conduite rigide est disposée en colonne montante sensiblement verticalement, ladite première conduite flexible à laquelle elle est reliée adoptant une forme de double chaînette plongeante.In an alternative embodiment, said second rigid pipe is arranged in a riser substantially vertically, said first flexible pipe to which it is connected taking the form of a double plunging chain.
Dans une autre variante de réalisation, ladite deuxième conduite rigide est du type dénommé SCR, s'étendant selon une forme de courbe dite de chaînette simple entre l'extrémité d'une conduite reposant au fond de la mer et l'extrémité inférieure d'une dite première conduite flexible débouchant en dessous du dit touret et en continuité de courbure de ladite première conduite flexible.In another variant embodiment, said second rigid pipe is of the type referred to as SCR, extending in a form of so-called single chain curve between the end of a pipe resting on the seabed and the lower end of a said first flexible pipe opening out below said drum and in continuity of curvature of said first flexible pipe.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lumière de la description détaillée qui va suivre, faite de manière illustrative et non limitative, en référence aux dessins sur lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge better in the light of the detailed description which follows, given in an illustrative and non-limiting manner, with reference to the drawings in which:
- la figure 1 est une vue de côté d'un FPSO 1 équipé d'un touret 2 situé dans le tiers avant de la coque, ancré en la et comportant des conduites de liaison fond-surface 4, 8 jusqu'à des conduites sous-marines 9 reposant au fond de la mer 10,- Figure 1 is a side view of an FPSO 1 equipped with a reel 2 located in the front third of the hull, anchored in the and comprising bottom-surface connection pipes 4, 8 to pipes under -marines 9 resting at the bottom of the sea 10,
- la figure 2 est une coupe en arraché et en vue de côté d'un touret 2 intégré à la coque d'un FPSO 1 selon l’invention, détaillant le cheminement d'une conduite de guidage 5 en S selon l’invention, d'une conduite flexible 4 depuis la paroi de fond 2b dudit touret 2, jusqu'à une plateforme interne 6 située dans le plan BB, à un niveau supérieur dudit touret, ledit plan BB étant disposé largement au dessus du niveau de l'eau 11 additionné des plus fortes houles, lorsque ledit FPSO 1 est ballasté au maximum,- Figure 2 is a cutaway and side view of a reel 2 integrated into the shell of an FPSO 1 according to the invention, detailing the path of an S-shaped guide pipe 5 according to the invention, a flexible pipe 4 from the bottom wall 2b of said reel 2, to an internal platform 6 located in the plane BB, at an upper level of said reel, said plane BB being disposed widely above the water level 11 added to the strongest swells, when said FPSO 1 is ballasted to the maximum,
- la figure 3 est une vue détaillant le raccordement de l'extrémité supérieure des conduites flexibles 4 au niveau d'éléments de raccordement 6a fixés sur la plateforme interne 6,- Figure 3 is a view detailing the connection of the upper end of the flexible pipes 4 at the level of connecting elements 6a fixed on the internal platform 6,
- la figure 4 est une représentation de type « rose des vents » (en anglais « rose wind ») de la répartition des efforts verticaux à la périphérie d'un touret, créés par l'ensemble des conduites flexibles 4 reliées à ce dernier, dans une configuration classique de l'art antérieur,- Figure 4 is a representation of the type "rose wind" (in English "rose wind") of the distribution of vertical forces at the periphery of a reel, created by all the flexible pipes 4 connected to the latter, in a conventional configuration of the prior art,
- la figure 5A est une coupe d'un touret 2 selon l’invention au niveau du plan AA de la figure 2, détaillant l'emplacement des diverses conduites flexibles, ombilicaux et câbles électriques 4, de petite 4c, de moyenne 4b et de grande taille 4a,- Figure 5A is a sectional view of a reel 2 according to the invention at the level of the plane AA of Figure 2, detailing the location of the various flexible conduits, umbilicals and electric cables 4, small 4c, medium 4b and large size 4a,
- la figure 5B est une coupe du même touret selon l’invention que celui de la figure 5A, effectuée au niveau du plan BB de la figure 2, détaillant la réorganisation des diverses conduites flexibles, ombilicaux et câbles électriques, de petite, de moyenne et de grande taille, ainsi que la nouvelle « rose des forces » R' résultant de cette réorganisation, lesdits deuxièmes emplacements de premières conduites flexibles étant schématisés en hachures lorsqu'ils sont déportés par rapport au dits premiers emplacements, ces derniers étant représentés en pointillés; et- Figure 5B is a section of the same reel according to the invention as that of Figure 5A, taken at the level of the plane BB of Figure 2, detailing the reorganization of the various flexible conduits, umbilicals and electric cables, small, medium and of large size, as well as the new "force rose" R 'resulting from this reorganization, said second locations of first flexible pipes being schematized in hatching when they are offset from said first locations, the latter being shown in dotted lines ; and
- la figure 6A est une vue en coupe verticale du touret comprenant une conduite de guidage et de déport selon l'invention rectiligne et inclinée 5 et une conduite de guidage verticale en I connue 5b, et- Figure 6A is a vertical sectional view of the reel comprising a straight and inclined guide and offset pipe according to the invention 5 and a known vertical I-shaped guide pipe 5b, and
- la figure 6B est une vue en coupe horizontale selon le plan BB du dispositif de la figure 6A montrant un déport de la conduite de guidage 5- Figure 6B is a horizontal sectional view along plane BB of the device of Figure 6A showing an offset of the guide pipe 5
VL· selon l'invention.VL according to the invention.
Sur la figure 1, on a représenté en vue de côté un support flottant de type « FPSO » 1 solidaire d'un touret 2 situé dans le tiers avant dudit FPSO. Ledit touret 2 est ancré par une pluralité de lignes d'ancrage la reliés à des ancres non représentées plantées dans le sol sous-marin 10. Le touret, connu de l'homme de l'art, est représenté en coupe sur la figure 2 et présente une structure cylindrique interne 2a sensiblement fixe en rotation autour de l'axe ZZ par rapport au sol marin 10, à l'intérieur d'une cavité 2d traversant de part en part la coque ld du support flottant 1. Le touret 2 est constitué d'une structure tubulaire 2a rendue étanche à son extrémité inférieure par une paroi de fond 2b et comprenant à son extrémité supérieure une plateforme supérieure 2c, de plus grand diamètre que la paroi tubulaire latérale 2a, ladite plateforme 2c venant en appui, dans ses parties périphériques dépassant de la paroi tubulaire latérale 2a, contre le redan le à l'extrémité supérieure de la cavité 2d.In Figure 1, there is shown in side view a floating support type "FPSO" 1 secured to a reel 2 located in the front third of said FPSO. Said reel 2 is anchored by a plurality of anchor lines 1a connected to anchors not shown planted in the underwater ground 10. The reel, known to those skilled in the art, is shown in section in FIG. 2 and has an internal cylindrical structure 2a which is substantially fixed in rotation about the axis ZZ relative to the seabed 10, inside a cavity 2d passing right through the hull ld of the floating support 1. The reel 2 is consisting of a tubular structure 2a sealed at its lower end by a bottom wall 2b and comprising at its upper end an upper platform 2c, of greater diameter than the lateral tubular wall 2a, said platform 2c coming to rest, in its peripheral parts protruding from the lateral tubular wall 2a, against the step at the upper end of the cavity 2d.
Ladite structure cylindrique interne 2a et la coque ld coopèrent en rotation relative grâce à des paliers de roulement 2al, 2a2 et 2a3 comprenant deux paliers circulaires latéraux de guidage supérieur 2a2 et inférieur 2a3 qui transfèrent les efforts horizontaux entre le touret et la structure du FPSO et un palier de roulement supérieur circulaire de supportage 2al qui transfère l'intégralité des efforts verticaux entre la plateforme supérieure 2c du touret et le pont du FPSO. Ceci permet au FPSO de pivoter librement autour de l'axe vertical ZZ' du touret et de se positionner dans une direction correspondant à la résultante des efforts engendrés par la houle, le vent et le courant sur le FPSO et ses superstructures, sans que la structure cylindrique interne 2a du touret 2 ne pivote, ce dernier restant ainsi sensiblement fixe en rotation autour de l'axe ZZ', vis-à-vis du fond de la mer 10.Said internal cylindrical structure 2a and the shell ld cooperate in relative rotation thanks to rolling bearings 2a2 and 2a3 comprising two upper lateral circular bearings 2a2 and lower 2a3 which transfer the horizontal forces between the drum and the structure of the FPSO and an upper circular supporting bearing bearing 2al which transfers all the vertical forces between the upper platform 2c of the reel and the bridge of the FPSO. This allows the FPSO to pivot freely around the vertical axis ZZ 'of the reel and to position itself in a direction corresponding to the result of the forces generated by the swell, the wind and the current on the FPSO and its superstructures, without the internal cylindrical structure 2a of the reel 2 does not pivot, the latter thus remaining substantially fixed in rotation about the axis ZZ ', vis-à-vis the seabed 10.
Lesdits paliers 2al, 2a2, 2a3 sont des paliers de frottement ou de roulement, de préférence des paliers de roulement. Il peut s'agir plus particulièrement de rouleaux ou de roulettes intercalés entre :Said bearings 2a1, 2a2, 2a3 are friction or rolling bearings, preferably rolling bearings. It may more particularly be rollers or casters interposed between:
KK
- la paroi interne de la cavité 2d et la surface externe de la paroi tubulaire latérale 2a, en ce qui concerne les rouleaux ou les roulettes latéraux de guidage 2a2 et 2a3, et- the internal wall of the cavity 2d and the external surface of the lateral tubular wall 2a, as regards the rollers or the lateral guide rollers 2a2 and 2a3, and
- la surface horizontale du redan le et la sous-face de la plateforme supérieure 2c du touret 2, en ce qui concerne le palier de supportage 2al.- The horizontal surface of the step and the underside of the upper platform 2c of the reel 2, with regard to the support bearing 2al.
On comprend qu'au niveau desdits paliers au moins, ladite structure tubulaire 2 et ladite paroi interne de cavité 2d présentent une section circulaire. Les rouleaux ou roulettes des paliers inférieurs et supérieurs de guidage latéral 2a2 et 2a3 sont plus particulièrement disposés avec leurs axes de rotation en position verticale. Dans le cas du palier supérieur de supportage 2al, lesdits rouleaux ou roulettes sont disposés avec leurs axes de rotation en position horizontale en appui sur le redan le, la plateforme 2d reposant sur la tranche desdits rouleaux 2al.It will be understood that at at least said bearings, said tubular structure 2 and said internal cavity wall 2d have a circular section. The rollers or casters of the lower and upper lateral guide bearings 2a2 and 2a3 are more particularly arranged with their axes of rotation in a vertical position. In the case of the upper support bearing 2al, said rollers or casters are arranged with their axes of rotation in a horizontal position resting on the step, the platform 2d resting on the edge of said rollers 2al.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté aussi la structure d'amarrage inférieure 2-1 fixée en sous face de la paroi de fond 2b et sur laquelle sont fixées les lignes d'ancres la. La structure inférieure 2-1 présente une forme annulaire et est traversée en son centre par une pluralité de dites premières conduites flexibles incluant des conduites de productions mais aussi des ombilicaux et de câbles électriques 4 de diverses tailles, légères 4c, moyennes 4b et lourdes 4a qui traversent la paroi de fond en passant à l'intérieur des extrémités 5a de conduites de guidage 5 supportées et traversant la paroi de fond 2b puis remontant à l'intérieur de la structure cylindrique étanche 2a guidées par des conduites de guidage non verticales 5 selon l'invention et pour certaines dans des conduites de guidage verticales 5b de la technique antérieure. Les extrémités supérieures 4-3 de premières conduites flexibles 4, débouchant des extrémités supérieures 5c des conduites de guidage traversant la plateforme interne 6, sont raccordées à des éléments de raccordement 6a supportés par une plateforme interne 6 fixée à l'intérieur et au sommet de ladite structure interne 2 dessous le raccord à joint tournant 3, la partie inférieure 3-2 étant supportée axialement par la plateforme supérieure 2c de la structure cylindrique interne 2a. Enfin, des conduites de jonction coudées 7 assurent la jonction des extrémités supérieures 4-3 des premières conduits flexiblesIn Figures 1 and 2, there is also shown the lower mooring structure 2-1 fixed on the underside of the bottom wall 2b and on which are fixed the anchor lines. The lower structure 2-1 has an annular shape and is crossed at its center by a plurality of said first flexible pipes including production pipes but also umbilicals and electric cables 4 of various sizes, light 4c, medium 4b and heavy 4a. which pass through the bottom wall passing inside the ends 5a of supported guide pipes 5 and passing through the bottom wall 2b then rising inside the sealed cylindrical structure 2a guided by non-vertical guide pipes 5 according to the invention and for some in vertical guide conduits 5b of the prior art. The upper ends 4-3 of first flexible pipes 4, emerging from the upper ends 5c of the guide pipes passing through the internal platform 6, are connected to connecting elements 6a supported by an internal platform 6 fixed inside and at the top of said internal structure 2 below the rotary joint connection 3, the lower part 3-2 being supported axially by the upper platform 2c of the internal cylindrical structure 2a. Finally, bent junction pipes 7 provide the junction of the upper ends 4-3 of the first flexible pipes.
K entre la plateforme interne 6 et le raccord à joint tournant 3-2.K between the internal platform 6 and the swivel joint connection 3-2.
En mer peu profonde, c'est-à-dire lorsque la hauteur d'eau est de 200 à 750, voire 1000m, les conduites de liaisons fond surface, ainsi que les conduites 9 reposant sur le fond de la mer sont en général des conduites flexibles, telles les conduites fabriquées pour l'industrie pétrolière par Technip (France) ou Wellstream (USA). Par contre, lorsque la profondeur d'eau dépasse 1000-1500m, on préfère installer pour les conduites de production ou d'injection d'eau ou de gaz, des deuxièmes conduites rigides en acier 8, isolées ou non, entre les conduites sousmarine 9 reposant au fond de la mer et lesdites premières conduites flexibles débouchant en subsurface dessous le touret du FPSO. On peut disposer une deuxième conduite rigide 8 reliant le fond de la mer jusqu'à l'extrémité d'une première conduite flexible 4 au niveau d'un flotteur 12 à une distance en dessous du niveau de la mer de l'ordre de 50 à 100m. Ladite deuxième conduite rigide 8 peut être verticale (non représenté) ou du type SCR (« steel catenary riser ») en forme de courbe dite de chaînette, de caractéristiques en général équivalentes à celles des conduites de production, la liaison avec le FPSO étant alors assurée par des premières conduites flexibles en configuration de double chaînette plongeante 4-2. Lorsque la profondeur d'eau est supérieure à 1000m, on évite l'utilisation de premières conduites flexibles de grandes longueurs, extrêmement coûteuses, et l'on prolonge avantageusement la conduite rigide 9 reposant sur le sol jusqu'au FPSO en configuration de chaînette simple ou « SCR » comme représenté sur la figure 1, la partie supérieure de la liaison fond-surface peut alors être constituée par une portion de conduite flexible 4-1, assurant une liaison souple avec le touret 2 du FPSO, ladite portion de première conduite flexible 4 étant alors en continuité de courbure avec l'extrémité supérieure de la deuxième conduite rigide 8 de type SCR et de préférence de même diamètre intérieur, et d'une longueur totale, par exemple, de 50 à 100m. Dans une telle configuration, les efforts engendrés par la conduite de liaison fond surface 4, 8 sur le touret sont très importants en raison le la hauteur de la tranche d'eau qui dans ce cas doit être supérieure à 750-1000m.In shallow sea, that is to say when the water depth is 200 to 750, or even 1000m, the bottom-to-surface connection pipes, as well as the pipes 9 resting on the seabed are generally flexible pipes, such as pipes manufactured for the petroleum industry by Technip (France) or Wellstream (USA). On the other hand, when the water depth exceeds 1000-1500m, it is preferable to install, for the production or injection pipes of water or gas, second rigid steel pipes 8, insulated or not, between the underwater pipes 9 resting at the bottom of the sea and said first flexible pipes opening out in the subsurface below the reel of the FPSO. It is possible to have a second rigid pipe 8 connecting the sea bed to the end of a first flexible pipe 4 at the level of a float 12 at a distance below sea level of the order of 50 at 100m. Said second rigid pipe 8 may be vertical (not shown) or of the SCR ("steel catenary riser") type in the form of a so-called chain curve, with characteristics generally equivalent to those of production pipes, the connection with the FPSO then being ensured by the first flexible pipes in configuration of double plunging chain 4-2. When the water depth is greater than 1000m, the use of first flexible pipes of great lengths, extremely expensive, is avoided, and the rigid pipe 9 resting on the ground is advantageously extended to the FPSO in a simple chain configuration. or “SCR” as shown in FIG. 1, the upper part of the bottom-surface connection can then be formed by a flexible pipe portion 4-1, providing a flexible connection with the reel 2 of the FPSO, said first pipe portion flexible 4 then being in continuity of curvature with the upper end of the second rigid pipe 8 of SCR type and preferably of the same internal diameter, and of a total length, for example, from 50 to 100m. In such a configuration, the forces generated by the bottom-to-surface connection pipe 4, 8 on the reel are very important because of the height of the water section which in this case must be greater than 750-1000m.
Dans certaines configurations de champs, on trouvera en partie inférieure du touret une concentration de conduites flexibles de grand diamètre 4a, donc de poids linéaire important, arrivant sur une zone réduite de la périphérie du touret, alors que dans une autre zone de la périphérie de position diamétralement opposé, il n'y aura que des conduites flexibles ou des câbles de faible poids linéaire, voire aucune conduite dans certains cas arrivant au touret. La figure 4 illustre les effets de ce cas dans un mode de réalisation selon la technique antérieure lorsque les premières conduites flexibles 4 sont raccordées à la paroi de fond et que les efforts sont essentiellement repris et transférés par ladite paroi de fond du touret. On observe ici :In certain field configurations, there will be found in the lower part of the reel a concentration of flexible pipes of large diameter 4a, therefore of significant linear weight, arriving on a small area of the periphery of the reel, while in another area of the periphery of the reel. diametrically opposed position, there will be only flexible pipes or cables of low linear weight, or even no pipe in some cases arriving at the reel. FIG. 4 illustrates the effects of this case in an embodiment according to the prior art when the first flexible pipes 4 are connected to the bottom wall and the forces are essentially taken up and transferred by said bottom wall of the reel. We observe here:
- sur la gauche, 4 conduites flexibles de type 4a de grand diamètre, donc de poids linéaire important, donc engendrant des tensions et des efforts verticaux importants,- on the left, 4 flexible pipes of type 4a of large diameter, therefore of significant linear weight, therefore generating significant tensions and vertical forces,
- sur la droite une seule conduite flexible de grand diamètre 4a,- on the right a single flexible pipe of large diameter 4a,
- puis, réparties tout autour de la périphérie du touret une pluralité de conduites flexibles moyennes 4b, ainsi que des petites conduites flexibles 4c.- Then, distributed all around the periphery of the reel, a plurality of medium flexible pipes 4b, as well as small flexible pipes 4c.
Le poids propre de la structure du touret ainsi que les efforts verticaux dus à l'ancrage la se répartissent sensiblement uniformément sur la périphérie du touret, donc les éléments de guidage en rotation 2al ainsi que les pistes de roulement solidaires respectivement du FPSO et du touret, sont sensiblement tous contraints de manière uniforme par ces efforts verticaux. En revanche, la répartition irrégulière et/ou asymétrique des dites conduites flexibles 4 en suspension génère des efforts verticaux non homogènes sur la périphérie du touret créant des variations de contraintes qui peuvent être très importantes. Ainsi, on a représenté sur la figure 4 la «rose des efforts verticaux» R, similaire à la «rose des vents» connue de l'homme de l'art dans le domaine de la météorologie, pour représenter la variation des efforts verticaux F par unité de longueur sur la périphérie dudit touret : F représente alors l'effort vertical par unité de longueur, par exemple par mètre curviligne de la circonférence de la plateforme supérieure appliqué sur le palier de rotation 2al résultant de la répartition des diverses conduites flexibles dans ladite zone périphérique du touret lorsque ces efforts sont repris au niveau de la paroi de fond où les conduites sont raccordées selon la technique antérieure ou sont transférés verticalement sans modification de répartition vers une plateforme supérieure où ils sont raccordés. Ainsi, dans les parties gauche et basse de la figure 4, du fait de la concentration importante de conduites flexibles lourdes 4a et une pluralité de conduites moyennes 4b et petites 4c, la rose des efforts R présente alors, dans le sens des aiguilles d'une montre la variation suivante :The self-weight of the structure of the reel as well as the vertical forces due to the anchoring 1a are distributed substantially uniformly over the periphery of the reel, therefore the rotational guide elements 2al as well as the running tracks integral with the FPSO and the reel respectively , are substantially all constrained uniformly by these vertical forces. On the other hand, the irregular and / or asymmetrical distribution of said flexible pipes 4 in suspension generates non-homogeneous vertical forces on the periphery of the reel creating variations in stresses which can be very significant. Thus, FIG. 4 shows the “rose of the vertical forces” R, similar to the “rose of the winds” known to those skilled in the art in the field of meteorology, to represent the variation of the vertical forces F per unit length on the periphery of said reel: F then represents the vertical force per unit length, for example per curvilinear meter of the circumference of the upper platform applied to the rotation bearing 2al resulting from the distribution of the various flexible pipes in said peripheral zone of the reel when these forces are taken up at the level of the bottom wall where the pipes are connected according to the prior art or are transferred vertically without modification of distribution to an upper platform where they are connected. Thus, in the left and lower parts of FIG. 4, due to the large concentration of heavy flexible pipes 4a and a plurality of medium 4b and small pipes 4c, the force rose R then presents, in the direction of the needles of one shows the following variation:
- depuis le bas de la figure, une valeur croissante depuis une valeur nulle jusqu'en Rl, puis une valeur légèrement décroissante jusqu'en R2 (Fl),- from the bottom of the figure, an increasing value from a zero value until Rl, then a slightly decreasing value until R2 (Fl),
- puis de nouveau une valeur croissante qui atteint un maximum F2 entre R3 et R4, et enfin une valeur décroissante jusqu'à zéro de R4 à R5,- then again an increasing value which reaches a maximum F 2 between R3 and R4, and finally a decreasing value to zero from R4 to R5,
- on observe ensuite toute une plage avec une valeur F sensiblement nulle jusqu'au sommet de ladite figure,- a whole range is then observed with a value F substantially zero up to the top of said figure,
- puis une zone R6 où la rose des efforts a une valeur faible F3 en raison de la présence d'une conduite flexible moyenne 4b,- then an area R6 where the stress rose has a low value F 3 due to the presence of a medium flexible pipe 4b,
- puis de nouveau une zone où F a une valeur sensiblement nulle,- then again an area where F has a substantially zero value,
- jusqu'à la zone droite de la figure où la présence d'une pluralité de conduites flexibles de diverses taille induit la rose des efforts R7,- up to the right zone of the figure where the presence of a plurality of flexible pipes of various sizes induces the rose of the forces R7,
- puis de nouveau une zone où F a une valeur sensiblement nulle,- then again an area where F has a substantially zero value,
- puis une zone où la rose des efforts R8 a une valeur faible en raison de la présence d'une conduite flexible moyenne unique,- then an area where the force rose R8 has a low value due to the presence of a single medium flexible pipe,
- enfin une zone où F a une valeur sensiblement nulle.- finally an area where F has a substantially zero value.
Ainsi, lorsque le FPSO 1 pivote autour de son touret 2 sensiblement fixe par rapport au fond de la mer 10, les pistes de roulement ainsi que les paliers de rotation 2al, 2a2, 2a3 sont soumises de manière permanente à des efforts verticaux (2al) et horizontaux moindres (2a2 et 2a3) qui varient d'une valeur nulle à une valeur maximale comme expliquéThus, when the FPSO 1 pivots around its reel 2 which is substantially fixed relative to the seabed 10, the rolling tracks as well as the rotation bearings 2al, 2a2, 2a3 are permanently subjected to vertical forces (2a) and lower horizontals (2a2 and 2a3) which vary from a zero value to a maximum value as explained
Ifrlz précédemment, ce qui induit une fatigue localisée d'autant plus importante que les plages de variations angulaires du FPSO sont souvent réduites à un secteur limité, par exemple du gisement 260° au gisement 325°, correspondant par exemple à 90% du temps où la résultante des effets de la houle, du vent et des courants sur le FPSO, maintient ce dernier dans cette plage de gisement. Ainsi, pistes de roulement et paliers de rotation soumis à des efforts alternés plus importants dans ce secteur angulaire, présenteront une usure et une fatigue accélérées dans ce secteur angulaire, alors que d'autres secteurs ne subiront quasiment aucun effort important, donc peu d'usure significative et une fatigue quasi-nulle, pendant la durée de vie de l'installation qui en général atteint 20-25 ans, voire plus.Ifrlz previously, which induces localized fatigue all the more important as the ranges of angular variations of the FPSO are often reduced to a limited sector, for example from the 260 ° bearing to the 325 ° bearing, corresponding for example to 90% of the time when the result of the effects of swell, wind and currents on the FPSO, maintains the latter in this bearing range. Thus, rolling tracks and rotational bearings subjected to greater alternating forces in this angular sector, will exhibit accelerated wear and fatigue in this angular sector, while other sectors will hardly undergo any significant force, and therefore little stress. significant wear and almost zero fatigue, during the service life of the installation which generally reaches 20-25 years, or even more.
Pour limiter les valeurs extrêmes des efforts localisés F et lisser la forme de la « rose des efforts » R sur la périphérie du touret, on fournit selon la présente invention, tel que représenté sur les figures 2, 5A, 5B et 6 un dispositif de guidage non vertical des conduites flexibles au sein du touret qui permet avantageusement de modifier la répartition du transfert de charge généré par lesdites conduites flexibles au sein du touret 2.In order to limit the extreme values of the localized forces F and to smooth the shape of the “force rose” R on the periphery of the reel, according to the present invention, as shown in FIGS. 2, 5A, 5B and 6, a device is provided for non-vertical guidance of the flexible pipes within the reel which advantageously makes it possible to modify the distribution of the load transfer generated by said flexible pipes within the reel 2.
Sur la figure 2, on a représenté en coupe un touret 2 d'un FPSO 1 traversé du bas vers le haut par une conduite de guidage rigide en acier 5 en forme de S. Ladite conduite de guidage 5 est équipée en partie basse d'une goulotte en forme de trompette 5a destinée à éviter l'endommagement de la conduite flexible 4 qu'elle contient et guide dans la zone de contact lors de son arrivée dans l'extrémité inférieure de la conduite de guidage. Ladite conduite de guidage 5 traverse de manière étanche la paroi de fond 2b du touret au niveau d'un premier emplacement centré en Cl en périphérie de la paroi de fond. La partie haute de ladite conduite de guidage 5 est solidarisée 6b à une plateforme interne support 6 solidaire de la structure cylindrique interne 2a du touret 2 dans le plan BB au-dessus de la surface de l'eau de mer et au-dessous de la plateforme supérieure 2c du touret. Ladite plateforme interne 6 supporte également l'extrémité supérieure de ladite première conduite flexible contenue dans ladite conduite de guidage équipée d'un élément de raccordement 6a débouchant à l'extérieur de la conduite de guidage. La plateforme interne 6 supporte l'ensemble des dites premières conduites flexibles, et donc sensiblement l'intégralité des efforts verticaux de chacune desdites conduites flexibles.In Figure 2, there is shown in section a reel 2 of an FPSO 1 traversed from bottom to top by a rigid steel guide pipe 5 in the form of S. Said guide pipe 5 is equipped in the lower part of a trumpet-shaped chute 5a intended to prevent damage to the flexible pipe 4 which it contains and guides in the contact zone when it arrives in the lower end of the guide pipe. Said guide pipe 5 passes through the bottom wall 2b of the reel in a sealed manner at a first location centered at C1 on the periphery of the bottom wall. The upper part of said guide pipe 5 is secured 6b to an internal support platform 6 secured to the internal cylindrical structure 2a of the reel 2 in the plane BB above the surface of the sea water and below the upper platform 2c of the reel. Said internal platform 6 also supports the upper end of said first flexible pipe contained in said guide pipe equipped with a connecting element 6a opening out to the outside of the guide pipe. The internal platform 6 supports all of said first flexible pipes, and therefore substantially all of the vertical forces of each of said flexible pipes.
L'extrémité supérieure de ladite conduite 4 est reliée via un élément de conduite de jonction 7 à une partie 3-2 du raccord à joint tournant 3. Ladite partie 3-2 du raccord 3 est solidaire du touret, donc sensiblement fixe en rotation par rapport au fond de la mer. Puis, le fluide ressort de la partie 3-1 du raccord 3 solidaire du pont lb et de la plateforme supérieure 2c, par une conduite 13. La partie 3-1 du raccord à joint tournant 3 est solidaire du pont du FPSO 1 et se trouve donc en rotation libre autour de l'axe ZZ' du touret 2 par rapport à la partie 3-2 solidaire du touret 2. Il en va de même pour les autres conduites flexibles 4b et 4c raccordée au joint tournant en 3-2 via des éléments de jonction 7 et ressortant en 3-1 vers des conduites 13 sur le pont lb.The upper end of said pipe 4 is connected via a connecting pipe element 7 to a part 3-2 of the rotary joint connector 3. Said part 3-2 of the connector 3 is integral with the reel, therefore substantially fixed in rotation by relative to the seabed. Then, the fluid leaves part 3-1 of the connector 3 integral with the deck lb and the upper platform 2c, via a pipe 13. Part 3-1 of the rotating joint connector 3 is integral of the bridge of the FPSO 1 and is therefore in free rotation around the axis ZZ 'of the reel 2 with respect to part 3-2 integral with the reel 2. The same applies to the other flexible pipes 4b and 4c connected to the rotating joint at 3-2 via junction elements 7 and emerging at 3-1 towards pipes 13 on the bridge lb.
On a représenté sur la figure 5A, qui correspond à une coupe en vue de dessus de la section du plan AA de la figure 2, l'ensemble des conduites flexibles 4, 4a, 4b, 4c qui ne sont pas raccordées au niveau de la paroi de fond mais sont contenues et guidées dans des conduites de guidage lesquelles traversent la paroi de fond 2b en des premiers emplacements centrés en Cl selon une répartition imposée par l'architecture du champ comme expliqué précédemment en référence à la figure 4. Les efforts verticaux sont sensiblement intégralement transférés au niveau de la plateforme interne 6 où les conduites sont en suspension.There is shown in Figure 5A, which corresponds to a sectional top view of the section of the plane AA of Figure 2, all the flexible pipes 4, 4a, 4b, 4c which are not connected at the level of the bottom wall but are contained and guided in guide pipes which pass through the bottom wall 2b at first locations centered in C1 according to a distribution imposed by the architecture of the field as explained previously with reference to Figure 4. Vertical forces are substantially completely transferred to the level of the internal platform 6 where the pipes are in suspension.
Sur cette figure 5A, on a représenté quatre conduites de guidage et de déport 5 selon l'invention pour conduites flexibles lourdes 4a-2 à 4a-5, ainsi que deux conduites de guidage et de déport 5 pour conduites flexibles moyennes 4b-l et 4b-2 et une pluralité d'autres conduites de guidage sensiblement verticales conventionnelles pour conduites flexibles moyennes et petites, réparties sur la périphérie. Sur les figues 5A-5B, lesdites conduites de guidage des conduites flexibles 4a-2 à 4a-5 sont des conduites de guidage en S selon l'invention, alors que les autres conduites de guidage, et en particulier la conduite de guidage de la conduite flexible 4a-l sont des conduites conventionnelles de type conduites en I (en anglais I-tube) connues de l'homme de l'art dans le domaine de l'exploitation pétrolière en mer, et représentées 5b sur la figure 1.In this figure 5A, there is shown four guide and offset pipes 5 according to the invention for heavy flexible pipes 4a-2 to 4a-5, as well as two guide and offset pipes 5 for medium flexible pipes 4b-l and 4b-2 and a plurality of other conventional substantially vertical guide conduits for medium and small flexible conduits, distributed over the periphery. In figs 5A-5B, said guide pipes of the flexible pipes 4a-2 to 4a-5 are S-shaped guide pipes according to the invention, while the other guide pipes, and in particular the guide pipe of the flexible pipe 4a-1 are conventional pipes of the I-pipe type (in English I-tube) known to those skilled in the art in the field of offshore oil exploitation, and represented 5b in FIG. 1.
Sur la figure 5B, on a représenté la position des extrémités supérieures 5c des conduites de guidage 5 des mêmes conduites flexibles 4a-2 à 4a-5 fixés 6b sur la périphérie de la plateforme 6 en des deuxièmes emplacements centrés en C2. La conduite flexible lourde 4a-l se trouve sensiblement à la même position en tête qu'en pied (figure 5A), et sa conduite de guidage est de type I-tube, sensiblement vertical. Les conduites flexibles 4a-2 à 4a-5 sont déportées grâce aux conduites de guidage en S selon l'invention et se retrouvent alors avantageusement réparties de manière régulière sur la périphérie, sensiblement tous les 60° (Y*) selon les axes LL - MM - NN, et sensiblement symétriquement par rapport à LL. Le déport respectif des deuxièmes emplacements C2 par rapport aux premiers emplacements Cl est représenté par une flèche sur cette figure 5B et correspond à un angle a2 à a5 supérieur à 5°, notamment ici de 10 à 60°, dans un plan horizontal entre les plan radiaux sensiblement verticaux contenant l'axe ZZ' et passant par Cl et C2 respectivement. Les deux conduites flexibles moyennes 4b-l et 4b-2 sont rapprochées l'une de l'autre grâce à deux conduites de guidage en S, sensiblement symétriquement par rapport à l'axe LL, et créant un déport mineur de l'ordre de 5 à 8°.In FIG. 5B, there is shown the position of the upper ends 5c of the guide pipes 5 of the same flexible pipes 4a-2 to 4a-5 fixed 6b on the periphery of the platform 6 at second locations centered at C2. The heavy flexible pipe 4a-1 is located substantially at the same position at the head as at the foot (FIG. 5A), and its guide pipe is of the I-tube type, substantially vertical. The flexible pipes 4a-2 to 4a-5 are offset thanks to the S-shaped guide pipes according to the invention and are then advantageously distributed evenly around the periphery, substantially every 60 ° (Y *) along the axes LL - MM - NN, and substantially symmetrically with respect to LL. The respective offset of the second locations C2 relative to the first locations C1 is represented by an arrow in this FIG. 5B and corresponds to an angle a2 to a5 greater than 5 °, in particular here from 10 to 60 °, in a horizontal plane between the planes. substantially vertical radials containing the ZZ 'axis and passing through Cl and C2 respectively. The two medium flexible pipes 4b-1 and 4b-2 are brought closer to each other thanks to two S-shaped guide pipes, substantially symmetrically with respect to the axis LL, and creating a minor offset of the order of 5 to 8 °.
Ainsi, l'essentiel des charges lourdes se trouvent régulièrement et symétriquement réparties à la périphérie de la plateforme 6 et donc régulièrement et symétriquement transférées et reprises au niveau du palier 2al avec un léger pic d'effort sensiblement tous les 60°, sans créer de variations de contraintes importantes sur le touret, la coque et les paliers de roulement. Lors des mouvements du FPSO 1 autour de son touret 2, sensiblement fixe par rapport au fond marin, il en résultera un niveau de contraintes et de fatigue locale radicalement réduit, ainsi qu'une fatigue globale sensiblement uniforme sur les éléments de roulage et surtout sur les pistes de roulement, sur toute la périphérie du touret. Il en «au résulte ainsi un meilleur comportement de l'ensemble de l'installation fondsurface pendant toute la durée de vie de l'installation, cette dernière étant couramment de 15 à 20 ans, voire plus, sans nécessiter de maintenance lourde, telle une mise en cale sèche pour démontage et changement de ces composants très critiques et sujets à usure, que l'on constate couramment dans l'art antérieur.Thus, most of the heavy loads are regularly and symmetrically distributed around the periphery of the platform 6 and therefore regularly and symmetrically transferred and taken up at the level of the bearing 2al with a slight peak of force approximately every 60 °, without creating any significant stress variations on the reel, shell and rolling bearings. When the FPSO 1 moves around its reel 2, which is substantially fixed with respect to the seabed, this will result in a drastically reduced level of stress and local fatigue, as well as a substantially uniform overall fatigue on the rolling elements and especially on the the rolling tracks, over the entire periphery of the reel. The result is thus a better behavior of the entire fund-surface installation throughout the life of the installation, the latter being commonly 15 to 20 years, or even more, without requiring heavy maintenance, such as dry docking for disassembly and change of these very critical components and subject to wear, which is commonly observed in the prior art.
Sur les figures 6A-6B, on montre, à titre illustratif, un exemple de réalisation de conduite de guidage non verticale 5 selon l'invention présentant une forme rectiligne D inclinée d'un angle β supérieur à 5° par rapport à la verticale, ici environ 30°, sur une hauteur H entre la paroi de fond 2b et la plateforme interne 6 d'au moins 75% de la hauteur du touret soit H= 10 à 20m. Il en résulte un déport dudit deuxième emplacement d'un angle alpha de 175°, tel que représenté sur la figure 6B, dans un plan horizontal entre les plans radiaux contenant l'axe ZZ' et passant respectivement par Cl et par C2. Plutôt que des conduites de guidage rectilignes selon l'invention, on préfère mettre en œuvre des conduites de guidage en S dans un plan ou dans l'espace à trois dimensions, car il est ainsi plus facile de disposer un plus grand nombre de conduites de guidage dans l'intérieur du touret sans risquer des interférences entre dites conduites 5, ou encore des zones congestionnées limitant de ce fait les possibilités d'accès pour inspection et maintenance.In FIGS. 6A-6B, an exemplary embodiment of a non-vertical guide pipe 5 according to the invention having a rectilinear shape D inclined at an angle β greater than 5 ° relative to the vertical is shown by way of illustration, here about 30 °, over a height H between the bottom wall 2b and the internal platform 6 of at least 75% of the height of the reel, ie H = 10 to 20m. This results in an offset from said second location by an angle alpha of 175 °, as shown in FIG. 6B, in a horizontal plane between the radial planes containing the axis ZZ 'and passing respectively through C1 and through C2. Rather than straight guide pipes according to the invention, it is preferred to implement S-shaped guide pipes in a plane or in three-dimensional space, because it is thus easier to have a greater number of pipes of guidance in the interior of the reel without risking interference between said pipes 5, or even congested areas thereby limiting the possibilities of access for inspection and maintenance.
A titre d'exemple, un touret de FPSO traverse intégralement la coque du support flottant sur une hauteur de 30 à 55m de hauteur, son diamètre est de 10 à 25 m, notamment 12 à 16m, et son poids propre est d'environ 2 500 à 5 000 tonnes. L'ensemble des efforts verticaux dus aux conduites de liaison fond-surface peuvent atteindre 5 000 à 7 500 tonnes voire 10 000 tonnes. Les grosses conduites flexibles par grande profondeur d'eau peuvent engendrer chacune des efforts de 100 à 250 tonnes, dans le cas de chaînettes 4-2 telles que décrites en référence à la figure 1, dans le cas de conduites rigides en configuration de SCR 8, 4-1, les efforts verticaux peuvent atteindre 750 tonnes à 1 000 tonnes, voire plus, pour chacune des lignes.For example, an FPSO reel completely crosses the hull of the floating support over a height of 30 to 55m in height, its diameter is 10 to 25 m, in particular 12 to 16m, and its own weight is approximately 2 500 to 5,000 tons. All the vertical forces due to the bottom-surface connection pipes can reach 5,000 to 7,500 tonnes or even 10,000 tonnes. Large flexible pipes in great depths of water can each generate forces of 100 to 250 tonnes, in the case of 4-2 chains as described with reference to figure 1, in the case of rigid pipes in the SCR 8 configuration , 4-1, the vertical forces can reach 750 tonnes to 1000 tonnes, or even more, for each line.
KK
On peut ainsi installer un grand nombre de conduites, de gaz, de produits bruts, d'ombilicaux hydrauliques et de câbles électriques 4a-4c, par exemple 36 ou 48 conduites flexibles 4, quelque soit l'architecture du champ et l'implantation des diverses têtes de puits autour du FPSO.It is thus possible to install a large number of pipes, gas, raw products, hydraulic umbilicals and electric cables 4a-4c, for example 36 or 48 flexible pipes 4, whatever the architecture of the field and the location of the cables. various wellheads around the FPSO.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1353618 | 2013-04-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| OA17574A true OA17574A (en) | 2017-02-13 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2714625C (en) | Floating support having a reel including roller bearings outside the water | |
| EP1362161B1 (en) | Seafloor-surface connecting installation of a submarine pipeline installed at great depth | |
| CA1090593A (en) | Device having a flexible conduit for transferring a fluid through a liquid | |
| WO2003095788A1 (en) | Seafloor/surface connecting installation for a submarine pipeline which is connected to a riser by means of at least one elbow pipe element that is supported by a base | |
| EP2501889B1 (en) | Facility having fanned seabed-to-surface connections | |
| FR2787859A1 (en) | Deep water riser or column for connecting floating support to underwater point, comprises flexible part connected to underwater point, and rigid part connected to flexible part and floating support | |
| WO2006037886A1 (en) | Device for upper connection between two submarine fluid transporting pipelines | |
| FR2497263A1 (en) | FLEXIBLE UPLANT COLUMN WITH CLEARANCE UNIT FOR OIL FILLING OUTSIDE THE SIDE | |
| EP1651840B1 (en) | Seafloor-surface coupling device comprising a flexible, leak-tight connection between a riser and a float | |
| FR2983233A1 (en) | INSTALLATION OF MULTI-FLEXIBLE FUND-SURFACE LINKS ON AT LEAST TWO LEVELS | |
| FR2809136A1 (en) | Subsea installation has flexible or semi-rigid connector coupling float(s) to vertical riser(s) or tether extending from seabed and flexible conduit(s) extend from surface platform to riser(s) | |
| WO2016110617A1 (en) | Ballasting and/or protection devices for underwater lines | |
| EP2986497B1 (en) | Floating support anchored on a reel comprising a guide and deflection conduit for flexible pipes within said reel | |
| EP2997220A1 (en) | Device for anchoring a raceway mounting of a seabed-to-surface facility | |
| US11708132B2 (en) | Mooring assembly and vessel provided therewith | |
| EP2571753A1 (en) | Seabed-to-surface linking equipment including a flexible pipe guiding structure | |
| OA17574A (en) | Floating support anchored on a reel comprising a guide pipe and flexible pipe offset within said reel. | |
| EP1204806B1 (en) | Floating support comprising a central cavity including a plurality of sections | |
| EP1509671B1 (en) | Multi-catenary type rising column | |
| WO2015162384A2 (en) | Fastening device for underwater lines | |
| EP0980489B1 (en) | Protective device for pipe partially laid on the seafloor | |
| FR2591655A1 (en) | Installation with J-shaped rising pipes for the offshore production of oil and gas; its combination with a manifold; method of connecting the manifold | |
| OA17784A (en) | Anchoring device for a chute support of a bottom-to-surface installation | |
| FR3040725A1 (en) | ASSEMBLY FOR TURNING UP AN UPLOAD COLUMN FOR THE TRANSPORT OF PETROLEUM PRODUCTS |