WO2009090321A2 - Procede de mise en place d'un appareil de forage sur une plateforme et de preparation au forage - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B2017/0039—Methods for placing the offshore structure
- E02B2017/0047—Methods for placing the offshore structure using a barge
Definitions
- the present invention relates to a method of preparation for drilling operations comprising the placing in one go of a fully equipped drilling rig on a platform placed or anchored on the seabed or lake and having an emerging part, at help from a semi-submersible barge.
- This platform consists of a tower-shaped structure placed on the seabed or lacustrine, usually metal and called “jacket", unmanned and un-equipped, on which is installed a drilling rig.
- This unit is installed only for drilling or well maintenance operations ("Work over”). It consists of a substructure, a derrick and drilling equipment, such as a "Blow Out Preventer” (BOP), a winch for handling drill pipes and a cabin for measuring equipment. ; such a drilling rig is known as a "derrick set” or “rig” and its mass is generally between 600 and 800 tons.
- BOP Second Out Preventer
- the platform (the "jacket") is placed on the drilling field before the actual drilling operation, equipped with its bridges but without the drilling rig.
- the problem is then to install a drilling rig on the upper deck of such a platform, so at a relatively high height above the water level, for example 20 m, the most economical way so the faster than possible.
- the reverse operation must also be able to be executed economically once the drilling or maintenance operation is completed, for example to reposition the drilling rig on another platform.
- a drilling operation requires many other installations (technical and residential premises, fluid tanks, helicopter landing platform ...), so as to receive staff, provide energy, accommodate and store drilling equipment such as drill pipe or drilling mud facilities for example. These installations represent very large volumes and masses (several thousand tons).
- a known solution (UK 2199791, FR 2474992) is to deposit on the platform a complete superstructure called "top side", in one piece, including all the drilling and production facilities, This installation is usually carried out either with one or more large capacity floating cranes, using ballastable barges according to a method called
- ballasting does not allow to raise the superstructure beyond a few meters. Moreover, this operation is irreversible for the lifespan and operation of the platform.
- Another known solution is to use a self-raising barge platform or "Jackup" placed on the bottom near the platform and of sufficient size to accommodate the premises and equipment required for drilling.
- the drilling rig rests on cantilevered beams of said barge and is translated in one piece above the platform, possibly at a high height.
- the self-elevating barge which is massive, leaves deep footprints on the seabed or lake that make it difficult to reposition later another barge of the same type.
- Another solution is to use a barge or a support vessel called a "tender" which drops the rig on the platform in packages of about 30 to 100 tonnes using its lifting equipment, the drilling rig. being assembled as and when. It is a long operation, delicate and risky in terms of security so expensive because it requires excellent weather for several days.
- the object of the present invention is to provide an advantageous solution to this problem by means of a method of placing, in a single and repositionable manner, a complete drilling rig on a platform already equipped with bridges designed to support the wellheads and the rig.
- the device that must install the drilling rig at a great height provides for the use of a semi-submersible barge.
- the method is also applicable to a platform anchored to the seabed, for example of the "Spar" type, the important thing being that said platform is not subjected to heave movements created by the swell. In the reverse order of the steps, the method is also applicable to the removal in one operation of a complete drilling rig.
- a method of preparation for drilling operations comprising the one-time and repositionable installation of a drilling rig on a platform anchored or placed on a seabed or lake, the part of which hatch includes at least one upper deck for receiving at least one wellhead and one rig, said method using a semi-submersible barge having a longitudinal axis whose hull comprises two substantially parallel protuberances defining a space, said barge comprising lifting means supported by the protrusions as well as ballasting and deballasting means, characterized in that it comprises the following steps:
- the means for lifting the barge are installed with means which will be used as interface between the barge and the drilling rig, then between the platform and the rig, the barge being for example docked in a port facility, using lifting means such as handling cranes dock or barge.
- the drilling apparatus is disposed on the interface means via its substructure, in one or more times in using lifting means such as handling cranes of the dock or the barge.
- the assembly consisting of the interface means and the drilling rig is made integral with the lifting means and these lifting means are preferably placed in the lower position to improve the stability of the barge.
- the drilling rig and the interface means are elevated by deballasting the barge and playing on the lifting means, successively or simultaneously .
- the combination of the two it is possible to raise the whole to a high height.
- the barge maneuver so as to approach the platform and to place the raised portion of said platform between its growths.
- the barge will have previously anchored, either using anchors or by dynamic positioning, or a combination of both.
- the maneuver is therefore performed by playing on its anchor lines and / or its dynamic positioning.
- the drilling apparatus and the interface means are then lowered and placed on the upper deck of the platform, for example by rapid ballasting of the barge and / or rapid descent of the lifting means.
- connecting means are installed between the barge and the platform provided with the drilling system, for example a gangway for the personnel, electrical lines and fluid lines.
- Large drilling equipment such as drill pipe, is delivered to the platform as it goes through the handling cranes on the barge.
- the size of the barge allows it to accommodate all the equipment (technical and housing, energy production, mud factory, helicopter platform %) to provide logistical support for a drilling operation.
- the platform is not strong enough to support the weight of a complete drilling rig, including the drill pipe, and its interface means, for example when it is old and partially corroded.
- Force sensors strain gauges for example
- a servocontrol are necessary to compensate for the inevitable movements of the barge and therefore lifting means.
- the barge remains positioned so that the platform remains between its growths and steps seven and eight do not take place.
- the interface means may consist of a structure comprising for example two substantially parallel beams disposed in the first step substantially orthogonal to the longitudinal axis of the barge and resting at their ends on the lifting means of the barge.
- the drilling rig rests on the interface beams during the entire course of the process.
- the interface beams remain on the platform during all the drilling operations, the drilling rig resting entirely on said beams. This has the advantage that the drilling rig can be subsequently removed very quickly with a barge of the same type by unrolling the process in the reverse order of steps, and for example deposited on another platform.
- the interface beams are also used to move the drilling rig on the upper deck in both directions of the plane, so as to access each of the drilling heads provided on the platform.
- each beam comprises a removable portion at each end, secured during the steps one to six of the method for example by bolting, and then dismounted using the lifting means of the barge.
- FIGS. 1A and 1B are two perspective views of a barge used for the implementation of the method
- FIG. 2 is a side view of an equipped drilling rig, placed on interface beams, intended to be installed on a platform
- FIGS. 3A to 3N are side views of the barge schematically showing the steps of the method
- FIG. 4 is a side view of an interface beam
- Figure 5 is a perspective view of an example of a barge used by the method.
- the hull of the semi-submersible barge 1 shown in FIG. 1A comprises at its stern two protuberances 1a and 1b, which for example extend one of the decks of the barge and which delimit a space 2 of sufficient size that the exposed portion of a platform can come to take place, for example of the order of 30 x 40 m.
- These protuberances are strong enough to support the weight of a fully equipped drill rig.
- the barge also includes technical rooms 3a and 3b, a helicopter landing platform 4, living quarters 5, a main crane
- auxiliary crane 6b which allow it to provide all the support necessary for a drilling operation. It comprises means for ballasting and deballasting, for example hollow bodies within its structure, which can be filled and emptied with seawater or any other fluid using pumps (not shown) to vary the freeboard importantly. It has a longitudinal axis A-A '.
- the barge 1 has four lifting towers, 7a and 7b resting on the protrusion 1a, 7c and 7d resting on the protrusion Ib.
- These lifting towers have a height typically of ten to fifteen meters, they include lifting brackets on which can rest the drilling rig via its interface means, and are equipped for example with powerful hydraulic winches or any other elevation system allowing them to lift each up to 2501.
- the wallet bridge 8 is folded and the space 2 between the protuberances 1a and 1b of the shell is thus open.
- the deck bridge 8 has been deployed and drilling equipment such as drill pipes have been placed therein.
- the barge of Figure 1 is shown without means of propulsion, but it is obvious that it can be self-propelled. It comprises dynamic positioning means, for example steerable thrusters, not shown.
- FIG. 2 represents an equipped drilling rig installed on a platform 20. It comprises a substructure 11, a derrick 12, and drilling equipment such as a "BOP" 13 and other equipment 14. It is based on interface beams 15a and 15b.
- the platform 20 comprises an emergent part 21, comprising two bridges, including an upper bridge 16 on which the interface means 15a and 15b rest.
- the upper deck 16 is typically at a height of 18 to 20 meters above sea level O.
- Figures 3A to 3N illustrate the various steps of the method.
- the drilling apparatus 10 and interface means 15 are installed on lifting towers supported by the protuberances of the barge 1a, 1b, for example in a harbor installation in 5 sub-steps. ; the number of sub-steps may be variable depending for example on the capacity of the available lifting means and / or the time available for the barge.
- the drilling apparatus 10 is disposed on the lifting supports in the low position of the lifting towers 7a, 7b, 7c and 7d of the barge.
- Figure 3G illustrates the self-propelled transit of the barge carrying the rig to the platform; it can also be towed.
- the barge is ballasted to ensure better stability.
- the barge begins to maneuver to approach the platform 20, coming from the rear so as to place the emerged portion 21 of the platform between the protuberances Ia and Ib of the barge.
- the maneuvers are performed by playing on mooring lines (not shown) and / or its dynamic anchoring means.
- Anchors may have been arranged in advance or put in place by the barge itself.
- the barge has approached the platform 20 and raises the drilling apparatus 10 so that the interface means 15 is higher than the upper deck 16 of the platform 20. This elevation by unballasting the barge and operating the hoisting towers 7.
- FIG. 3J the barge has maneuvered so as to place the emergent part 21 of the platform between the protuberances Ia and Ib of the hull.
- Figure 3K is an elevational view of the barge, the rig 10 and the platform 20 in the same situation.
- the drilling apparatus 10 is placed on the beams 15a (not visible) and 15b, in the raised position of the lifting means 7a, 7b, 7c and 7d, and the emergent part 21 of the platform is located between the protuberances 1a and 1b. from the barge.
- the drilling apparatus 10 is slowly lowered so as to rest it on the upper deck 16 of the platform 20 via the interface means 15a and 15b, either by ballasting or by actuating at lower the lifting towers 7a, 7b, 7c and 7d, either by a combination of both.
- Shocks (not shown) are arranged between the interface means 15a and 15b and the upper deck 16 of the platform 20 so as to avoid damaging the platform 20 by too abrupt contact with the drilling apparatus 10, by example because of the movements of heave the barge. Once the contact is established, the barge continues to unpack to clear the rig.
- the barge stops in the vicinity of the platform 20 supporting the drilling rig 10, thanks to the wetting lines (not shown) and / or its dynamic anchoring means.
- the deck bridge 8 is unfolded so as to cover the space 2 between the protuberances 1a and 1b of the barge; drilling equipment is advantageously arranged.
- connecting means 22 such as gangway, electrical conductors and pipes are placed between the barge and the platform 20 so as to allow drilling operations.
- FIG. 4 represents one of the interface beams 15b (respectively 15a) resting on the upper deck 16 of the platform 20, which comprises two demountable portions 15c and 15d (respectively 15e and 15f), held integral with the body of the beam for example by bolting and which are disassembled once the drilling rig on the platform, using for example the cranes 6a and 6b of the barge.
- FIGS. 1A and 1B illustrate an example of a barge comprising a retractable means 8, for example of the type deck-bridge or hatch-board articulated, to cover the space 2 when the drilling rig 10 has been deposited on the platform 20.
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Abstract
L'invention concerne un procédé de préparation à des opérations de forage comportant la mise en place en une seule fois et de façon repositionnable d'un appareil de forage totalement équipé (10) sur une plateforme (20) dont la partie émergée (21) comporte au moins un pont supérieur (16). Le procédé utilise une barge semi-submersible ravitailleur dont la coque comporte deux excroissances (la, Ib) supportant des moyens de levage (7a, 7c). L'appareil de forage (10) est tout d'abord installé sur les deux branches de la barge (la, Ib) par l'intermédiaire de moyens d'interface (15b), puis la barge effectue un transit jusqu'à proximité de la plateforme (20). Elle manœuvre de façon à placer la partie émergée (21) de la plateforme entre ses excroissances, élève l'appareil de forage (10) à une hauteur supérieure à celle du pont supérieur de la plateforme en jouant sur les moyens de levage et en déballastant, pose en une seule fois l'appareil de forage sur le pont supérieur (16) de la plateforme (20) puis s'en éloigne.
Description
PROCEDE DE MISE ENPLACED'UNAPPAREILDEFORAGE SUR UNE PLATEFORME ETDEPREPARATIONAUFORAGE
La présente invention concerne un procédé de préparation à des opérations de forage comportant la mise en place en une seule fois d'un appareil de forage totalement équipé sur une plateforme posée ou ancrée sur le fond marin ou lacustre et comportant une partie émergée, à l'aide d'une barge semi- submersible ravitailleur.
Il existe plusieurs procédés pour exécuter un forage dans des eaux peu profondes, typiquement jusqu'à 300 m. Dans l'un de ces procédés, le forage est dissocié de la production, et on a recours à une plateforme uniquement de forage appelée « wellhead platform ». Cette plateforme est constituée d'une structure en forme de tour posée sur le fond marin ou lacustre, généralement métallique et appelée «jacket », non habitée et non équipée, sur laquelle est installé un appareil de forage. Cet appareil n'est installé que pour réaliser les opérations de forage ou d'entretien des puits (« Work over »). Il est composé d'une sous-structure, d'un derrick et d'équipements de forage, par exemple un « Blow Out Preventer » (BOP), un treuil de manutention des tiges de forage et une cabine pour abriter les appareils de mesure ; un tel appareil de forage est connu sous le nom de « derrick set » ou « rig » et sa masse est généralement comprise entre 600 et 800 tonnes.
La plateforme (le « jacket ») est mise en place sur le champ de forage avant l'opération de forage proprement dite, équipée de ses ponts mais sans l'appareil de forage.
Le problème posé consiste alors à installer un appareil de forage sur le pont supérieur d'une telle plateforme, donc à une hauteur relativement élevée au- dessus du niveau de l'eau, par exemple 20 m, de la façon la plus économique donc la plus rapide possible. L'opération inverse doit elle aussi pouvoir être exécutée de façon économique une fois l'opération de forage ou de maintenance terminée, par exemple pour repositionner l'appareil de forage sur une autre plateforme.
Par ailleurs, une opération de forage nécessite de nombreuses autres installations (locaux techniques et d'habitation, réservoirs de fluides, plateforme d'atterrissage d'hélicoptère...), de façon à recevoir le personnel, fournir l'énergie, accueillir et stocker les équipements de forage tels que des tubes de forage ou des installations de boues de forage par exemple. Ces installations représentent des volumes et des masses très importants (plusieurs milliers de tonnes).
Une solution connue (UK 2199791, FR 2474992) consiste à déposer sur la plateforme une superstructure complète appelée « top side », d'un seul tenant, comportant l'ensemble des installations de forage et de production, Cette installation est généralement réalisée soit avec une ou des grues flottantes de grosse capacité, soit à l'aide de barges ballastables selon un procédé appelé
« float over ». Cependant le ballastage ne permet pas d'élever la superstructure au-delà de quelques mètres. De plus, cette opération est irréversible pour la durée de vie et d'exploitation de la plateforme.
Une autre solution connue est d'avoir recours à une plateforme du type barge autoélévatrice ou « Jackup » posée sur le fond à proximité de la plateforme et de taille suffisante pour accueillir les locaux et les équipements nécessaires au forage. L'appareil de forage repose sur des poutres en porte à faux solidaires
de ladite barge et est translaté d'un seul tenant au dessus de la plateforme, éventuellement à une hauteur importante. Cependant il s'agit d'une solution chère et délicate sur le plan mécanique. De plus, la barge autoélévatrice, qui est massive, laisse de profondes empreintes sur le fond marin ou lacustre qui rendent délicat le repositionnement ultérieur d'une autre barge du même type.
Une autre solution consiste à utiliser une barge ou un navire de soutien appelé « tender » qui dépose l'appareil de forage sur la plateforme par colis de 30 à 100 tonnes environ à l'aide de ses moyens de levage, l'appareil de forage étant assemblé au fur et à mesure. Il s'agit d'une opération longue, délicate et risquée sur le plan sécurité donc coûteuse car elle nécessite d'excellentes conditions météo pendant plusieurs jours.
La présente invention a pour but d'apporter une solution avantageuse à ce problème grâce à un procédé de mise en place, en une seule fois et de façon repositionnable, d'un appareil de forage complet sur une plateforme déjà équipée de ponts prévus pour supporter les têtes de puits et l'appareil de forage. Le dispositif qui doit installer l'appareil de forage à une grande hauteur prévoit l'utilisation d'une barge semi-submersible. Le procédé est également applicable à une plateforme ancrée sur le fond marin, par exemple du type « Spar », l'important étant que ladite plateforme ne soit pas soumise à des mouvements de pilonnement créés par la houle. Dans l'ordre inverse des étapes, le procédé est également applicable à l'enlèvement en une seule opération d'un appareil de forage complet.
A cet effet, elle propose un procédé de préparation à des opérations de forage comportant la mise en place en une seule fois et de façon repositionnable d'un appareil de forage sur une plateforme ancrée ou posée sur un fond marin ou lacustre, dont la partie émergée comporte au moins un pont supérieur destiné à accueillir au moins une tête de puits et un appareil de forage, ledit procédé utilisant une barge semi-submersible ravitailleur
comportant un axe longitudinal dont la coque comprend deux excroissances sensiblement parallèles délimitant un espace, ladite barge comportant des moyens de levage supportés par les excroissances ainsi que des moyens de ballastage et déballastage, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
1) Le chargement de moyens d'interface sur les moyens de levage de la barge,
2) Le chargement d'un appareil de forage sur lesdits moyens d'interface,
3) Le transit de la barge ravitailleur jusqu'à proximité de la plateforme avec l'appareil de forage solidaire des moyens d'interface,
4) Quand la barge est arrivée à proximité de ladite plateforme, l'élévation des moyens d'interface et de l'appareil de forage par déballastage de ladite barge et par actionnement des moyens de levage, de façon à placer lesdits moyens d'interface à une hauteur au-dessus de l'eau supérieure à celle du pont supérieur de ladite plateforme,
5) La manœuvre de la barge ravitailleur de façon à placer la partie émergée de ladite plateforme entre les deux excroissances de la barge ravitailleur,
6) La descente et la pose sur le pont supérieur de ladite plateforme des moyens d'interface et de l'appareil de forage, par ballastage de la barge ravitailleur et par actionnement des moyens de levage.
Dans la première étape, on installe sur les moyens de levage de la barge, au niveau de ses excroissances, des moyens qui seront utilisés comme interface entre la barge et l'appareil de forage, puis entre la plateforme et l'appareil de forage, la barge étant par exemple à quai dans une installation portuaire, en utilisant des moyens de levage tels que des grues de manutention du quai ou de la barge.
Lors de la seconde étape, l'appareil de forage est disposé sur les moyens d'interface par l'intermédiaire de sa sous-structure, en une ou plusieurs fois en
utilisant des moyens de levage tels que des grues de manutention du quai ou de la barge.
Lors du transit qui fait l'objet de la troisième étape, l'ensemble constitué par les moyens d'interface et l'appareil de forage est rendu solidaire des moyens de levage et ces moyens de levage sont de préférence placés en position basse pour améliorer la stabilité de la barge.
Dans la quatrième étape du procédé, lorsque la barge arrive à proximité immédiate de la plateforme, l'appareil de forage et les moyens d'interface sont élevés par déballastage de la barge et en jouant sur les moyens de levage, de façon successive ou simultanée. Par la combinaison des deux, on parvient à élever l'ensemble à une hauteur importante.
Dans l'étape suivante, la barge manœuvre de façon à se rapprocher de la plateforme et à placer la partie émergée de ladite plateforme entre ses excroissances. De façon à ne pas risquer d'endommager la plateforme, la barge aura au préalable procédé à son ancrage, soit en utilisant des ancres, soit par positionnement dynamique, soit par une combinaison des deux. La manœuvre s'effectue donc en jouant sur ses lignes de mouillage et/ou son positionnement dynamique.
L'appareil de forage et les moyens d'interface sont ensuite descendus et posés sur le pont supérieur de la plateforme, par exemple par ballastage rapide de la barge et/ou descente rapide des moyens de levage.
Enfin on installe des moyens de raccordement entre la barge et la plateforme munie du système de forage, par exemple une passerelle pour le personnel, des lignes électriques et des conduites de fluide. Les gros matériels de forage, par exemple les tiges de forage, sont livrés sur la plateforme au fur et à mesure par l'intermédiaire des grues de manutention qui équipent la barge. La taille de la barge lui permet d'accommoder tous les équipements (locaux techniques et
d'habitation, production d'énergie, usine à boue, plateforme hélicoptère...) en vue d'apporter un soutien logistique à une opération de forage.
Une fois l'appareil de forage déposé sur la plateforme et la barge éloignée de la plateforme, il est avantageux de couvrir l'espace entre les excroissances de la coque de la barge à l'aide d'un dispositif amovible ou escamotable, du type pont portefeuille ou panneau de cale articulé. On augmente ainsi considérablement la surface de pont disponible pour disposer du matériel de forage, par exemple des tiges de forage, et faciliter la conduite les opérations de forage. Ce dispositif, une fois déployé, peut également contribuer à la rigidité de la structure de la barge.
Dans certains cas, la plateforme n'est pas assez résistante pour supporter le poids d'un appareil de forage complet, y compris les tubes de forage, et de ses moyens d'interface, par exemple quand elle est ancienne et partiellement corrodée. Dans ce cas, il est avantageux de faire en sorte que le transfert du poids de l'appareil de forage sur la plateforme, au cours de la sixième étape, soit partiel, c'est-à-dire que son poids soit réparti sur les supports de levage de la barge et sur la plateforme. Des capteurs de force (jauges de contraintes par exemple) disposés par exemple entre les moyens d'interface et le pont sur lequel ils reposent, et un asservissement sont nécessaires pour compenser les inévitables mouvements de la barge et donc des moyens de levage. Dans ce cas, pour l'opération de forage, la barge reste positionnée de façon à ce que la plateforme reste entre ses excroissances et les étapes sept et huit n'ont pas lieu.
Les moyens d'interface peuvent être constitués d'une structure comportant par exemple deux poutres sensiblement parallèles, disposées lors de la première étape sensiblement orthogonalement à l'axe longitudinal de la barge et reposant à leur extrémité sur les moyens de levage de la barge.
L'appareil de forage repose sur les poutres d'interface pendant tout le déroulement du procédé. Les poutres d'interface restent sur la plateforme pendant toute les opérations de forage, l'appareil de forage reposant entièrement sur lesdites poutres. Ceci présente l'avantage que l'appareil de forage peut être ultérieurement enlevé de façon très rapide avec une barge du même type en déroulant le procédé dans l'ordre inverse des étapes, et par exemple déposé sur une autre plateforme. De façon connue, les poutres d'interface servent également à déplacer l'appareil de forage sur le pont supérieur suivant les deux directions du plan, de manière à accéder à chacune des têtes de forage prévues sur la plateforme.
Cependant lesdites poutres ont une longueur au moins égale à Pécartement intérieur des excroissances de la barge et sont donc plus longues que le côté du pont sur lequel elles reposent et, si elles restent en place, risquent de gêner les manœuvres ultérieures de la barge. De plus, les poutres constituent alors une masse mutile sur la plateforme. Il peut donc être avantageux de prévoir que chaque poutre comporte une portion démontable à chaque extrémité, solidarisée pendant les étapes une à six du procédé par exemple par éclissage, puis démontées en utilisant les moyens de levage de la barge.
Le procédé sera mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et à la lumière des figures annexées dans lesquelles :
Les figures IA et IB sont deux vues en perspective d'une barge utilisée pour la mise en œuvre du procédé,
La figure 2 est une vue de côté d'un appareil de forage équipé, posé sur des poutres d'interface, destiné à être installé sur une plateforme,
Les figures 3 A à 3N sont des vues latérales de la barge représentant schématiquement les étapes du procédé,
La figure 4 est une vue latérale d'une poutre d'interface,
La figure 5 est une vue en perspective d'un exemple de barge utilisée par le procédé.
La coque de la barge semi-submersible 1 représentée en figure IA comporte à sa poupe deux excroissances la et Ib, qui prolongent par exemple l'un des ponts de la barge et qui délimitent un espace 2 de taille suffisante pour que la partie émergée d'une plateforme puise venir y prendre place, par exemple de l'ordre de 30 x 40 m. Ces excroissances sont suffisamment résistantes pour supporter le poids d'un appareil de forage totalement équipé. La barge comporte également des locaux techniques 3a et 3b, une plateforme d'atterrissage d'hélicoptère 4, des quartiers d'habitation 5, une grue principale
6a et une grue auxiliaire 6b qui lui permettent d'apporter tout le soutien nécessaire à une opération de forage. Elle comporte des moyens de ballastage et de déballastage, par exemple des corps creux au sein de sa structure, pouvant être remplis et vidés d'eau de mer ou de tout autre fluide à l'aide de pompes (non représentés) permettant de faire varier le franc-bord de façon importante. Elle comporte un axe longitudinal A-A'.
La barge 1 comporte quatre tours de levage, 7a et 7b reposant sur l'excroissance la, 7c et 7d reposant sur l'excroissance Ib. Ces tours de levage ont une hauteur typiquement de dix à quinze mètres, elles comportent des supports de levage sur lesquels peut reposer l'appareil de forage par l'intermédiaire de ses moyens d'interface, et sont munies par exemple de treuils hydrauliques puissants ou de tout autre système d'élévation leur permettant de lever chacune jusqu' à 2501.
Dans cette vue, le pont portefeuille 8 est plié et l'espace 2 compris entre les excroissances la et Ib de la coque est donc ouvert. Sur la figure IB le pont portefeuille 8 a été déployé et des équipements de forage tels que des tiges de forage y ont été disposés.
La barge de la figure 1 est représentée sans moyen de propulsion, mais il est évident qu'elle peut être auto-propulsée. Elle comporte des moyens de positionnement dynamique, par exemple des propulseurs orientables, non représentés.
La figure 2 représente un appareil de forage équipé installé sur une plateforme 20. Il comporte une sous-structure 11, un derrick 12, et des équipements de forage tels qu'un « BOP » 13 et d'autres équipements 14. Il repose sur des poutres d'interface 15a et 15b. La plateforme 20 comporte une partie émergée 21, comprenant deux ponts, dont un pont supérieur 16 sur lequel reposent les moyens d'interface 15a et 15b. Le pont supérieur 16 se trouve typiquement à une hauteur de 18 à 20 mètres au-dessus du niveau de la mer O.
Les figures 3A à 3N illustrent les différentes étapes du procédé. Dans les figures 3 A à 3E, l'appareil de forage 10 et des moyens d'interface 15 sont installés sur des tours de levage supportées par les excroissances de la barge la, Ib, par exemple dans une installation portuaire en 5 sous-étapes ; le nombre de sous-étapes peut être variable en fonction par exemple de la capacité des moyens de levage disponibles et/ou du temps disponible pour la barge. Dans l'exemple illustré, l'appareil de forage 10 est disposé sur les supports de levage en position basse des tours de levage 7a, 7b, 7c et 7d de la barge.
La figure 3 G illustre le transit auto-propulsé de la barge portant l'appareil de forage vers la plateforme ; elle peut être également remorquée. Durant le
transit, par exemple maritime, la barge est ballastée pour assurer une meilleure stabilité.
Sur la figure 3H la barge commence à manœuvrer pour se rapprocher de la plateforme 20, en se présentant par l'arrière de façon à placer la partie émergée 21 de la plateforme entre les excroissances la et Ib de la barge. Les manœuvres sont réalisées en jouant sur des lignes de mouillage (non représentées) et/ou ses moyens d'ancrage dynamique. Les ancres peuvent avoir été disposées à l'avance ou mises en place par la barge elle-même.
Sur la figure 31, la barge s'est rapprochée de la plateforme 20 et élève l'appareil de forage 10 de façon à ce que les moyens d'interface 15 soit plus hauts que le pont supérieur 16 de la plateforme 20. Cette élévation s'effectue en déballastant la barge et en actionnant les tours de levage 7 .
Dans l'étape suivante représentée à la figure 3 J, la barge a manœuvré de façon à placer la partie émergée 21 de la plateforme entre les excroissances la et Ib de la coque. La figure 3K est une vue en élévation de la barge, de l'appareil de forage 10 et de la plateforme 20 dans la même situation. L'appareil de forage 10 est posé sur des poutres 15a (non visible) et 15b, en position haute des moyens de levage 7a, 7b, 7c et 7d, et la partie émergée 21 de la plateforme se trouve entre les excroissances la et Ib de la barge.
Comme représenté en figure 3L, l'appareil de forage 10 est lentement abaissé de façon à le faire reposer sur le pont supérieur 16 de la plateforme 20 par l'intermédiaire des moyens d'interface 15a et 15b, soit en ballastant soit en actionnant à la baisse les tours de levage 7a, 7b, 7c et 7d, soit par une combinaison des deux. Des amortisseurs (non représentés) sont disposés entre les moyens d'interface 15a et 15b et le pont supérieur 16 de la plateforme 20 de façon à éviter d'endommager la plateforme 20 par un contact trop brutal avec l'appareil de forage 10, par exemple à cause des mouvements de
pilonnement de la barge. Une fois le contact établi, la barge continue de déballaster pour se dégager de l'appareil de forage.
Dans la dernière étape du procédé représentée en figure 3N, la barge s'immobilise à proximité de la plateforme 20 supportant l'appareil de forage 10, grâce à des lignes de mouillage (non représentées) et/ou ses moyens d'ancrage dynamique. Le pont portefeuille 8 est déplié de façon à couvrir l'espace 2 compris entre les excroissances la et Ib de la barge ; des équipements de forage y sont avantageusement disposés.
Enfin, des moyens de raccordement 22 tels que passerelle, conducteurs électriques et tuyauteries sont mis en place entre la barge et la plateforme 20 de façon à permettre les opérations de forage.
La figure 4 représente l'une des poutres d'interface 15b (respectivement 15a) reposant sur le pont supérieur 16 de la plateforme 20, qui comporte deux portions démontables 15c et 15d (respectivement 15e et 15f), maintenues solidaires du corps de la poutre par exemple par éclissage et qui sont démontées une fois l'appareil de forage posé sur la plateforme, en utilisant par exemple les grues 6a et 6b de la barge.
La figure 5 représente un exemple de barge utilisée par le procédé. Sa coque comporte à son arrière deux excroissances la et Ib qui délimitent un espace 2 dans lequel peut venir prendre place la partie émergée 21 d'une plateforme 20. Les excroissances la et Ib supportent quatre tours de levage 7a, 7b, 7c et 7d. Les pontons 30a et 30b et les parties verticales 31a et 31b comportent des volumes creux qui sont utilisés comme ballasts. La structure 32 accueille des locaux techniques et des locaux d'habitation. Les figures IA et IB illustrent un exemple de barge comportant un moyen escamotable 8, par exemple du type pont portefeuille ou panneau de cale
articulé, permettant de couvrir l'espace 2 lorsque l'appareil de forage 10 a été déposé sur la plateforme 20.
Claims
1. Procédé de préparation à des opérations de forage comportant la mise en place en une seule fois et de façon repositionnable d'un appareil de forage (10) sur une plateforme (20) ancrée ou posée sur un fond marin ou lacustre, dont la partie émergée (21) comporte au moins un pont supérieur (16) destiné à accueillir au moins une tête de puits et un appareil de forage, ledit procédé utilisant une barge semi-submersible ravitailleur (1) comportant un axe longitudinal (A-A') dont la coque comprend deux excroissances (la, Ib) sensiblement parallèles délimitant un espace (2), ladite barge (1) comportant des moyens de levage (7a, 7b, 7c, 7d) supportés par les excroissances (la, Ib) ainsi que des moyens de ballastage et déballastage, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
7) Le chargement de moyens d'interface (15a, 15b) sur les moyens de levage (7a, 7b, 7c, 7d) de ladite barge (1),
8) Le chargement d'un appareil de forage (10) sur lesdits moyens d'interface (15a, 15b),
9) Le transit de la barge ravitailleur jusqu'à proximité de la plateforme (20) avec l'appareil de forage (10) solidaire des moyens d'interface (15a, 15b),
10) Quand la barge est arrivée à proximité de ladite plateforme (20), l'élévation des moyens d'interface (15a, 15b) et de l'appareil de forage (10) par déballastage de ladite barge et par actionnement des moyens de levage (7a, 7b, 7c, 7d), de façon à placer lesdits moyens d'interface (15a, 15b) à une hauteur au-dessus de l'eau supérieure à celle du pont supérieur (16) de ladite plateforme (20), H)La manœuvre de la barge ravitailleur de façon à placer la partie émergée (21) de ladite plateforme (20) entre les deux excroissances (la,
Ib) de la barge ravitailleur, 12)La descente et la pose sur le pont supérieur (16) de ladite plateforme
(20) des moyens d'interface (15a, 15b) et de l'appareil de forage (10), par ballastage de la barge ravitailleur et par actiαnnement des moyens de levage (7a, 7b, 7c, 7d).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes :
13)L'éloignement de la barge de la plateforme (20) et son positionnement à proximité de ladite plateforme, et 14)La disposition de moyens de raccordement (22) entre ladite barge et l'appareil de forage (10) en vue de permettre le transfert notamment d'énergie, de personnes, de matériels et de liquides entre la barge ravitailleur et l'appareil de forage de façon à effectuer les opérations de forage.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape suivante :
15)La couverture de l'espace (2) compris entre les deux excroissances (la, Ib) de la barge par déploiement d'un dispositif escamotable (8) de façon à disposer d'une vaste surface de pont pour les opérations de forage.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la sixième étape, le transfert du poids des moyens d'interface (15a, 15b) et de l'appareil de forage (10) sur le pont supérieur (16) de ladite plateforme (20) est partiel, de manière à ce que ledit poids soit réparti sur ladite plateforme (20) et sur ladite barge (1) de façon à limiter les efforts subis par ladite plateforme (20).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens d'interface prennent la forme d'une structure comportant au moins deux poutres (15a, 15b), et en ce que : • Lors de la première étape, lesdites poutres (15a, 15b) sont disposées sur lesdits moyens de levage (7a, 7b, 7c, 7d) sensiblement orthogonalement à l'axe longitudinal (A-A') de la barge, une première poutre (15a) la plus en avant et une seconde poutre (15b) la plus en arrière selon ledit axe longitudinal,
• Dans la seconde étape, l'appareil de forage (10) est disposé sur lesdites poutres (15a, 15b),
• Dans la sixième étape, les poutres (15a, 15b) sont posées sur le pont supérieur (16) de ladite plateforme, l'appareil de forage (10) reposant sur lesdites poutres.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque poutre (15a, 15b) comporte une portion déconnectable (15c, 15d, 15e, 15f) à chaque extrémité, solidaire desdites poutres pendant les étapes une à six du procédé, et en ce que le procédé comporte une étape supplémentaire :
• Déconnexion d'au moins une desdites portions déconnectables (15c, 15d, 15e, 15f).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que des moyens d'amortissement sont disposés entre le pont supérieur (16) de ladite plateforme (20) et les moyens d'interface (15a, 15b), de façon à permettre la pose sans choc dudit appareil de forage (10) lors de la sixième étape du procédé.
8. Barge semi-submersible spécialement adaptée à la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comporte deux pontons creux (30a, 30b) sensiblement parallèles, comportant une étrave pointue (33a, 33b), lesdits pontons étant surmontés chacun d'une structure creuse (3Ia5 31b) sensiblement verticale et qui s'étend depuis l'arrière desdits pontons jusqu'à proximité de l'étrave desdits pontons, lesdites structures verticales (31a, 31b) étant réunies à leur sommet par une structure (32) sensiblement horizontale, qui s'étend sur la partie avant desdites structures verticales (31a, 31b) de façon à former deux excroissances (la, Ib) délimitant un espace (2) à l'arrière de ladite barge, lesdites excroissances supportant des moyens de levage (7a, 7b, 7c, 7d).
9. Barge selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un moyen escamotable (8) qui couvre l'espace (2) entre lesdites excroissances (la, Ib) quand il est déployé.
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