FR2889574A1 - Structure tubulaire depliable - Google Patents

Abstract

Structure tubulaire, dépliable longitudinalement entre un état replié et un état déplié ayant au moins une dimension transversale augmentant entre l'état replié et l'état déplié, possédant une paroi dont au moins une portion comporte au moins deux couches structurelles séparées (2, 3) délimitant au moins un espace intermédiaire (10, 11, 12, 13). Cette structure est caractérisée en ce que l'espace intermédiaire accroît substantiellement l'épaisseur de la paroi au dépliage de la structure, et cet espace intermédiaire est rempli d'une matière durcissable qui est durcie après le dépliage de la structure. Une telle structure est adaptée pour être utilisée dans le cuvelage des puits de pétrole ou comme conduite sous-marine.

Description

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Domaine technique La présente invention concerne le domaine du cuvelage de puits et du transport du pétrole et de façon générale tout équipement à structure tubulaire devant être transporté sur le lieu de son utilisation ou bien nécessitant des dimensions radiales réduites pour son installation.

Etat de la technique Pour les opérations de cuvelage de puits comme pour l'installation des conduites de transport de fluide, une solution consiste à former les tuyaux par assemblage sur place de tronçons droits.

Une autre solution permettant de stocker les tuyaux de façon continue consiste à les enrouler sur des bobines. Cette solution permet le transport de tuyaux de grande longueur et permet donc d'économiser le temps de raccordement sur place.

Cependant, au delà d'un certain diamètre de tuyaux, les dimensions des tambours nécessaires pour enrouler les tuyaux deviennent prohibitifs, ainsi que les dispositifs nécessaires à leur déploiement. Par exemple, sur les navires de pose de conduite sous-marine, la taille du tambour est telle que toute la conduite doit être enroulée depuis un chantier à terre à proximité du site de pose. Dans le domaine du cuvelage de puits, les contraintes de gabarit routier et l'implantation de bobines de grandes tailles sur les appareils de forage rendent cette solution peu attractive voir impossible.

Le brevet US 3,104,703 propose une solution pour réduire la taille des tambours en repliant longitudinalement le tuyau afin de diminuer le diamètre du tambour. Le brevet US 5,794,702 propose également un pliage longitudinal du tuyau qui permet en plus de réduire ses dimensions radiales pour faciliter sa descente dans le puits. Cependant, ces techniques présentent l'inconvénient d'offrir des performances en pression extérieure limitées.

La demande de brevet US 10/416,772 propose une solution pour améliorer les performances en pression extérieure, mais au prix de complications substantielles à l'installation et sans utiliser pleinement la section d'acier mise en place.

Lors de l'installation d'une conduite sous-marine en mer profonde, un autre problème provient de l'angle de départ de la conduite du support flottant qui est quasiment vertical et de la flexion imposée à la conduite au niveau de son arrivée sur le fond sous-marin. Une solution courante à ce problème consiste à effectuer la pose en J, ce qui a pour inconvénient de diminuer fortement la cadence de pose et de nécessiter le maintien d'une forte tension horizontale.

Exposé de l'invention C'est pourquoi, le but de l'invention est de fournir une structure permettant d'une part d'étendre le domaine d'utilisation de la solution transport sur bobine et d'améliorer les performances des tuyaux installés pour une section d'acier donnée.

Un autre but de l'invention est de fournir une structure permettant l'enroulement de tuyaux de fort diamètre sur des tambours de petit diamètre tout en offrant en final un tuyau de bonnes performances en pression intérieure et extérieure.

L'objet de l'invention est donc une structure tubulaire, dépliable longitudinalement entre un état replié et un état déplié ayant au moins une dimension transversale augmentant entre l'état replié et l'état déplié, possédant une paroi dont au moins une portion comporte au moins deux couches structurelles séparées délimitant au moins un espace intermédiaire. La structure est caractérisée en ce que l'espace intermédiaire accroît substantiellement l'épaisseur de la paroi au dépliage de la structure, et l'espace intermédiaire est rempli d'une matière durcissable qui est durcie après le dépliage de la structure.

La matière durcissable peut être à base de ciment, de polymère organiques thermodurcissables, d'eau gelée, etc. LFne fois à l'état solide, cette matière durcissable permet de faire coopérer les deux couches structurelles pour résister aux efforts de flexion et obtenir de bonnes performances en pression extérieure ou répondre aux autres sollicitations extérieures.

L'interposition de cette matière entre les couches permet d'augmenter l' épaisseur de paroi améliorant entre autres grâce entre autres à la présence de couches multiples les caractéristiques d'isolation de la structure, ce qui peut être particulièrement intéressant pour les applications de conduites en mer profonde. Dans ce type d'application, l'espace intermédiaire peut également contenir des conduites de petit diamètre permettant la circulation d'un fluide de réchauffage.

Un autre avantage de l'invention est que pour une résistance donnée en pression extérieure, on utilise des couches d'acier de relative faible épaisseur, de sorte que la structure métallique formée par les couches peut facilement être déformées plastiquement avec un rayon de courbure relativement faible tout en maintenant un niveau raisonnable de déformation plastique. Cette facilité à déformer permet de réaliser une structure aisément dépliable in situ préalablement au durcissement de la matière contenu dans l'espace entre couches.

Description brève des dessins

Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels: les figures 1A, 1B et 1C sont des vues en coupe perspective d'une portion de conduite lors des phases successives de la mise en oeuvre selon un premier mode de réalisation de l'invention, les figures 2A, 2B et 2C sont des vues en coupe perspective d'une portion de cuvelage lors des phases successives de la mise en oeuvre selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les figures 3A et 3B sont respectivement des vues en coupe d'une portion de conduite à l'état initial et à l'état final, les figures 4A et 4B sont respectivement des vues en coupe d'une portion de cuvelage dans l'état intermédiaire de descente dans le puit et à l'état final en fond de puit.

la figure 5 est une vue en perspective de l'injecteur d'un cuvelage enroulé.

les figures 5A, 5B, 5C et 5D sont des vues en coupe d'une portion de cuvelage lors des phases successives de la mise en oeuvre selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la figure 6A est une vue en élévation d'une jonction multilatérale dans sa configuration repliée, la figure 6B est une vue en élévation d'une jonction multilatérale dans sa configuration dépliée, les figures 7A et 7B sont des vues en coupe transversale du corps de la jonction avant et après son dépliage, les figures 8A et 8B sont des vues en coupe transversale de la culotte de la jonction avant et après son dépliage, les figures 9A et 9B sont des vues en coupe des branches de la jonction avant et après son dépliage illustrée respectivement sur les figures 6A et 6B.

les figures 10A et 10B sont respectivement des vues en coupe longitudinale de la culotte de la jonction avant et après son dépliage..

les figures 11A à 11D sont des vues en coupe du corps de la jonction représentant une séquence d'écrasement sous presse mécanique.

les figures 12A à 12D sont des vues en coupe des branches de la jonction représentant une séquence d'écrasement sous presse mécanique.

Description détaillée de l'invention

Il faut noter tout d'abord que la structure tubulaire qui fait l'objet de l'invention désigne toute conduite destinée à transporter un fluide ou équivalent, une telle conduite n'étant pas forcément rectiligne et pouvant présenter une section variable. Ainsi, la conduite peut avoir une section conique.. En outre, cette structure tubulaire peut constituer une seule conduite ou un embranchement de conduite comme c'est le cas dans une jonction à partir de laquelle une conduite principale se sépare en deux ou plusieurs conduites.

Afin de faciliter la compréhension de la description qui suit, on utilisera le terme longitudinal pour désigner tout ce qui est parallèle à la direction de la structure tubulaire, et le terme radial pour désigner tout ce qui est dans le plan perpendiculaire à cette direction. Pour les applications de cuvelage, considérant que la colonne est descendue verticalement dans le puits, on utilisera les termes haut, bas, vers le bas, vers le haut, supérieur ou inférieur.

Un premier mode de réalisation est décrit en référence aux figures 1A, 1B et 1C. La mise en oeuvre d'une structure qui est généralement une conduite comme dans la présente description commence à partir de la structure multicouche 1 dans une forme longitudinalement aplatie (figure 1A). La structure multicouche 1 qui sera le plus souvent métallique comporte une paroi composée d'une couche intérieure structurelle 3 et d'une couche extérieure structurelle 2 d'épaisseur identique, chacune se refermant sur elle-même et reliées par quatre cloisons de séparation 4. Sous sa forme longitudinalement aplatie, la section de la structure est optimisée afin de minimiser son inertie par rapport à un axe de pliage parallèle à la grande dimension de sa section aplatie afin de pouvoir être enroulée sur un tambour de faible diamètre. L' espace 6 correspond à l'espace interne de la conduite tandis que les espaces 5 permettent la circulation de fluide entre les deux couches structurelles. Les espaces 5 et 6 sont remplis de fluide tel que de l'eau lors de la pose ou descente en mer ou dans un puits afin de ne pas solliciter les couches structurelles 2 et 3 en pression extérieure. La fabrication de la structure métallique multicouche 1 dans sa forme initiale peut être réalisée en fabriquant d'abord la structure dans un forme cylindrique puis en la déformant plastiquement sous presse mécanique ou ensemble de rouleaux pour lui faire adopter la section voulue. Un traitement thermique peut être avantageusement effectué après ce repliage de manière à éliminer les contraintes résiduelles résultant de cette déformation.

Une fois la structure métallique installée in situ, elle est dépliée dans une forme substantiellement cylindrique à l'aide d'un fluide sous pression (figure 1B). Le fluide sous pression est injecté dans l'espace 6 pour déplier la couche structurelle intérieure 3. L'espace 6 et l'espace 5 peuvent communiquer par l'intermédiaire d'une soupape tarée, de sorte que le fluide sous pression est également transmis à l'espace 5 mais avec une pression inférieur, car cette pression se retranchera à la pression intérieure afin que les deux couches structurelles subissent des pressions intérieures différentielles sensiblement identiques. Une soupape tarée entre l'espace 5 et l'extérieur pourra également être disposée afin de limiter les pressions différentielles et d'éviter l'éclatement d'une des couches structurelles. Ces soupapes seront avantageusement placés sur l'outil de pose utilisé pour descendre en place la structure tubulaire dépliable, objet de l'invention.

Une fois la structure métallique mise dans une forme substantiellement cylindrique, un laitier de ciment est circulé entre les couches dans les zones 10, 11,12 et 13 (figure 1C). Le laitier de ciment peut être mis en place dans les zones 10, 11,12 et 13 simultanément ou alternativement en les faisant communiquer en extrémité de conduite. Par ailleurs, la pression dans le laitier de ciment pourra participer au dépliage des couches métalliques.

Un deuxième mode de réalisation est décrit en référence aux figures 2A, 2B et 2C Comme précédemment (figure 1A), la mise en oeuvre d'un cuvelage commence à partir de la structure métallique multicouche 20 dans une forme longitudinalement aplatie. La structure métallique multicouche 20 comporte une paroi composée d'une couche intérieure 3 et d'une couche extérieure 2 d'épaisseurs identiques, chacune se refermant sur elle-même et reliées par quatre cloisons de séparation 4. Sous sa forme longitudinalement écrasée, la section de la structure est optimisée à la fois pour minimiser son inertie par rapport à un axe de pliage parallèle à la grande dimension de sa section aplatie et pour que les dimensions radiales soient inférieures à un diamètre effectif 25 afin d'une part de pouvoir être enroulée sur un tambour de diamètre réduit et d'autre part de pouvoir être directement descendue dans un puits de diamètre intérieur effectif 25. L'espace 6 correspondent à l'espace intérieur du puits cuvelé tandis que les espaces 5 permettent la circulation de fluide entre les deux couches structurelles 2 et 3. Les espaces 5 et 6 sont remplis de fluide tel que de l'eau lors de leur descente dans le puits afin de minimiser la sollicitation des couches structurelles 2 et 3 en pression extérieure.

Une fois la structure métallique 20 installée dans le puits, elle est dépliée dans une forme substantiellement cylindrique (figure 2B) à l'aide d'un fluide sous pression de telle sorte que la couche intérieure 3 ait toutes ses dimensions radiales supérieures ou égales au diamètre effectif 25 et suivant le mode opératoire précédemment décrit.

Une fois la structure métallique 20 dépliée dans une forme substantiellement cylindrique, un laitier de ciment est circulé entre les couches dans les zones 10, 11,12 et 13 (figure 2C) et suivant le mode opératoire précédemment décrit.

Un troisième mode de réalisation est décrit en référence aux figures 5, 5A, 5B, 5C et 5D. La mise en oeuvre commence à partir de la structure tubulaire métallique multicouche 30 dans une forme longitudinalement écrasée. La structure métallique multicouche 30 comporte une paroi composée d'une couche intérieure 3 et d'une couche extérieure 2 d'épaisseur identiques, chacune se refermant sur elle-même, reliées par quatre cloisons de séparation 4. Sous sa forme longitudinalement écrasée (figure 5A), la section de la structure est optimisée pour minimiser son inertie par rapport à un axe de pliage parallèle à la grande dimension de sa section aplatie afin de pouvoir être enroulée sur un tambour de diamètre réduit. Elle présente des dimensions radiales supérieures au diamètre effectif 25 et ne peut donc pas être descendue directement dans un puits de diamètre effectif 25.

Après déroulement et avant d'être descendue dans le puits, la structure métallique 30 est déformée plastiquement par l'action mécanique de rouleaux ou galets 16 qui exercent une pression latérale directement sur la couche structurelle 2 et indirectement sur la couche structurelle 3 de sorte que ses dimensions radiales deviennent inférieures au diamètre effectif 25 (figure 5B). Pendant que les rouleaux 16 écrasent latéralement la structure métallique 30, les galets 17 permettent de maintenir en contact les parois suivant l'axe perpendiculaire à l'écrasement. Du fait de la possibilité d'exercer une forte pression sur la structure par contact de la paroi interne, les galets 17 peuvent également transmettre des efforts de tension dans le cuvelage, comme par exemple la reprise du poids du cuvelage.

Une fois le cuvelage dépliable:30 installée dans le puits, il est dépliée dans une forme substantiellement cylindrique (figure 5C) à l'aide d'un fluide sous pression suivant le mode opératoire précédemment décrit, de telle sorte que son diamètre intérieur ait toutes ses dimensions radiales supérieures ou égales au diamètre effectif 25.

Une fois la structure métallique 30 déplié dans une forme substantiellement cylindrique, un laitier de ciment est injecté entre les couches dans les zones 10, 11,12 et 13 (figure 5D) suivant le mode opératoire précédemment décrit.

D'autres formes de réalisation de paroi peuvent envisagées en utilisant le principe de l'invention. Par exemple, en référence aux figures 3A et 3B, les deux couches structurelles externe 2 et interne 3 peuvent être complètement libres l'une de l'autre sans dispositif de centrage. L'avantage d'un tel dispositif est la facilité de fabrication que cela apporte. Dans ce cas, lors du dépliage, l'espace intermédiaire 10 rempli de ciment pourra ne pas être constant en épaisseur sur la périphérie de la structure. La résistance à la pression extérieure sera néanmoins plus grande que sans augmentation d'épaisseur de la paroi.

Alternativement, les deux couches structurelles externe 2 et interne 3 peuvent être fusionnées l'une à l'autre en un ou plusieurs points. Dans l'exemple des figures 4A et 4B, les couches structurelles sont fusionnées en trois points de manière à délimiter trois espaces intermédiaires 10, 11 et 12 formant ainsi l'équivalent de trois poutres isostatiques dont l'ensemble résiste efficacement à la pression extérieure.

D'autre part, en restant dans le principe de l'invention, le ciment peut être mis en place avant dépliage de la structure. Il suffit pour cela que les volumes des espaces intermédiaires soient égaux avant et après dépliage, comme c'est par exemple le cas pour les espaces 10 et 11 des figures 4A et 4B.

La fabrication de la structure tubulaire pourra être réalisée en soudant des éléments droits de tronçons de tube métalliques du diamètre correspondant à la couche structurelle intérieure afin de former une première conduite étanche, puis en enfilant et soudant des tronçons de tube métallique d'un diamètre correspondant à la couche structurelle extérieure. Des centreurs seront parfois disposés entre les tubes qui pourront dans certains cas former des cloisons plus ou moins étanches entre les espaces intermédiaires.

Dans le cas où de grandes longueurs de structure tubulaire dépliable seront nécessaires, l'assemblage pourra être combiné avec les procédés connus de fabrication en continu de tube en associant sur une même chaîne de fabrication deux unités de fabrication de tube en continu, déformant par un ensemble de rouleaux et galets une bande métallique et refermant le tube ainsi formé par soudure électrique. Entre les deux stations de soudure électrique des deux couches structurelles sur la chaîne de fabrication, des cloisons de centrage pourront être mises en place également par soudure électrique. Avant d'aplatir la structure tubulaire ainsi formée, un test hydrostatique, en pression intérieure, du tube intérieur pourra être réalisé entre deux bouchons expansibles reliés par un tirant pour encaisser l'effet de fond, cet ensemble pouvant se déplacer à la même vitesse que la production de la structure tubulaire sur la chaîne. Ainsi, après qu'une portion aura été testée, la pression pourra être relâché et l'ensemble rétracté en arrière rapidement pour tester le tronçon suivant sans interrompre la production en continue. On pourra également imaginer qu'un test hydrostatique, cette fois ci en pression extérieure du tube extérieur pourra être effectué de la même manière. Enfin, après le ou les test(s) hydrostatique(s), la structure tubulaire pourra être pliée aplatie et enroulée. Il conviendra de réaliser un traitement thermique pour relâcher les tensions résiduelles provenant du procédé de fabrication et éventuellement réaliser les trempes et revenues nécessaire à l'obtention des caractéristiques mécaniques finales. Ceci pourra être soit réalisé en continu sur la chaîne ou séparement dans un four lorsqu'une longueur substantielle de structure tubulaire dépliable aura été fabriquée et enroulée.

On peut avantageusement utiliser le principe de l'invention pour réaliser une jonction de cuvelage dépliable. Notamment, l'invention permet à une jonction de cuvelage d'être descendue dans un puits de diamètre effectif 25 dans une forme longitudinalement repliée et offrir, dans sa forme dépliée, des branches de cuvelage de dimension radiales intérieures sensiblement identiques au diamètre du cuvelage 23 auquel la jonction sera raccordée. La relative faible longueur de la jonction permet de la transporter et la stocker sans qu'il soit besoin de l'enrouler. La forme initiale, longitudinalement replié est donc principalement optimisée pour minimiser l'encombrement radial de sa section élargie.

En référence à la figure 6A, une jonction de cuvelage 40, dans sa forme longitudinalement repliée, présente toutes ses dimensions radiales inférieures au diamètre effectif 25. Dans sa forme définitive représentée en figure 6B, la jonction 40 comporte un corps substantiellement cylindrique de diamètre intérieur supérieur au diamètre effectif 25, une partie supérieure 24 substantiellement conique pour se raccorder au cuvelage supérieur de diamètre inférieur, une culotte 27 faisant la transition entre le corps 26 et les branches 28 et 29 substantiellement cylindriques et un raidisseur 41 entre les deux branches en fond de culotte.

En référence aux figures 7A, 8A, 9A et 10A la paroi de la jonction, dans sa forme longitudinalement repliée, comporte deux couches métalliques 2 et 3 séparées reliées par des cloisons 35, 36, 37 et 38. L'ensemble comporte deux grands plis 32 et 33 dans le corps 26 qui se prolongent dans la culotte 27 et dans les branches 28 et 29. Les barres 42 formant le raidisseur 41 dans le plan bissecteur de la culotte sont pliées longitudinalement (figure 10A) pour permettre aux cloisons 37 et 38 de se rapprocher l'une de l'autre. La mise en forme définitive de la jonction est assurée par un fluide sous pression injecté dans l'espace intérieur 47 et dans les espaces entre couches 43, 44, 45 et 46 par l'intermédiaire d'une ou plusieurs soupapes tarées. Une soupape tarée entre l'espace 47 et l'extérieur pourra egalement être installée afin de limiter la pression maximale dans l'appareil et d'éviter un éclatement dans le cas ou sa pression d'éclatement sera inférieur à la pression d'éclatement du cuvelage 23.

En référence aux figures 7B, 8B, 9B et 10B, une fois l'appareil dans sa forme dépliée, les cloisons séparatrices latérales 37 et 38 présentes dans le corps se prolongent dans les branches 28 et 29. Les cloisons séparatrices 35 et 36 se rejoignent entre les deux branches sur le raidisseur en forme d'étrier 41 de sorte que le laitier de ciment puisse être injecté dans les zones 43, 44, 45 et 46 simultanément ou alternativement en les faisant communiquer par l'extrémité basses des branches 28 et 29. Les barres 42 sont dépliées dans le plan bissecteur de la culotte (figure 10B) de sorte qu'elles peuvent désormais assurer le renfort de la culotte en pression intérieure ou en pression extérieure en travaillant respectivement en traction ou en compression. Un dispositif, non représenté, reliant les parties centrales des barres pourra permettre de verrouiller les barres 42 dans leur position dépliée si nécessaire afin d'améliorer leur charge de flambement en compression.

Dans un mode de réalisation préféré, la jonction de cuvelage est construite dans une forme proche de sa configuration dépliée avant d'être écrasée longitudinalement par déformation plastique sous presse mécanique. Les figures 11A à 11D représentent la séquence d'écrasement du corps 26 de la jonction à l'aide d'une presse mécanique.

Le corps de la jonction 26 est fabriqué rond puis placé dans la presse entre les matrices horizontales 51 et les porte-outils verticaux 53 (figure 11A). Les matrices 51 sont initialement équipées de cales 52 tandis que les porte-outils 53 sont enclenchés dans les formes de pliage 54 solidaire de la jonction. Les ronds 55 soudées sur l'intérieur du corps 26 sont également solidaires de la jonction.

La réalisation des plis 32 et 33 commence par l'écrasement et la mise en contact des parois du corps 26 au niveau des cloisons séparatrices 56 par l'intermédiaire des porte-outils 53 figure 11B. L'opération peut se dérouler avantageusement en maintenant une pression à l'intérieur du corps 26 de manière à bien répartir la courbure des lobes 61 et 62.

Les cales 52 sont ensuite retirées (figure 11C) puis l'écrasement est finalisé par le déplacement horizontal des matrices 51 (figure 11D). Pendant cette déformation, les ronds 55 permettent de limiter la courbure des lobes au niveau de la couche intérieure. La courbure de la couche extérieure est limitée par la butée sur les porte-outils 53. La jonction est ensuite libérée de la presse et conserve e les ronds 55 et les outils 54. Les outils 54 peuvent avantageusement renforcer la structure de la jonction.

En référence aux figures 12A à 12D, les branches 28 et 29 de la jonction sont déformées suivant le même principe, dans la même presse et simultanément à l'écrasement du corps 26 à l'aide du prolongement des matrices 51 et des porte-outils 53. Les formes de pliage 54 présentes pour l'écrasement du corps 26 se prolonge sur les branches 28 et 29 et en sont également solidaires. A la fin de l'écrasement, les formes de pliage 54 restent sur la jonction et peuvent avantageusement renforcer la structure de l'ensemble. Avant le repliage final suivant l'axe horizontal les cales 58 sont ajoutées sur les matrices 51 de manière à éviter la déformation des couches à l'endroit où les branches se font face.

A noter que dans toutes les applications de l'invention, une fois que le laitier de ciment a complètement rempli les espaces entre couches, on le laisse durcir jusqu'à ce que ses caractéristiques mécaniques et son adhérence avec les couches deviennent suffisantes pour assurer la bonne coopération des couches pour améliorer la resistance de la paroi en flexion. Pendant la période de durcissement, la structure est maintenue en pression intérieur.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails de la description qui précède, de sorte qu'un certain nombre d'alternatives peuvent être ajoutées sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le ciment peut être remplacé par une matière durcissable initialement liquide de toute autre nature, telle qu'une résine thermodurcissable. De même, la matière constituant les couches pourra être n'importe quelle autre matière dont les propriété mécaniques élastoplastiques permettent le dépliage de la structure par déformation plastique ou élastique, la matière remplissant les espaces intermédiaires en durcissant se chargeant dans ce dernier cas de figer la structure.

Le remplissage de l'espace entre les couches espacées par la matière durcissable peut être réalisé lorsque cette matière est dans un état fluide. Le remplissage peut alors être obtenu en injectant alternativement de haut en bas et de bas en haut la matière durcissable sur des portions longitudinales cloisonnées de l'espace entre les couches. Cela permet par exemple de réaliser une structure dont le remplissage et le retour sont situés sur la même extrémité, en faisant communiquer les deux portions à l'autre extrémité.

Pour des applications en cuvelage de puits, un autre mode de réalisation du remplissage consiste à mettre le même ciment entre les couches et entre le cuvelage et la paroi du puits. Dans ce cas, le remplissage du ciment peut s'effectuer à l'extrémité haute du cuvelage installé et la sortie vers l'espace annulaire du puits à l'extrémité basse en abaissant la pression dans l'annulaire extérieure à la structure par une soupape tarée. Le durcissement de la matière de remplissage intervient après un certain délai, comme par exemple avec des matières à base de ciment ou de résine catalysée. Le durcissement de la matière de remplissage des espaces:intermédiaires peut également être activé soit en abaissant la température, comme par exemple en utilisant de l'eau transformée en glace, soit en augmentant la température, comme par exemple avec une matière à base de résine thermodurcissable.

En plus des couches, il est possible d'ajouter des renforts, filaments ou profilés dans l'espace entre les deux couches qui pourront participer à la résistance de la paroi lorsque la matière durcissable entre les couches aura été durcie. On peut également placer des conduites de petit diamètre créant un passage à travers la matière durcie pour circuler un fluide deréchauffage, dans le cas de conduites en mer profonde soumises aux problèmes de formation d'hydrates.

Pour des applications de conduites sous-marines, la structure métallique multicouche de la conduite est initialement déformée dans une configuration longitudinalement écrasée de sorte que l'inertie de sa section radiale est minimisée selon un axe préférentiel afin d'une part, de pouvoir être enroulée sur un tambour de diamètre réduit et, d'autre part, de faciliter la pose et les connexions des extrémités.

Pour des conduites terrestres, l'invention permet d'obtenir un produit enroulable et transportable facilement sur place, présentant après durcissement de la matière entre couches une bonne résistance aux sollicitations extérieures.

Pour des opérations de cuvelage de puits, la structure métallique multicouche du cuvelage peut être initialement déformée dans une configuration longitudinalement aplatie de sorte qu'à la fois l'inertie de sa section radiale et son encombrement radial soient minimisés afin de pouvoir être enroulée sur un tambour de diamètre réduit puis descendue dans un puits de diamètre offrant un passage réduit.

De façon générale, la structure tubulaire dépliable de l'invention peut être utilisée avantageusement pour des équipements de puits dont l'encombrement radial doit être minimisé avant d'être descendues dans le puits, telles que les chambres élargies de cuvelage pour recevoir des pompes, des vannes de sécurité, des jonctions de branches latérales, etc. ou encore pour des cloches de suspension de la section de cuvelage suivante ou autre dispositifs équivalents sans que ces structures soient des points faibles de la colonne pour les sollicitations en traction et compression ainsi qu'en pression extérieure et intérieure par rapport au reste du cuvelage.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Structure tubulaire (1, 20, 30, 41)) dépliable longitudinalement entre un état replié et un état déplié ayant au moins une dimension transversale augmentant entre ledit état replié et ledit état déplié, possédant une paroi dont au moins une portion comporte au moins deux couches structurelles (2, 3) séparées délimitant au moins un espace intermédiaire (10, 11, 12, 13); ladite structure étant caractérisée en ce que - ledit espace intermédiaire accroit substantiellement l'épaisseur de ladite paroi au 10 dépliage de ladite structure, et; -ledit espace intermédiaire est rempli d'une matière durcissable, ladite matière étant durcie après le dépliage de ladite structure.

2- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites couches 15 structurelles sont maintenues séparées en un point par au moins un centreur.

3- Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit centreur est une cloison étanche (4).

4. Structure selon la revendication 1, dans laquelle ledit espace intermédiaire comporte également des profilés structurels.

5. Structure selon la revendication 1, formant le cuvelage additionnel d'un puits sous-terrain (20,30), caractérisée en ce qu'au moins une partie dudit cuvelage a, dans son état dépliée, au moins une dimension radiale supérieure au diamètre du cuvelage précédent à travers lequel ledit cuvelage a été descendu.

6. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans un état longitudinalement replié aplati, ladite structure tubulaire est transporté enroulée sur bobine.

7. Structure selon la revendication 6, formant une conduite sous-marine (1), caractérisé en ce que ladite conduite est posé sous ladite forme replié aplatie.

8. Structure selon la revendication 1, dans laquelle ladite matière durcissable est un ciment minéral.

9. Structure selon la revendication 1, dans laquelle ladite matière durcissable est une 5 résine organique.

10. Méthode de mise en place et construction d'une structure tubulaire (1, 20, 30, 40) comportant les étapes suivantes: - construction d'une structure tubulaire dont au moins une portion de paroi comporte 10 au moins deux couches structurelles (2,3) délimitant un espace intermédiaire permettant d'accroître substantiellement l'épaisseur de la dite portion de paroi; - transport de la dite structure dans un état replié longitudinalement ayant au moins une dimension transversale réduite par rapport à l'état déplié; - dépliage de la dite structure tubulaire depuis un état replié par application de forces 15 internes; -durcissement d'une matière remplissant ledit espace intermédiaire.

11. Méthode selon la revendication 10, dans laquelle ladite matière durcissable remplissant ledit espace intermédiaire est mise en place après dépliage de ladite structure.

12. Méthode selon la revendication 10, dans laquelle, lors du transport, ladite structure présente une section pliée aplatie enroulée sur bobine.

13. Méthode selon la revendication 10 ou 11, dans laquelle ladite structure est destinée à cuveler un puits, caractérisé en ce que le diamètre de passage intérieur de ladite structure tubulaire dans son état déplié est supérieur à la plus grande des dimensions radiales de ladite structure tubulaire sous une forme longitudinalement repliée.

14. Méthode selon la revendication 12, dans laquelle ladite structure est destinée à 30 cuveler un puits et ladite structure subit une déformation de façon à diminuer son encombrement radial avant d'être descendue dans le puits et après avoir été déroulée de la dite bobine.

15. Méthode selon l'une des revendications 10 à 14, dans laquelle l'application de forces internes est obtenue en exerçant une pression de fluide à l'intérieur de ladite structure.

16. Méthode selon la revendication 15, dans laquelle, simultanément à l'application d'une pression à l'intérieur de ladite structure, une pression de fluide inférieure est exercée dans le ou les espaces intermédiaires.

17. Méthode selon la revendication 10, 11 ou 12, dans laquelle ladite structure tubulaire est destinée à former une conduite et la mise en place est réalisée préalablement au dépliage de ladite structure.