FR2942497A1 - Installation de liaison fond-surface de type tour hybride multi-riser comprenant des modules de flottabilite coulissants - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une installation de liaison fond-surface (1) entre une pluralité de conduites sous-marines (2-1,2-2) reposant au fond de la mer (12) et un support flottant (10) en surface (13),du type tour hybride multi- riser comprenant : 1) une tour (3) comprenant : a) un tendon vertical (4), et b) une pluralité de conduites rigides verticales (3-1,3-2), c) une pluralité de moyens de guidage (22) desdits risers, et d) des éléments de flottabilité (21) coopérant avec le dit tendon, et 2) une pluralité de conduites de liaison flexible (6-1,6-2) caractérisé en ce que ladite tour (3) comprend une pluralité de modules de flottabilité et de guidage (20,20-1,20-n) constituant une pluralité de structures indépendantes aptes à coulisser le long dudit tendon et le long des dits risers, la dite structure (20) supportant les dits éléments de flottabilité (21) et guidant les dits risers en position de préférence régulièrement et symétriquement répartis autour dudit tendon.

Description

INSTALLATION DE LIAISON FOND-SURFACE DE TYPE TOUR HYBRIDE MULTI-RISER COMPRENANT DES MODULES DE FLOTTABILITE COULISSANTS. La présente invention concerne une installation de liaison fond- surface entre une pluralité de conduites sous-marines reposant au fond de la mer et un support flottant en surface, comprenant une tour hybride dite multi-riser, constituée d'une pluralité de conduites flexibles reliées chacune à une conduite rigide montante, ou riser vertical, dont l'extrémité inférieure est reliée à une conduite sous-marine reposant sur le fond de la mer. 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. Le support flottant 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 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 courante de ces supports flottants est le terme anglo-saxon "Floating Production Storage Offloading" (signifiant "moyen flottant de stockage, de production et de déchargement") dont on utilise le terme abrégé "FPSO" dans l'ensemble de la description suivante.

On connaît des dispositifs de liaisons fond-surface d'une conduite sous-marine reposant au fond de la mer, et un support flottant en surface, du type tour hybride multi- riser comprenant : 1) une tour comprenant : a) un tendon vertical solidaire à son extrémité supérieure d'une structure porteuse suspendue à un flotteur dénommé flotteur au sommet immergé en sub-surface, de préférence par l'intermédiaire d'une chaine ou câble, le dit tendon étant solidaire à son extrémité inférieure à une structure inférieure de guidage et à une embase reposant au fond de la mer ou une ancre fondation de préférence du type ancre à succion enfoncée au fond de la mer, de préférence par l'intermédiaire d'une articulation flexible, et b) une pluralité de conduite rigide verticale dénommé riser dont l'extrémité supérieure est solidaire de ladite structure porteuse, l'extrémité inférieure de chaque dite conduite rigide ou riser étant reliée à une dite conduite sous-marine reposant au fond de la mer, de préférence par l'intermédiaire de connecteurs automatique entre les dites extrémités inférieures des riser et extrémités des conduites sous-marine, et de préférence par l'intermédiaire de manchettes coudées et/ou de conduites de jonction, c) une pluralité de moyens de guidage desdits risers, lesdits moyens de guidage ainsi que la dite structure inférieure de guidage étant aptes à maintenir les dits risers disposés autour du dit tendon, de préférence régulièrement et symétriquement répartis autour dudit tendon, et d) des éléments de flottabilité coopérant avec le dit tendon, répartis le long dudit tendon, de préférence des éléments de flottabilité résistants à la pression hydrostatique sous-marine, de préférence encore des éléments de flottabilité en mousse syntactique, et 2) une pluralité de conduites de liaison de préférence des conduites de liaison flexible entre les extrémités supérieures des dits risers et le support flottant, de préférence encore des dites conduites flexibles en forme de chaînettes plongeantes, lesdites conduites flexibles étant reliées à l'extrémité supérieure des dits risers par l'intermédiaire de dispositifs de type col de cygne.

Lesdites conduites de liaison prennent, le cas échéant, de par leur propre poids la forme d'une courbe en chaînette plongeante, c'est-à-dire descendant largement en dessous de l'extrémité supérieure du riser pour remonter ensuite jusqu'au support flottant. Plus particulièrement, dans WO 00/49267 de la demanderesse, on a décrit une tour hybride multiple comportant un système d'ancrage avec un tendon vertical constitué soit d'un câble, soit d'une barre métallique, soit encore d'une conduite tendue à son extrémité supérieure par un flotteur. L'extrémité inférieure du tendon est fixée à une embase reposant au fond. Ledit tendon comporte des moyens de guidage répartis sur toute sa longueur à travers lesquels passe une pluralité de dits risers verticaux. Ladite embase peut être posée simplement sur le fond de la mer et rester en place par son propre poids, ou rester ancrée au moyen de piles ou tout autre dispositif propre à la maintenir en place. Dans WO 00/49267, l'extrémité inférieure du riser vertical est apte à être connectée à l'extrémité d'une manchette coudée, mobile, entre une position haute et une position basse, par rapport à ladite embase, à laquelle cette manchette est suspendue et associée à un moyen de rappel la ramenant en position haute en l'absence du riser. Cette mobilité de la manchette coudée permet d'absorber les variations de longueur du riser sous les effets de la température et de la pression du fluide le parcourant. En tête du riser vertical, un dispositif de butée, solidaire de celui-ci, vient s'appuyer sur le guide support installé en tête du flotteur et maintient ainsi la totalité du riser en suspension.

La liaison avec la conduite sous-marine reposant sur le fond de la mer est en général effectuée par une portion de conduite en forme de queue de cochon ou en forme de S, ledit S étant alors réalisé dans un plan soit vertical soit horizontal, la liaison avec ladite conduite sous-marine étant en général réalisée par l'intermédiaire d'un connecteur automatique. Le tendon vertical est relié à son extrémité inférieure à l'embase par une articulation flexible de type à butée lamifiée commercialisée par la Société TECHLAM France ou du type roto-latch , disponible chez OILSTATES USA, connu de l'homme de l'art. Ce mode de réalisation comprenant une multiplicité de risers maintenus par une structure centrale comportant des moyens de guidage est intéressant lorsque l'on peut pré-fabriquer à terre l'intégralité de la tour, avant de la remorquer en mer, puis une fois sur site, la cabaner en vue de sa mise en place définitive. De plus, le pétrole brut cheminant sur de très grandes distances, plusieurs kilomètres, on doit leur fournir un niveau d'isolation extrême et très coûteux pour, d'une part minimiser l'augmentation de viscosité qui conduirait à une réduction de la production horaire des puits, et d'autre part d'éviter le blocage du flot par dépôt de paraffine, ou formation d'hydrates de gaz dès lors que la température descend aux alentours de 30-40°C. Ces derniers phénomènes sont d'autant plus critiques, particulièrement en Afrique de l'Ouest, que la température du fond de la mer est de l'ordre de 4°C et que les pétroles bruts sont de type paraffiniques. Il est donc souhaitable que les liaisons fond-surface soient soigneusement isolées sur toute leur longueur. On connaît le développement du champ de Girassol réalisé en 1997-1999 au large des côtes angolaises par la demanderesse, dans lequel on a recherché à isoler les conduites de pétrole brut avec une mousse syntactique jouant aussi le rôle de flottabilité. Pour ce faire, la technique utilisée est similaire à celle décrite dans WO-2006-136960 et WO-2008-056185, et qui consiste à suspendre les extrémités supérieures de conduites à une structure supérieure porteuse et à solidariser une pluralité de modules de flottabilité ou d'isolation- flottabilité, au tendon central, par l'intermédiaire d'une pluralité d'éléments de structure solidaires du tendon et jouant aussi le rôle de guidage des diverses conduites verticales, leur permettant ainsi de s'allonger librement vers le bas lorsqu'elles sont pressurisées ou/et soumise à une température élevée (pétrole brut en provenance des puits). Les différents éléments de structure et éléments de flottabilité sont régulièrement espacés sur toute la longueur du tendon vertical, ce qui permet de remorquer la tour en mer, laquelle flotte grâce à ses éléments de flottabilité ainsi répartis sur toute sa longueur. Dans le cas du projet Girassol, la double fonction demandée à la mousse syntactique, c'est-à-dire flottabilité plus isolation crée un problème de tenue dans le temps, car si de telles mousses tiennent correctement d'une part à la pression de fond qui est sensiblement de 100 bars par tranche de 1000 m d'eau, et d'autre part à la température maximale souhaitée, elles sont en fait sensibles à la combinaison de la pression maximale associée à la température maximale, et des dégradations très importantes de leurs performances thermiques et de flottabilité. De ce fait, on recherche à dissocier les deux fonctions, et l'on préfère utiliser d'une part une flottabilité de type mousse syntactique et une isolation de type PiP, telle que décrite dans les brevets antérieurs au nom de la demanderesse, ou encore de type gel ou de type matériau à changement de phase tel que décrit dans les brevets antérieurs au nom de la demanderesse. La mousse syntactique de flottabilité sert ainsi à assurer la flottabilité de la tour lors de son remorquage sur site et lors de son cabanage, mais elle ne peut pas être prise en compte intégralement dans sa configuration verticale opérationnelle et doit être assistée par un flotteur au sommet de volume considérable situé au sommet de ladite tour, comme expliqué ci-après.

En effet, comme détaillé dans WO-2006-136960, chacun des modules de flottabilité 220 (figure 2) transfère au tendon central 200 une force verticale 219 dirigée vers le haut par le biais d'un élément de structure de guidage et de transfert de charge 212 solidaire du tendon. Ainsi, en phase de remorquage, le total des forces de traction verticales additionnées des différents modules de flottabilité 219 correspond au moins au poids total déjaugé P de la tour complète pour que la tour flotte naturellement en affleurant à la surface de l'eau. Après cabanage, le tendon central est disposé verticalement et les forces de traction verticales 219 de chacun des différents modules sont transférées par le tendon de sorte que la traction exercée sur le point d'attache d'un module de flottabilité donné sur le tendon, correspond à la flottabilité du module concerné additionné de celle des modules qui lui sont situés au-dessus. Au total, l'extrémité inférieure du tendon subit une traction égale à la somme des tractions individuelles F de chacun des modules. Il en résulte que la fondation à la base du tendon doit reprendre une tension correspondant à n X F, si n modules de flottabilité sont solidaires du tendon, exerçant chacun une flottabilité F. Inversement, la structure porteuse supérieure de la tour est soumise à une force de compression 218 correspondant au poids propre de la tour, comprenant le poids de la structure porteuse supérieure et le poids de l'ensemble des conduites en suspension porté par ladite structure. Il est donc nécessaire de mettre en oeuvre au sommet de la tour un flotteur 8-1 exerçant une traction sur la structure porteuse Ti = Pt-F, Pt étant le poids total de la tour et F étant la traction exercée par le seul dernier module supérieur pour la structure porteuse supérieure de la tour.

Il en résulte qu'en pratique, le mode de réalisation décrit dans WO 2006/13696 requiert la mise en oeuvre de fondations et de flotteurs au sommet d'importance considérable qui rendent le procédé très coûteux. Enfin, les niveaux de contrainte de compression sont tels qu'il en résultera un flambage latéral du tendon central sur la quasi-totalité de la hauteur dudit tendon central, quelque soient les caractéristiques mécaniques dudit tendon.

Le but de la présente invention est donc fournir une installation de liaison fond-surface de type tour hybride multi-riser amélioré, en particulier qui ne requiert pas la mise en oeuvre de flotteurs au sommet, ni de fondation devant reprendre respectivement tout le poids de la tour pour le flotteur au sommet et la totalité de la flottabilité exercée sur la tour en ce qui concerne la fondation de la tour d'une part, et d'autre part, qui ne requiert pas la mise en oeuvre de tendon central vertical devant également subir des contraintes de compression risquant d'entraîner un flambage latéral dudit tendon central.

Pour ce faire, la présente invention fournit une installation de liaison fond-surface entre une pluralité de conduites sous-marines reposant au fond de la mer et un support flottant en surface, du type tour hybride multi- riser comprenant : 1) une tour comprenant : a) un tendon vertical solidaire à son extrémité supérieure d'une structure porteuse suspendue à un flotteur dénommé flotteur au sommet immergé en subsurface, de préférence par l'intermédiaire d'une chaine ou câble, le dit tendon étant solidaire à son extrémité inférieure à une structure inférieure de guidage et à une embase reposant au fond de la mer ou une ancre fondation de préférence du type ancre à succion enfoncée au fond de la mer, de préférence par l'intermédiaire d'une articulation flexible, et b) une pluralité de conduite rigide verticale dénommé riser dont l'extrémité supérieure est solidaire de ladite structure porteuse, l'extrémité inférieure de chaque dite conduite rigide ou riser étant reliée à une dite conduite sous-marine reposant au fond de la mer, de préférence par l'intermédiaire de connecteurs automatique entre les dites extrémités inférieures des riser et extrémités des conduites sous-marine, et de préférence par l'intermédiaire de manchettes coudées et/ou de conduites de jonction, c) une pluralité de moyens de guidage desdits risers, les dits moyens de guidage ainsi que la dite structure inférieure de guidage étant aptes à maintenir les dits risers disposés autour du dit tendon, de préférence régulièrement et symétriquement répartis autour dudit tendon, et d) des éléments de flottabilité coopérant avec le dit tendon, répartis le long dudit tendon, de préférence des éléments de flottabilité résistants à la pression hydrostatique sous-marine, de préférence encore des éléments de flottabilité en mousse syntactique, et 2) une pluralité de conduites de liaison de préférence des conduites de liaison flexible entre les extrémités supérieures des dits risers et le support flottant, de préférence encore des dites conduites flexibles en forme de chaînettes plongeantes, lesdites conduites flexibles étant reliées à l'extrémité supérieure des dits risers par l'intermédiaire de dispositifs de type col de cygne, caractérisé en ce que la dite tour comprend une pluralité de modules de flottabilité et de guidage constituant une pluralité de structures indépendantes aptes à coulisser le long dudit tendon et le long des dits risers, la dite structure supportant les dits éléments de flottabilité et guidant les dits risers en position de préférence régulièrement et symétriquement répartis autour dudit tendon. On entend par vertical que lorsque la mer est calme et que l'installation est au repos, les flexibles de liaison vers le FPSO n'étant pas installés, le tendon et les riser sont disposés verticalement, étant entendu que la houle, et les mouvements du support flottant et/ou des conduites flexibles peuvent provoquer des débattement de la tour dans un angle au sommet de préférence limité à 10-15°, en particulier du fait de la mise en oeuvre d'une articulation flexible de type roto-latch au pied du tendon, au niveau de son point de fixation à ladite embase ou ancre.

Lesdits modules et donc les dits éléments de flottabilité coulissent le long du tendon en dessous de ladite structure porteuse et sont retenus à l'extrémité supérieure des dits risers et tendon par la dite structure porteuse. Ainsi le tendon est en tension sensiblement uniforme, en négligeant le différentiel de tension dû à son propre poids, sur toute sa hauteur, dans la mesure où la tension créée par la somme des flottabilités des différents modules est transférée au sommet du tendon par l'intermédiaire de ladite structure porteuse contre laquelle vient bien buter le module de flottabilité supérieure, les autres modules étant plaqués les uns dessous et contre les autres. Il en résulte que le flotteur et l'ancre de succion selon la présente invention doivent exercer et respectivement reprendre une tension inférieure à celle requise dans l'art antérieur et notamment inférieure au poids total de la tour.

Dans la présente invention, la tour est capable de rester verticale en l'absence du flotteur de tensionnement au sommet, alors que dans l'art antérieur, ledit flotteur doit être présent en permanence pour éviter toute mise en compression du tendon central. Cette disposition est particulièrement intéressante pour la phase d'installation et pour la maintenance du système, Dans l'art antérieur, le flotteur de tête et la fondation doivent exercer, respectivement reprendre une tension bien supérieure au poids total de la tour. En effet, si l'on considère que les conduites flexibles en configuration de chaînettes exercent sur le sommet de la tour une tension horizontale proportionnelle à leur masse linéaire, cette tension horizontale a tendance à faire pencher la tour dans un cône de demi-angle au sommet a. Pour limiter cet angle a et contenir la tour dans un cône de demi-angle au sommet a de 5 à 15°, de préférence de 3 à 5°, on devrait exercer une tension verticale résultante vers le haut au niveau du flotteur de tête TR correspondant en pratique à 10 à 50% du poids total de la tour Pt, selon le poids propre des dites conduites flexibles et selon la raideur voulue du système. Ainsi pour des mers peu agitées et des conduites flexibles relativement légères autorisant des excursions de la structure supérieure avec un angle au sommet de la tour par rapport à la verticale dans un cône d'angle au sommet de 5 à 8°, une tension résultante TR de 10% du poids de la tour sera suffisante, tandis que pour des conduites flexibles relativement lourdes et des excusions au sommet réduites avec un angle au sommet du cône d'excursion inférieur à 5°, la tension résultante TR pourra s'élever jusqu'à 50% du poids total de la tour. Par ailleurs, une flottabilité totale FF de 102 à 110% de l'ensemble des modules de flottabilité est nécessaire pour maintenir émergée environ 2 à respectivement 10% du volume de la tour lorsque celle-ci est remorquée en surface, de façon à ce que la tour puisse être recouverte par la houle et être soumise à moins de contraintes mécaniques notamment de torsion et de flexion lors du remorquage sur site. Ainsi, selon l'invention, la force de traction ou flottabilité additionnelle T1 apportée par le flotteur au sommet devra-t-elle correspondre à la tension résultante voulue TR augmentée du différentiel entre la flottabilité cumulée EF et le poids de la tour Pt [Ti = TR + (IF-Pt)]. En revanche, dans l'art antérieur selon WO 2009/13696, le flotteur de tête doit exercer une flottabilité propre beaucoup plus élevée (T1 = TR + Pt) correspondant à ladite tension résultante TR de 10 à 50% du poids de la tour additionnée de la contrainte de compression qui s'exerce sur le tendon central au niveau de la structure supérieure au sommet de la tour, ce qui correspond à reprendre au moins l'intégralité du poids propre de la tour Pt. La flottabilité propre Ti du flotteur de tête selon l'art antérieur représente alors au moins environ 110 à 150% du poids total de la tour additionné du surcroît de flottabilité prévu pour le remorquage sur site (IF-Pt).

De même, dans l'art antérieur la fondation doit reprendre la traction exercée par la poussée verticale cumulée de l'ensemble des éléments de flottabilité IF s'exerçant directement sur le tendon central, additionnée de la tension résultante TR voulue au niveau du flotteur de tête. Dans la mesure où EF est supérieur au poids de la tour pour assurer le transport en surface, la fondation doit reprendre une tension représentant environ au moins 110 à 150% du poids total de la tour. En revanche, selon la présente invention, la fondation n'est soumise qu'à la force résultante TR s'exerçant au niveau du flotteur de tête, à savoir 10 à 50% du poids total de la tour, dans la mesure où le poids total de la tour est repris directement par l'ensemble des modules de flottabilité, ces derniers exerçant une poussée verticale vers le haut directement sur la sous-face de ladite structure porteuse. Plus particulièrement donc, l'ensemble des modules de flottabilité apportent une flottabilité cumulée IF représentant une force de traction d'intensité supérieure au poids total de la tour Pt, de préférence de 102 à 110% du poids total de la tour, et ledit flotteur au sommet apporte une flottabilité propre Ti telle que [T1 = TR - (IF û Pt], et ladite fondation doit reprendre au moins la traction résultante TR au sommet de la tour, TR représentant la tension résultante verticale vers le haut au niveau du flotteur au sommet égale à 5 à 50% du poids total de la tour Pt, de préférence de 10% à 20% du poids total de la tour. Plus particulièrement, lesdits modules de flottabilité et de guidage s'étendent sur une longueur de 2 à 20 m et sont au nombre d'au moins 50, de préférence 50 à 500 modules de flottabilité pour une tour d'au moins 1 000 m de hauteur. Dans un premier mode de réalisation, les différents modules de flottabilité s'étendent sur toute la hauteur de la tour. Dans un mode de réalisation préféré, ladite pluralité de modules de flottabilité et de guidage disposés les uns contre les autres couvrent pas plus de 75%, de préférence moins de 50% de la longueur de la tour entre la dite structure porteuse au sommet et la structure inférieure de guidage solidaire du tendon. Pour ce faire, il suffira le cas échéant de sur-dimensionner le diamètre de l'ensemble des éléments de flottabilité en section transversale de façon à pouvoir réduire la dimension des dits éléments de flottabilité dans la direction longitudinale. Ainsi, il est possible de mettre en oeuvre des éléments de flottabilité moins coûteux qui ne résisteraient pas à une pression hydrostatique à une profondeur d'eau en dessous de la profondeur à laquelle arrive le dernier module ou module inférieur. Avantageusement, les différents modules de flottabilité et de guidage sont liés les uns aux autres par des liens aptes à empêcher que le premier module ne s'écarte de ladite structure porteuse et que deux modules consécutifs ne s'écartent plus que d'une distance maximale donnée de préférence identique entre les différents modules et, lesdits liens étant de longueur telle que les différents modules se répartissent de manière sensiblement uniforme sur toute la longueur de la tour entre lesdites structure porteuse et structure inférieure, le premier module étant lié au niveau de ladite structure porteuse et le dernier module arrivant au niveau de la dite structure inférieure, lorsque ladite tour flotte à la surface de la mer étant remorquée par un navire, et lesdits liens n'empêchant pas lesdits modules de coulisser vers le haut lorsque la dite tour est cabanée et mise en position verticale d'opération dans une dite installation de liaison fond-surface.

Dans un autre mode de réalisation les différents modules ne sont pas liés les uns aux autres et couvrent la totalité de la longueur de la tour entre la dite structure porteuse la dite structure inférieure de guidage. Dans un mode de réalisation avantageux, chaque module de flottabilité et de guidage comprend deux flasques, liés l'un à l'autre par des tirants, et des dits éléments de flottabilité cylindriques bloqués et maintenus en position entre et par les dits deux flasques , formant de préférence un module présentant une section transversale circulaire, chaque flasque comportant un orifice central et des orifices périphériques, lesdits orifices périphériques et les dits éléments de flottabilité étant de préférence de même forme et disposés autour dudit orifice central de préférence régulièrement et symétriquement répartis autour dudit orifice central, lesdits orifices formant des fourreaux traversés par des dits risers et respectivement ledit tendon permettant ainsi le guidage en coulissement des dits modules.

On comprend que les deux flasques sons espacés l'un de l'autre dans la direction longitudinale du tendon et que la dite section transversale correspond à une section transversale perpendiculaire à la dite direction longitudinale du tendon, et que ladite section circulaire du module correspond à une section circulaire des flasque et de l'ensemble des éléments de flottabilité assemblés les uns contre les autres entre les deux flasques. Ce mode réalisation permet de contribuer à un transfert de charge de flottabilité des dits éléments de flottabilité dans leur ensemble isostatique, c'est-à-dire le plus homogène sur toute la section transversal des flasques et de faciliter la fabrication et la pose des dits éléments de flottabilité. De préférence, chaque flasque comprend une pluralité de parties de flasques fixées les unes aux autres, de préférence au moins autant de parties de flasques que de dits orifices périphériques, chaque partie de flasque étant apte à bloquer et maintenir l'extrémité longitudinale d'un dit élément de flottabilité cylindrique. Ce mode réalisation contribue à limiter le nombre de pièces différentes devant être moulées, et à faciliter davantage encore la fabrication et la pose des dits flasques et éléments de flottabilité tout en conservant l'isostaticité du transfert de charge des dits éléments de flottabilité sur les flasques.

De préférence encore, lesdits modules comportent des premiers éléments élastiques intercalés, de préférence sous forme de plaques, entre les extrémités longitudinales des dits éléments de flottabilités et les dits flasques au moins à une dite extrémité longitudinale du module et de préférence aussi des seconds éléments élastiques sur les faces externes d'au moins un des deux flasques, de préférence sous forme de plaques, de manière à améliorer l'isostaticité de la répartition des forces de flottabilité et de leur transfert entre deux modules consécutifs. La présente invention fournit également une tour comprenant un dit tendon vertical solidaire à son extrémité supérieure d'une structure porteuse, le dit tendon étant solidaire à son extrémité inférieure à une structure inférieure de guidage et une pluralité de conduite rigide verticale dénommé riser dont l'extrémité supérieure est solidaire de ladite structure porteuse, et une pluralité de modules de, flottabilité et de guidage comportant une pluralité de dits éléments de flottabilité, tel que défini ci-dessus. La présente invention a également pour objet un module de flottabilité comportant deux flasques et des dits éléments de flottabilité, d'une tour selon l'invention.

La présente invention fournit également un procédé de remorquage en mer d'une tour et mise en place dans une installation selon l'invention, caractérisé en ce que ladite de tour flotte en surface tirée par un navire de surface remorqué par au moins un navire de surface, les dits modules de flottabilité et de guidage étant répartis sur toute sa longueur, de préférence régulièrement répartis et espacés les uns des autres et après cabanage de la tour les dits modules de flottabilité et de guidage coulissent vers le haut jusqu'à être plaqués les uns dessous et contre les autres, de préférence sur une partie seulement de la hauteur de la tour.

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 : - la figure 1 est une vue de côté d'une installation de liaison fond-surface 1 selon l'invention comportant un tendon central 4 et au moins deux conduites rigides verticales de type Riser 3-1,3-2 en suspension, l'ensemble étant maintenu en position sensiblement verticale par une flottabilité répartie sur toute la hauteur de la tour, ainsi que par un flotteur 8 solidaire du sommet de la tour, une pluralité de flexibles 6-1,6-2 reliant les extrémités supérieures des dits Riser en tête de ladite tour à un FPSO ancré en surface à proximité, - la figure 2 représente en vue de côté la tour en cours d'installation ou de maintenance, le flotteur de tête n'étant pas installé, - la figure 3 représente en vue de côté le remorquage de la tour sur site, ainsi que son cabanage et son raccordement à une pile de fondation 11 de type ancre à succion, - la figure 3A représente une variante de la tour de la figure 3, dans laquelle les modules de flottabilité sont sensiblement uniformément répartis le long de la tour pour le remorquage, mais espacés les uns des autres en position de remorquage, se rassemblent dans la partie haute de la tour, par simple coulissement le long du tendon central, lors du cabanage, sur une hauteur H2 d'environ 50% de la hauteur de la tour, - les figures 4A-4B représentent en vue de côté une tour selon l'art antérieur, sans flotteur (4A) et avec flotteur (4B), - les figures 5A et 5B représentent en vue de côté d'une tour selon l'invention, équipée de modules de flottabilité coulissant le long dudit tendon central vertical (figure 5A) et sans les modules (figure 5B), - la figure 6 représente une vue en perspective d'une coupe de la tour selon un plan perpendiculaire à son axe, ladite tour étant en position verticale, - la figure 7A représente une vue en perspective d'un module de flottabilité selon l'invention sans ses éléments de flottabilité, - la figure 7 représente une vue en perspective de deux modules de flottabilité identiques accolés l'un contre l'autre, avec des éléments de flottabilité en cours de pose dans l'un des modules, - la figure 8 représente une vue en perspective d'un flasque de guidage de conduites d'un module de flottabilité selon l'invention, vu de l'extérieur, c'est-à-dire vu du plan d'interface avec un module de flottabilité voisin, - la figure 9 représente une vue en perspective du flasque de guidage de la figure 8, vu de l'intérieur, c'est-à-dire du côté du plan d'interface avec les éléments de flottabilité en mousse syntactique maintenus par ledit flasque de guidage à chaque extrémité. Dans la figure 1 on a représenté une installation de liaison fond-surface 1 reliant deux conduites sous-marines 2-1,2-2 reposant sur le fond de la mer 13 à un support flottant de type FPSO 10 amarré par des lignes d'ancre 10a. La liaison fond-surface est constituée d'un tendon vertical central 4 relié à une fondation 11 de type ancre à succion par l'intermédiaire d'une articulation 5a autorisant les débattements de la tour dans un cône d'angle au sommet alpha de préférence inférieur ou égal à 5°. La tour comporte une pluralité de conduites, par exemple quatre conduites 3-1,3-2, comme représenté sur les vues en perspective 6 et 7, réparties de préférence de manière symétrique autour de l'axe ZZ' de la tour, ce dernier étant coaxial avec le tendon central 4. Sur la figure 1, les conduites 3-1,3-2 sont chacune reliées en partie basse à une conduite sous-marine 2-1,2-2 reposant sur le fond de la mer par l'intermédiaire d'une manchette de jonction coudée 2a au moyen de connecteurs automatiques 9a-9b, connus de l'homme de l'art. Ces conduites 3-1,3-2 sont suspendues en tête de la tour à une structure supérieure porteuse 4a solidaire du tendon vertical central 4 et reliées chacune par un col de cygne 7-1,7-2 à l'extrémité d'une conduite flexible 6-1,6-2 reliant lesdits cols de cygne à un FPSO 10. Un flotteur 8 relié par l'intermédiaire d'une chaîne 8a au tendon central 4 exerce une 17 tension verticale complémentaire sur la tour. Comme représenté sur la figure 5, la flottabilité de la tour 3 est assurée par une pluralité de modules de flottabilité 20 coopérant en coulissement avec le tendon central 4. Ces modules de flottabilité 20 décrits ci-après comportent des éléments de guidage 22 dénommés flasques comportant des orifices 23,23-1,23-4, permettant le guidage dudit tendon central et des conduites 3-1,3-2. Chacun des modules de flottabilité 20 coulisse librement d'une part autour du tendon central 4 et d'autre part, autour de chacune des conduites 3-1,3-2 suspendues à la structure porteuse 4a située en tête de la tour. Et, de ce fait l'intégralité de la poussée d'Archimède F de l'ensemble des modules de flottabilité 20 est directement transmise à la structure supérieure porteuse 4a, cette dernière supportant d'autre part l'intégralité du poids P de la tour. Il en résulte que le flotteur 8 au sommet doit se borner à exercer une tension additionnelle vers le haut égale à environ 10 à 20% du poids total de la tour de manière à exercer un effort de rappel vertical lorsque les conduites de liaison flexibles 6-1,6-2 avec le PSO sont en place, lesquelles exercent des efforts de rappel horizontal lorsque la mer est agitée. Pour la clarté des explications, les modules de flottabilité 20 sont représentés de manière schématique sur les figures 1 à 3 et sur la figure 5, et de manière plus détaillée sur les figures 6 à 9. Sur la figure 6 on a représenté en perspective une coupe de la tour 1 en position verticale, coupe réalisée au dessus d'un module de flottabilité 20. A l'axe du module de flottabilité 20 se trouve le tendon central 4 et en périphérie, les conduites 3-1,3-2 représentées sont de type PiP (pipe in pipe) comprenant une conduite externe 3a et incluant une conduite interne de production 3b légèrement excentrée, de manière à laisser la place à une conduite d'injection d'eau ou conduite d'injection de gaz 3c, ainsi que deux conduites d'injection d'eau 3-3,3-4. Sur la figure 7, on a représenté en perspective un tronçon de la tour en position de fabrication, montrant deux modules de flottabilité accolés 20n,20n+1, le module 20n+1 n'étant pas complètement assemblé, deux éléments de flottabilité sous forme de bloc de mousse syntactique 21 étant prêts à être insérés avant que les flasques de blocage de blocage 22 ne soient réunis par des tirants 24 pour contraindre les éléments de flottabilité entre deux flasques 22, assurant ainsi la rigidité d'ensemble dudit module de flottabilité 20. Sur les figures 8 et 9, on a représenté en perspective un flasque 22 de module de flottabilité respectivement en vue externe (figure 8), c'est-à-dire vu du côté de l'interface avec le module de flottabilité adjacent, et en vue interne (figure 9), c'est-à-dire vu du côté de l'interface avec les éléments de flottabilité 21 en mousse syntactique. Le flasque est réalisé de préférence en matière plastique, par exemple en polyéthylène, en polypropylène ou tout autre matériau thermoplastique résistant, chargé ou non. Le flasque 22 est en fait constitué de préférence de plusieurs parties indépendantes 22-1 à 22-4, identiques, assemblées entre elles par simple boulonnage. Les flasques 22 comportent des 3-1 à 3-4 n'ayant en général pas le même diamètre, on ajuste le diamètre de chacun des fourreaux 23-1 à 23-4, de manière à ce qu'il soit légèrement supérieur au diamètre de la conduite correspondante et puisse ainsi la laisser coulisser librement. On prévoit ainsi un jeu de 5 à 15 mm, donc un diamètre intérieur du fourreau supérieur de 10 à 30mm au diamètre extérieur de ladite conduite 3a concernée. De même, le fourreau central 23 correspondant au tendon central 4 présentera la même augmentation du diamètre par rapport au diamètre externe dudit tendon. Les éléments de flottabilité 21, tous de même forme cylindrique, viennent s'insérer dans des formes complémentaires 22a de la face interne des flasques 22, comme représenté sur la figure 9, et sont de préférence uniformément répartis à la périphérie du module 20. Sur les figures 7 et 9, on a représenté entre deux conduites adjacentes deux éléments de flottabilité 21 installés côte à côte. Mais, on aurait pu installer un seul élément 21 de section double. La fabrication d'éléments en mousse syntactique de grandes dimensions étant très délicate, on préfère réduire l'épaisseur transversale des divers éléments et donc adopter la configuration représentée sur les figures 7 et 9.

Dans chaque module, on introduit ainsi 8 blocs de mousse syntactique 21 de même forme cylindrique dont la forme en section transversale remplit les espaces 22a délimités par les parties de parois cylindriques 23c-23d des fourreaux 23-1 à 23-4 et des éléments de séparation 23a-23b. Les éléments de flottabilité 21 présentent en section transversale une circonférence externe circulaire 21a de même rayon que le rayon de la circonférence des flasques 22. Du fait que ces éléments de flottabilité sont au nombre de 8, ils forment des portions angulaires présentant une face latérale plate 21b au contact des éléments de séparation latéraux 23a sur la surface interne des flasques 22, présentant également une surface plane venant buter sur l'autre élément de séparation 23b sur la face interne du flasque 22 et enfin présentant une face latérale opposée de portion circulaire 21c en section transversale venant en appui contre les parois cylindriques des fourreaux 23c-23d.

Si on n'avait prévu d'introduire que quatre blocs de mousse syntactique entre les quatre conduites, on comprend que chaque bloc aurait deux surfaces latérales opposées présentant une même forme de portion circulaire en section transversale, section de portion circulaire venant en appui contre chacune des deux conduites 3-1,3-2 côte à côte entre lesquelles le bloc de mousse syntactique 21 est introduit. Pour n'avoir qu'un seul type d'élément de flottabilité, c'est-à-dire des éléments de flottabilité 21 de même forme, l'épaisseur 23c du fourreau 23-3,23-4 est supérieure à l'épaisseur 23d de la paroi du fourreau 23-1,23-2, de telle manière que les rayons externes R des parois des deux fourreaux soient identiques et correspondent au diamètre interne de la portion circulaire 21c des éléments de flottabilité 21 appliqués contre les parois des fourreaux, comme représenté sur la figure 7. Les éléments de flottabilité sont bloqués entre deux flasques 22 par des tirants 24 reliant les deux flasques 22 et assurant une précontrainte des éléments de flottabilité 21 entre deux flasques 22, et par des éléments de cerclage 26.

Tous les éléments de flottabilité d'un même module 20 ont une longueur identique de manière à ce qu'une fois le module 20 assemblé, les deux faces externes des flasques 22 dudit module soient parallèles entre elles. Pour pallier à des variations minimes de longueur, on insère avantageusement entre chacun des éléments de flottabilité 21 et son logement 22a dans le flasque 22, une plaque de caoutchouc 25a, de préférence de néoprène de forte raideur, par exemple de dureté Shore comprise entre A50 et A95 et de 3 à 15 mm d'épaisseur, de manière à améliorer l'isostaticité de la répartition des forces de flottabilité et de leur transfert vers le module supérieur. De la même manière et dans le même but, on dispose à l'extérieur des flasques, des plaques de néoprènes 25b, de préférence de caractéristiques identiques aux plaques 25a, lesdites plaques 25b étant insérées entre deux modules de flottabilité 20 adjacents. Sur la figure 3A on a représenté le remorquage et le cabanage d'une tour 3, dont la flottabilité est uniformément répartie le long de la tour 3 pour son remorquage, les modules 20 étant pré-assemblés 20a, ici 3 par 3 et reliés entre eux en 31 par des câbles 30, un câble 30 étant solidaire à une extrémité de la structure supérieure de support 4a et en pied d'un élément flottant fixe sur la structure inférieure 5. Ainsi, pendant tout le remorquage, les modules de flottabilité 20 groupés par 3 ne peuvent pas se déplacer axialement au-delà d'une distance d constante donnée par les câbles 30 entre les différents groupes de modules de flottabilité 20. Ceci assure une flottabilité répartie sur toute la longueur de la tour 30 lorsque celle-ci est remorquée en surface par au moins un navire 10-1,10-2 à l'aide de câbles 15-1 reliés à la structure supérieure 4a. Ensuite, après avoir déconnecté le câble 30 de la structure inférieure 5, lorsqu'on procède au cabanage selon un procédé connu à partir du native 10-2 et d'un câble 15-2 relié à l'extrémité inférieure 5a du tendon 4, laquelle est lestée d'un poids 16, en dévirant le câble 15-2 à partir du navire 10-2. Dès que l'inclinaison de la tour 3 est suffisante, les modules 20, par groupe de 3, auront tendance à glisser le long du tendon central vers le haut et venir en contact les uns contre les autres et se regrouper ainsi vers le sommet de la tour en sous-face de la structure porteuse 4a, les câbles 30 adoptant une forme détendue, lâche. Cette configuration est intéressante pour les très grandes profondeurs, car elle permet d'utiliser une mousse syntactique de moindre qualité, car les éléments les plus profonds se trouvent à une profondeur H2 et non pas à la profondeur H1 du fond de la mer. Cette configuration illustre de plus la différence du dispositif selon l'invention par rapport au dispositif de l'art antérieur, décrit entre autres dans WO-2006-136960 dans lequel chacun des modules de flottabilité est rigidement lié au tendon central. Comme représenté sur la figure 5 selon l'invention, les modules de flottabilité 20, du fait de leur coulissement le long des tendons 4 et conduites 3-1,3-4 transfèrent la totalité de leur flottabilité IF à la structure supérieure 4a. D'autre part, aucune force de compression n'est transmise au tendon central 4 par la structure supérieure 4a, cette dernière supportant l'intégralité du poids total des conduites en suspension. Ainsi, selon la présente invention, la structure supérieure 4a est soumise à une traction résultante (TR = EF û Pt) correspondant à la somme des flottabilités des différents modules 20 diminuée du poids total Pt de la tour. En pratique, pour permettre un remorquage de la tour dans des conditions satisfaisantes, il est nécessaire de prévoir que la somme des flottabilités IF représente 102 à 110% du poids total de la tour selon les états de mer. Par ailleurs, il est nécessaire de prévoir un flotteur 8-1 au sommet de manière à ce que la traction résultante TR exercée au sommet de la structure 4a au sommet de la tour 3 corresponde à au moins 10%, en général de 10 à 50% du poids total de la tour Pt, de manière à compenser le poids des conduites flexibles 6-1,6-2 qui lui seront reliées et les forces de rappel horizontales causées par les conduites flexibles en cas de débattement en inclinaison de la tour 3 d'un angle a. Selon la raideur que l'on veut donner au système, on prévoira une résultante de traction apportée par le flotteur pouvant aller jusqu'à 50% du poids total de la tour pour un système à forte raideur, c'est-à-dire avec des conduites flexibles très lourdes et un angle au sommet inférieur à 5% et une résultante de traction verticale représentant environ 10% du poids de la tour pour des conduites flexibles relativement légères et des angles au sommet de l'inclinaison de la tour importants de 5 à 8° par rapport à la verticale. Le flotteur au sommet doit donc apporter une flottabilité propre Ti égale à [T1=TR û (FF ûPt)], soit [(10 à 50% x Pt) û (2 à 10% x Pt)]. Enfin, selon la présente invention, la fondation 11 doit reprendre une traction résultante TR qui s'exerce également sur le flotteur au sommet 8, à savoir de 10 à 50% x Pt (poids total de la tour). L'art antérieur est représenté en vue de côté sur les figures 4A et 4B. Dans l'art antérieur, les modules de flottabilité 40 sont solidaires d'un tendon central 4 au niveau de taquets 41. Sur la figure 4A, les éléments de flottabilité 40 transmettent leur flottabilité F directement au tendon central 4 par l'intermédiaire des taquets 41 solidaires du tendon central. Dans cette configuration, les éléments de flottabilité 40 apportent une flottabilité totale EF de 102 à 110% x Pt (poids total de la tour) pour permettre son remorquage en surface.

En revanche, en position d'opération verticale, les modules de flottabilité 40 ne contribuent quasiment plus à la flottabilité de la tour. Ainsi, sans prendre en considération le poids de la tour, le tendon central 4, au niveau du taquet supérieur 41 est soumis à une traction vers le haut égale à F. Cette traction vers le haut F est transmise au niveau du taquet situé juste en dessous : - le tendon central est alors soumis à une traction résultante vers le haut égale à 2F, laquelle se répercute ainsi de proche en proche jusqu'au dernier taquet et jusqu'à la fondation 11 qui sont alors soumis à une traction égale à IF vers le haut. Si maintenant, l'on considère le poids propre des conduites 3-1,3- 2,3-3,3-4 et de la structure 4a, il s'exerce alors au niveau de la structure porteuse supérieure 4-1 une force de compression dirigée vers le bas égale à Pt (poids de la tour). Ainsi, la partie supérieure du tendon 4 située juste en dessous de la structure supérieure 4-1 est soumise à une force de compression résultante sensiblement égale à Pt ù F. Et ainsi, le flotteur au sommet 8-1 doit apporter une flottabilité Ti égale à TR + (Pt ù F). En pratique, pour une tour d'environ 1 000 mètres et en mettant en oeuvre des modules de flottabilité de 2 à 10 m de long, le nombre de modules peut aller de 100 à 400. On peut donc par approximation négliger F et considérer que la flottabilité Ti apportée le flotteur au sommet 8-i est (TR + Pt) et doit représenter environ 110 à 150% du poids total de la tour. En outre, la fondation lia doit reprendre la totalité des tractions qui s'exercent sur le tendon vertical 4, le long de sa hauteur, à savoir la tension résultante TR est égale 10 à 50% x Pt au sommet de la tour, additionnée au total des flottabilités F (IF), (TR + IF). La fondation lia doit donc reprendre de 112 à 160% x Pt, alors que selon la présente invention, le flotteur 8 au sommet apporte une flottabilité propre Ti [(TR ù (IF ù Pt)] soit de (8 à 58% x Pt) et que la fondation il doit reprendre seulement la tension résultante TR au niveau du flotteur 8, à savoir 10 à 50% de Pt. Le flotteur au sommet 8 selon l'invention doit donc apporter une flottabilité beaucoup moindre que selon l'art antérieur et la fondation 11 selon la présente invention doit également reprendre une force de tensionnement beaucoup moindre que celle de l'art antérieur. Ainsi, pour Pt = 1000 T, avec 204 modules de flottabilité exerçant une traction unitaire de F = 5 Tonnes, IF = 1020 T et avec une tension verticale au sommet R = 20% du poids de la tour, soit 200 T, la fondation lia de l'art antérieur est soumise à la force globale (FF + TR), soit 1200 T et le flotteur 8-1 de tête doit présenter une flottabilité d'environ 1200 T également. En revanche selon l'invention, la flottabilité propre du flotteur en tête est de [Tl = TR û (Er û Pt)], soit d'environ 180 T et la fondation 11 n'est soumise sensiblement qu'à la seule force de tensionnement de rappel TR de 200 T, soit des forces de flottabilité de flotteurs Ti et de reprise de tensionnement par la fondation (TR) environ 6 fois moindre que dans l'art antérieur. Dans la description de la présente invention, on entend par poids total de la tour déduction faite de la flottabilité apportée par des éléments de flottabilité fixes éventuels intégrés à certains éléments de la structure de la tour, à savoir le poids de la structure supérieure 4a, celui des conduites 3-1,3-4 suspendues à la structure supérieure porteuse 4a incluant le poids des dispositifs du type col de cygne 7-1,7-2 , celui des manchettes coudées inférieures 3a et des connecteurs automatiques 9a-9b, ainsi que celui de l'articulation flexible de pied 5 et ladite structure inférieure 5, mais déduction faite de la flottabilité éventuelle apportée par les éléments de flottabilité fixes intégrés tel que le cas échéant, au niveau desdits cols de cygne, des dites structures supérieure 4a et inférieure 5, desdits connecteurs automatiques 9a-9b et de ladite articulation flexible 5a.

Dans la présente invention, la tour est capable de rester verticale en l'absence du flotteur de tensionnement au sommet 8, comme représenté sur les figures 2 et 3A, alors que dans l'art antérieur, ledit flotteur doit être présent en permanence pour éviter toute mise en compression du tendon central. Cette disposition est particulièrement intéressante pour la phase d'installation et pour la maintenance du système, car en cas d'incident sur ledit flotteur de tête 8, comme représenté sur la figure 2, il suffit de purger les conduites verticales et les conduites flexibles, de déconnecter les flexibles du FPSO et de les maintenir en sub-surface grâce à une petite bouée reliée à un corps mort, de manière à réduire considérablement l'effort horizontal, donc l'angle a de la tour. De par le surcroit de flottabilité de la tour seule, cette dernière reste sensiblement verticale, et il est alors possible de déconnecter ledit flotteur de tête pour réparer, par exemple, un compartiment de flottabilité qui présenterait une fuite, donc une perte de flottabilité.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Installation de liaison fond-surface (1) entre une pluralité de conduites sous-marines (2-1,2-2) reposant au fond de la mer (12) et un support flottant (10) en surface (13), du type tour hybride mufti- riser comprenant : 1) une tour (3) comprenant : a) un tendon vertical (4) solidaire à son extrémité supérieure d'une structure porteuse (4a) suspendue à un flotteur dénommé flotteur au sommet (8) immergé en subsurface, de préférence par l'intermédiaire d'une chaine ou câble (8a), le dit tendon étant solidaire à son extrémité inférieure à une structure inférieure de guidage (5) et à une embase reposant au fond de la mer ou une ancre fondation de préférence du type ancre à succion (11) enfoncée au fond de la mer, de préférence par l'intermédiaire d'une articulation flexible (5a) et b) une pluralité de conduites rigides verticales (3-1,3-2) dénommées risers, l'extrémité supérieure de chaque conduite ou riser étant solidaire de ladite structure porteuse (4a), l'extrémité inférieure de chaque dite conduite rigide ou riser étant reliée à une dite conduite sous-marine (2-1,2-2) reposant au fond de la mer, de préférence par l'intermédiaire de connecteurs automatique entre les dites extrémités inférieures des riser et extrémités des conduites sous-marine (2-1,2-2), et de préférence par l'intermédiaire de manchettes coudées (2a) et/ou de conduites de jonction (2bc), c) une pluralité de moyens de guidage (22) desdits risers, les dits moyens de guidage ainsi que la dite structure inférieure de guidage (5) étant aptes à maintenir les dits risers disposés autour du dit tendon, de préférence régulièrement et symétriquement répartis autour dudit tendon, et d) des éléments de flottabilité (21) coopérant avec le dit tendon, 30 répartis le long dudit tendon, de préférence des éléments de flottabilitérésistants à la pression hydrostatique sous- marine, de préférence encore des éléments de flottabilité en mousse syntactique, et
2. 2) une pluralité de conduites de liaison de préférence des conduites de liaison flexible (6-1,6-2) entre les extrémités supérieures des dits risers et le support flottant (10), de préférence encore des dites conduites flexibles en forme de chaînettes plongeantes, lesdites conduites flexibles (6-1,6-2) étant reliées à l'extrémité supérieure des dits risers par l'intermédiaire de dispositifs de type col de cygne (7-1,7-2), caractérisé en ce que la dite tour (3) comprend une pluralité de modules de flottabilité et de guidage (20,20-1,20-n) constituant une pluralité de structures indépendantes aptes à coulisser le long dudit tendon et le long des dits risers, la dite structure (20) supportant les dits éléments de flottabilité (21) et guidant les dits risers en position de préférence régulièrement et symétriquement répartis autour dudit tendon. 2. Installation de liaison fond-surface selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'ensemble des modules de flottabilité (20) apportent une flottabilité cumulée (IF) représentant une force de traction d'intensité supérieure au poids total de la tour (Pt), de préférence de 102 à 110% du poids total de la tour, et ledit flotteur au sommet (8) apporte une flottabilité propre (T1) telle que Ti = TR - (IF - Pt), et ladite fondation (11) doit reprendre au moins la traction résultante (TR) au sommet de la tour, TR représentant la tension résultante verticale vers le haut au niveau du flotteur au sommet (8) égale à 5 à 50% du poids total de la tour (Pt), de préférence de 10% à 20% du poids total de la tour.
3. 3. Installation de liaison fond-surface selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que lesdits modules de flottabilité et de guidage (20,20-1,20-n) s'étendent sur une longueur de 2 à 20 m et sont au nombre d'au moins 50, de préférence 50 à 500 modules de flottabilité pour une tour d'au moins 1 000 m de hauteur.
4. 4. Installation de liaison fond-surface selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que la dite pluralité de modules de flottabilité et de guidage disposés les uns contre les autres couvrent pas plus de 75%, de préférence moins de 50% de la longueur de la tour entre la dite structure porteuse (4a) au sommet et la structure inférieure de guidage (5) solidaire du tendon.
5. 5. Installation de liaison fond-surface selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que les différents modules de flottabilité et de guidage (20,20-1,20-n) sont liés les uns aux autres par des liens (30) aptes à empêcher que le premier module (20-1) ne s'écarte de ladite structure porteuse (4a) et que deux modules consécutifs (20-n,20-n+1) ne s'écartent plus que d'une distance maximale donnée (d) de préférence identique entre les différents modules et, lesdits liens (30) étant de longueur telle que les différents modules se répartissent de manière sensiblement uniforme sur toute la longueur de la tour entre lesdites structure porteuse (4a) et structure inférieure (5), le premier module étant lié au niveau de ladite structure porteuse et le dernier module arrivant au niveau de la dite structure inférieure (5), lorsque ladite tour (3) flotte à la surface de la mer (13) étant remorquée par un navire (10-1,10-2), et lesdits liens n'empêchant pas lesdits modules de coulisser vers le haut lorsque la dite tour est cabanée et mise en position verticale d'opération dans une dite installation de liaison fond-surface.
6. 6. Installation de liaison fond-surface selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque module de flottabilité et de guidage (20) comprend deux flasques (22), liés l'un à l'autre par des tirants (24), et des dits éléments de flottabilité cylindriques (21) bloqués et maintenus en position entre et par les dits deux flasques , formant de préférence un module présentant une section transversale circulaire, chaque flasque comportant un orifice central et des orifices périphériques (23-1,23-4) , lesdits orifices périphériques (23-1,23-4) et les dits éléments de flottabilité (21) étant de préférencede même forme et disposés autour dudit orifice central (23) de préférence régulièrement et symétriquement répartis autour dudit orifice central (23), lesdits orifices formant des fourreaux traversés par des dits risers et respectivement ledit tendon permettant ainsi le guidage en coulissement des dits modules.
7. 7. Installation de liaison fond-surface selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que chaque flasque comprend une pluralité de parties de flasques (22-1,22-4) fixées les unes aux autres, de préférence au moins autant de parties de flasques que de dits orifices périphériques (23-1,23-4), chaque partie de flasque étant apte à bloquer et maintenir l'extrémité longitudinale d'un dit élément de flottabilité cylindrique (21).
8. 8. Installation de liaison fond-surface selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que lesdits modules comportent des premiers éléments élastiques (25a) intercalés, de préférence sous forme de plaques, entre les extrémités longitudinales des dits éléments de flottabilités et les dits flasques au moins à une dite extrémité longitudinale du module et de préférence aussi des seconds éléments élastiques (25b) sur les faces externes d'au moins un des deux flasques, de préférence sous forme de plaques, de manière à améliorer l'isostaticité de la répartition des forces de flottabilité et de leur transfert entre deux modules consécutifs.
9. 9. Tour (3) telle que définie dans une installation selon l'une des revendications 1 à 8 comprenant un dit tendon vertical (4) solidaire à son extrémité supérieure d'une structure porteuse (4a), le dit tendon étant solidaire à son extrémité inférieure à une structure inférieure de guidage (5) et une dite pluralité de conduites rigides verticales (3-1,3-2) dénommées risers, l'extrémité supérieure de chaque conduite ou riser étant solidaire de ladite structure porteuse (4a), et une pluralité de modules de, flottabilité et de guidage (20,20-1,20-n) comportant une pluralité de dits éléments de flottabilité (21). • 30
10. 10. Module de flottabilité et de guidage (20) comportant deux flasques et des dits éléments de flottabilité, d'une tour selon la revendication 9.
11. 11. Procédé de remorquage en mer d'une tour et mise en place dans une installation selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que ladite de tour flotte en surface tirée par un navire de surface remorqué par au moins un navire de surface (10-1,10-2), les dits modules de flottabilité et de guidage (20) étant répartis sur toute sa longueur de préférence régulièrement répartis et espacés les uns des autres et après cabanage de la tour les dits modules de flottabilité et de guidage coulissent vers le haut jusqu'à être plaqués les uns dessous et contre les autres, de préférence sur une partie seulement de la hauteur de la tour.