Article d’ingénierie / Engineering Article

Conférence Coulomb prononcée le 18 juin 2019 : Aperçu des défis de la géotechnique offshore

Introduction to the challenges of offshore geotechnics

BP America, Inc., Houston, Texas, USA

^★ Auteur de correspondance : philippe.jeanjean@bp.com

Résumé

Cet article présente un aperçu des défis associés à la géotechnique offshore. Il détaille d’abord les types de structures utilisées pour la production d’hydrocarbures ainsi que leurs fondations typiques et les charges auxquelles elles doivent résister. Il donne un bref exposé des reconnaissances géophysiques et géotechniques qu’on utilise pour l’identification des géo-aléas lors des phases conceptuelles des projets. Il examine ensuite les méthodes de dimensionnement des pieux battus sous charge axiale dans les argiles et dans les sables. Les avantages et limitations des méthodes incluses dans les normes API et ISO sont débattus et les méthodes CPT pour le dimensionnement dans les sables sont présentées, ainsi que l’amélioration des prédictions des capacités portantes qu’elles permettent. L’article présente aussi les développements récents dans le domaine de l’analyse des pieux sous charges latérales dans les argiles. Une nouvelle génération de courbes p-y y sont introduites pour l’analyse des pieux sous charges monotones, cycliques, ou encore pour des analyses de fatigue. L’article aborde enfin le grand défi que sont l’application et le transfert des connaissances du secteur pétrolier au secteur éolien offshore, actuellement en plein essor. Il compare les types de structures et fondations utilisées dans l’éolien offshore fixe et flottant, et expose les différences de comportement des pieux et les dissimilitudes des charges cycliques entre les deux secteurs. Certaines des limites de l’utilisation des connaissances du secteur pétrolier au secteur éolien y sont résumées.

Abstract

The paper is an introduction to the challenges of offshore geotechnics. It first details the types of structures used in the production of hydrocarbons as well as their associated foundations and the loads they have to resist. It gives a brief overview of the geotechnical and geophysical methods used in site characterization in the early stages on a project to identify geohazards. The design methods for piles in sands and clays under axial loads are then examined. The advantages and limitations of the methods included in the API and ISO codes are debated and the CPT-based methods for piles in sand are presented, along with the marked improvement in pile capacity prediction that their use allows. The paper also presents recent developments in the design of piles in clays and a new generation of p-y curves is presented for the analyses of piles under monotonic, cyclic, or fatigue-type of loading. Last, the paper addresses the challenge of transferring knowledge and experience from the oil and gas industry to the offshore renewable wind industry, which is under great expansion. It compares the type of structures and foundations used for fixed and floating wind turbines and exposes the differences in pile behavior and cyclic loads between the two industries. Some of the limitations of the use of oil and gas knowledge and practices in the offshore renewable wind industry are summarized.