Brevet FR2547212A1 — publié le 19841214

La présente invention concerne un système et un procédé pour disperser des agrégats dans des milieux fluides Plus particulièrement, l'invention fournit un système autonettoyant et un procédé pour disperser ou fragmenter des agrégats afin de rendre plus uniforme la composition de milieux fluides et d'améliorer leur filtrabilité. La nécessité de traiter des agrégats dans des milieux fluides est un problème commun à une grande 10 diversité d'industries Les agrégats à traiter ont diverses formes, et diverses techniques ont été mises au point Avant d'exposer les domaines dans lesquels des agrégats, dans des milieux fluides, posent des problèmes, certains termes utilisés ici doivent être 15 définis. Le terme"agrégat", tel qu'on l'emploie ici, désigne une masse ou un ensemble d'éléments ou de parties qui sont associés ensemble généralement de façon quelque peu lâche Il comprend par exemple ( 1) des gels, c'est20 à-dire des colloides, dans lesquels la phase dispersée est combinée à la phase continue pour former une matière semi-solide, ( 2) des masses departicules solides, telles que du carbon black, des pigments et similaires, dans lesquelles les particules individuelles sont associées 25 entre elles pour former un amas ou un édifice, et ( 3) des masses de particules aciculaires ou allongées ayant des taux d'allongement relativement élevés qui sont associées entre elles pour fomer un amas ou un édifice. Cette dernière catégorie ( 3) comprend des matières aciculaires, telles que les oxydes métalliques utilisés dans la fabrication des bandes magnétiques. Les termes "disperser" ou "dispersion", tels qu'on les emploie ici relativement au traitement des agrégats, s'appliquent à la fragmentation des agré35 gats pour former des agrégats plus petits et, dans certains cas, à la fragmentation partielle ou essentiellement complete des agrégats en leurs composants individuels, c'est-à-dire en les particules individuelles qui, collectivement, constituent les agrégats. Comme précédemment noté, la nécessité de disperser des agrégats dans des milieux fluides est un problème commun à de nombreuses industries Par exemple, l'hydroxyéthylcellulose ("HEC") est couramment utilisée dans les travaux de complétion des puits de 10 pétrole pour la préparation économique de saumures rendues visqueuses, principalement pour obtenir un écoulement en bloc pendant les premiers stades de l'élimination des particules solides indésirables et du gravier d'un puits complété par ailleurs Les saumures 15 rendues visqueuses sont préparées par combinaison de sels, tels que des halogénures alcalins et alcalinoterreux, par exemple le chlorure de sodium et le bromure de calcium, avec de l'eau pour accroître la densité. Les compositions sont rendues visqueuses 20 par incorporation d'un polymère soluble dans l'eau, par exemple l'HEC La masse de polymère nécessaire pour obtenir la viscosité désirée contient généralement un taux indésirable d'agrégats de gel Les agrégats de gel, dans les fluides de complétion des puits, sont 25 indésirables pour deux raisons principales: ( 1) ils tendent à colmater les filtres utilisés pour épurer un fluide de complétion avant son injection dans un puits et ( 2) les agrégats de gel sont en soi très nuisibles à la production de pétrole s'ils sont incorporés dans un fluide injecté dans le puits car ils tendent à colmater la formation Pour obtenir une saumure ou un fluide de complétion de puits utiles, les agrégats de gel de la saumure rendue visqueuse doivent être éliminés et/ou réduits sous une forme fine Ceci peut être obtenu par 35 filtration, mais le coût et le temps nécessaires sont 25472 1 2 excessifs en raison du colmatage rapide des filtres. On a tenté de réduire d'autre façon la teneur en agrégats de gel mais, généralement, cette réduction s'accompagne d'une diminution assez importante de la viscosité des fluides, ce qui est un effet secondaire indésirable car la raison principale de I'addition du polymère est l'accroissement de la viscosité. Un système capable d'éliminer les agrégats de gel de tels systèmes et/ou de réduire la taille 10 des agrégats de gel sous une forme fine pour diminuer le colmatage desfiltres et l'altération des formations pétrolifères, en particulier un tel système autonettoyant et n'ayant essentiellement pas d'effet sur la viscosité apparente de la saumure, serait très 15 souhaitable. Un second domaine, dans lequel la formation d'agrégats et le colmatage consécutif des filtres posent des problèmes, est la fabrication des bandes magnétiques à haute fidélité et similaires Les compositions utilisées 20 dans la-fabrication de ces bandes comprennent généralement un mélange de ( 1) un ou plusieurs oxydes métalliques, tels que des oxydes de chrome et de fer, qui, de façon typique, sont sous forme de particules aciculaires, et ( 2) un système de résine, ce mélange étant dispersé dans un liquide organique, tel que la méthyléthylcétone, le toluène ou similaires. Les compositions de ce type ont tendance à former des agrégats puis à colmater les filtres, car les filtres utilisés sont relativement fins, pour assurer 30 l'obtention d'une dispersion uniforme et fines des particules d'oxyde métallique nécessaire à la fabrication de bandes magnétiques haute fidélité de grande qualité. Elles ont de plus une forte tendance à colmater les filtres. De façon typique, on utilise des filtresen acier inoxydable poreux relativement coûteux Le coût du 25472 1 2 remplacement, lorsqu'il se produit un colmatage rapide nécessitant un changement rapide, est très élevé. Les difficultés que pose la filtration de ces types de système sont connues de façon générale Un filtre ayant des pores fins se colmate rapidement, tandis que le produit (effluent) est satisfaisant Sinon, un filtre plus grossier a une durée de service plus longue, mais le produit obtenu est de qualité moindre Il est difficile d'obtenir à la fois une longévité économique et 10 un effluent acceptable Le problème est encore accru du fait que le système de résine lui-même peut contribuer à l'obtention d'un produit inférieur par suite des agrégats insolubles de gel polymère réticulé formés lors du procédé normal de fabrication des résines Si on ne les élimine pas, ces agrégats à base de gel ainsi que les agrégats à base d'oxyde nuisent à la fidélité de reproduction des bandes magnétiques en créant un bruit de fond dû à la rugosité de la surface de la bande. Un système de dispersion utilisé en amont de ces filtres 20 pour éliminer ces agrégats et/ou réduire leur taille accroîtrait la durée de vie des filtres fins nécessaires et améliorerait l'économie du procédé. En plus de la forte dispersion uniforme que néecissitent ces compositions, il est également nécessaire d'éviter la destruction ou la fragmentation des particules aciculaires individuelles qui ont, de façon typique, des taux d'allongement relativement élevés, par exemple de 10-15 à 1 Par conséquent, dans la formation initiale de la suspension ou de la dispersion utilisée dans la fabrication des bandes magnétiques et dans le traitement ultérieur d'une telle dispersion, il serait très souhaitable de disposer d'un système autonettoyant capable de former initalement une dispersion uniforme puis d'assurer qu'elle demeure 35 essentiellement dépourvue d'agrégats. Une autre application dans laquelle la dispersion de particules solides dans un milieu fluide est souhaitable, est la dispersion de pigments, tels que le carbon black et similaires, dont les particules fines tendent à s'agglomérer De nombreuses compositions dans lesquelles on utilise des particules solides, telles que du carbon black et d'autres pigments, contiennent également des liants ou des épaississants de poids moléculaire élevé qui contiennent habituellement des agrégats 10 gélifiés indésirables Le système et le procédé selon l'invention servent à disperser les agrégats particulaires solides, pratiquement sans effet nuisible sur les propriétés du liant ou de l'épaississant. En fait, le système et le procédé de l'invention servent 15 également à réduire les agrégats gélifiés indésirables couramment présents dans de tels systèmes De façon typique, les compositions sont utilisées comme bases de peintures et, en général, plus le taux de dispersion est élevé, plus un poids donné de pigment est efficace, 20 c'est-à-dire que plus le pigment est finement divisé, moins il en faut. Il existe de nombreuses autres industries et applications dans Iesquelles il est nécessaire d'obtenir un taux élevé et uniforme de dispersion d'agrégats 25 dans un fluide, par exemple dans le filage de fibres à partir de polymères o des gels peuvent provoquer la rupture des fibres lors de leur étirage et, de façon semblable, dans la coulée et l'extrusion de pellicules o des gels peuvent provoquer des "oeils-de-poisson" 30 dus à un épaississement local de la pellicule ou, inversement, peuvent provoquer des trous dans la pellicule. Comme précédemment décrit, le système et le procédé selon l'invention fournissent une technique directe efficace et propre pour disperser des agrégats 35 dans des milieux fluides et, dans une grande mesure, réduisent les problèmes que les techniques de l'art antérieur n'avaient à ce jour que partiellement résolus. Les problèmes précités sont résolus par un système autonettoyant pour disperser des agrégats dans un milieu fluide caractérisé par l'existence d'un premier et d'un second élément associés pour fonctionner ensemble en formant une chambre interne avec une entrée pour que le fluide pénètre dans cette chambre, au moins un desdits éléments étant poussé vers 10 l'autre si bien que l'introduction dudit milieu fluide dans ladite chambre, sous une pression différentielle comprise dans la gamme de 345 à 6 890 k Pa, crée un orifice allongé entre le premier et le second élément pour la sortie dudit milieu fluide, ledit orifice allongé sous ladite pression ayant une longueur minimale de 7,6 cm, une dimension transversale ou largeur comprise dans la gamme de 1 à 1 500 ym et un rapport de sa longueur à sa dimension transversale ou largeur de 100/1 ou plus De préférence, le rapport de la longueur de l'orifice allongé à sa dimension transversale ou largeur est d'au moins 200/1 ou plus De préférence, la dimension transversale ou largeur de l'orifice allongé est de 10 à 1250 jm. Un mode de réalisation préféré du système 25 comprend une rondelle Belleville repoussée de façon élastique vers un siège de rondelle Belleville avec lequel elle coopère qui est lui-même monté sur un élément de base. L'élément de base comporte une ouverture pour l'admission du fluide à traiter et le système est maintenu en coopéra30 tion avec la rondelle Belleville repoussée vers le siège de rondelle Belleville par une vis centrale assujettie à son extrémité inférieure à l'élément de base. Lors du fonctionnement, le fluide à traiter pénètre dans l'élément de base et s'écoule dans la chambre 35 annulaire centrale entourant la vis centrale dans l'élément 25472 1 2 de base, puis dans une chambre annulaire centrale dans le siège de la rondelle Belleville, après quoi il traverse des canaux multiples d'une chambre annulaire délimitée par la rondelle Belleville et le siège de la rondelle Belleville puis sort de l'orifice-annulaire allongé formé entre le bord extérieur de la rondelle Belleville et le siège de la rondelle Belleville sous l'effet de la pression du fluide Lorsque le fluide est forcé à travers l'orifice allongé, les agrégats pré10 sents dans le fluide sont fragmentés, ce qui forme une composition fluide dispersée plus uniformément. L_'accroissement de la dispersion et la diminution de la taille des agrégats peuvent être réalisés sans dégradation notable de la phase polymère dissoute qui, si elle 15 se produisait, entraînerait une diminution notable de la viscosité apparente du fluide. Comme noté ci-dessus, le système est autonettoyant, ce qui fournit une durée de fonctionnement plus longue et moins d'entretien Comme au moins 20 un du premier et du second élément est repoussé vers l'autre, toute matière contenue dans le fluide à traiter qui ne traverse pasimmédiatement l'orifice allongé à la pression opératoire indiquée réduit temporairement la surface transversale disponible pour le passage du fluide à travers l'orifice et, s'il n'est pas fragmenté par le passage du fluide autour de lui, provoque un accroissement de la pression conduisant finalement à une augmentation temporaire de la dimension transversale ou largeur de l'orifice allongé, ce qui permet le passage 30 de la particule à travers l'orifice Donc, lors du fonctionnement, le système se nettoie lui-même du fait que le premier et le second élément délimitant l'orifice sont repoussés l'un vers l'autre et non en relation fixe. Dans un autre mode de réalisation préféré du système, une série de rondelles Belleville alternent avec une série de sièges de rondelles Belleville selon une configuration empilée pour former un système ayant une capacité de traitement accrue. Selon l'invention, le procédé de dispersion des agrégats dans un milieu contenant des agrégats consiste à faire passer le fluide contenant les agrégats à travers un système sous une pression différentielle de 345 à 6890 k Pa Selon le fluide particulier à traiter et la nature des agrégats qu'il contient, le fluide peut ensuite être filtré avant l'emploi, par exemple pour l'injection dans un puits ou la fabrication d'une bande magnétique Comme exposé en détail ci-après, les applications particulières sont de préférence réalisées dans des conditions opératoires plus limitées L'invention va maintenant être décrite à titre d'exemple en regard des dessins annexes dans lesquels: La figure 1 est une coupe en élévation 20 d'un mode de réalisation du système selon l'invention, dans lequel un seul élément repoussé de façon élastique (rondelle Belleville) fonctionne en association avec un siège monté sur une base; la figure 2 est une vue en plan partiellement 25 en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 montre les éléments constitutifs du mode de réalisation illustré par les figures 1 et 2 en perspective éclatée; la figure 4 est une élévation en coupe d'un 30 second mode de réalisation d'un système selon l'invention, dans lequel des éléments repoussés de façon élastique (rondelles Belleville)alternent avec des sièges (sièges de rondelles Belleville) selon une configuration répétée empilée contenue dans un logement; la figure 5 est une vue en plan partiellement en coupe selon la ligne 5-5 de la figure 4; 25472 1 2 la figure 6 est une photomicrographie à un grossissement de 5000 fois montrant des agrégats ou masses agglomérées de particules aciculaires de bioxyde de chrome que l'on a mélangées à la main dans de l'eau; la figure 7 est une photomicrographie à un grossissement de 5000 fois montrant le taux de dispersion de particules aciculaires de bioxyde de chrome dans de l'eau après un passage à travers 10 le système des figures 1 à 3; la figure 8 est une photomicrographie à un grossissement de 5000 foismontrant le taux de dispersion de particules aciculaires de bioxyde de chrome dans de l'eau après trois passages à travers le 15 système des figures 1 à 3; la figure 9 est une élévation en coupe d'un mode de réalisation du système dans lequel un piston à commande pneumatique repousse de façon élastique un élément de dispersion supérieur mobile vers un élément 20 inférieur; la figure 9 a est une perspective de l'élément de dispersion supérieur de la figure 9; les figures 10 et 1 I sont des coupes partielles d'autres constructions illustrant deux él 1 ments repoussés 25 de façon élastique coopérant avec un siège unique, sur la figure 10 selon une configuration répétée empilée, et, sur la figure 11, selon une configuration non empilée; la figure 12 est un graphique de valeurs colorimétriques en fonction de la pression opératoire 30 pour une dispersion de carbon black traitée avec le système des figures 1 à 3; la figure 13 est un graphique de la viscosité en fonction de la filtrabilité pour des solutions traitées et non traitées d'HEC; la figure 14 est un graphique de ( 1) la filtrabilité en fonction de la pression du fluide et ( 2) la viscosité normalisée en fonction de la pression du fluide; et la figure 15 est un graphique de ( 1) la filtrabilité en fonction de la pression du fluide et ( 2) la viscosité normalisée en fonction de la pression du fluide. Le mode de réalisation illustré par les 10 figures 1 à 3 comprend une base 1, un siège de rondelle Belleville 2 monté sur une portion surélevée au sommet de la base 1, une rondelle Belleville 3 logée dans le siège de rondelle Belleville 2, un élément de fermeture supérieur 4 faisant contact étanche avec la portion intérieure et la plus haute de la rondelle Belleville 3 qui est placée avec sa face concave regardant vers le bas, et une rondelle 5 sur une vis 6, la rondelle étant placée entre l'élément de fermeture supérieur 4 et le dessous de la tête de la vis 6. L'extrémité inférieure filetée de la vis centrale 6 est reçue dans un trou à filetage interne 7 dans la base 1 et assujettit la structure sous la configuration désirée, comme illustré par la figure 1, avec la rondelle Belleville 3 repoussée de façon élastique 25 vers le siège de rondelle Belleville 2 et avec sa face concave regardant le siège de rondelle 2 Par ajustement du couple de la vis et des caractéristiques physiques de la rondelle Belleville, la force nécessaire pour déformer de façon élastique la rondelle Belleville et 30 ouvrir un orifice annulaire allongé entre l'extérieur du bord inférieur de la rondelle Belleville et la surface supérieure extérieure du siège de la rondelle Belleville, peut être ajustée pour former un orifice de taille désirée à une pression opératoire déterminée. Lors du fonctionnement, un fluide sous pression contenant des agrégats pénètre dans l'ouverture d'entrée 8 selon le trajet indiqué par les flèches sur la figure 1, s'écoule dans la chambre centrale annulaire 9 dans la base 1 entourant la tige de la vis, puis s'élève dans la chambre annulaire centrale 10 dans le siège 2 de la rondelle Belleville Les chambres 9 et 10, bien qu'elles soient ici définies séparément, peuvent être considérées comme une seule chambre annulaire centrale entourant la vis 6 A partir de la chambre 10, le fluide traverse les quatre canaux 11 dans le siège 2 de la rondelle Belleville pour pénétrer dans la chambre 10 annulaire 12 formée entre le siège de la rondelle Belleville et la rondelle Belleville 3. Lors du fonctionnement, le fluide contenant des agrégats est introduit dans le système sous une pression suffisante pour déformer de façon élastique 15 la rondelle Belleville et créer un orifice annulaire allongé ayant la dimension transversale essentiellement uniforme désirée, si bien que le fluide est soumis à l'action de forces dispersant les agrégats essentiellement uniformes lorsqu'il sort du système par l'orifice 20 annulaire allongé comme illustré par les flèches sur la figure 1. Un autre mode de réalisation préféré selon l'invention est illustré par les figures 4 et 5 Ce mode de réalisation comprend un logement 20 ayant une 25 entrée 21 et une sortie 22 situées dans la base du logement 20 D'une façon semblable à celle du système décrit en regard des figures 1 à 3, un siège 23 de rondelle Belleville est monté sur une portion centrale surélevée 24 au sommet de la portion 25 du logement 20, et une rondelle Belleville 26 est logée sur le siège 23 de la rondelle Belleville avec sa face concave regardant vers le siège 23 de la rondelle Cependant, contrairement au système illustré par les figures 1 à 3, au lieu qu'il y ait un élément de fermeture supérieur monté 35 sur la rondelle Belleville 26, un second siège 27 de rondelle Belleville est monté sur la rondelle Belleville 26, sa portion inférieure s'adaptant à la portion supérieure du siège 23 de la rondelle Belleville De façon semblable, des rondelles Belleville et des sièges de rondelles Belleville additionnels sont empilés en série pour former la configuration répétée empilée du système illustré par la figure 4 Un élément de fermeture supérieur 28 fait étanchéité avec (i) la portion intérieure et la plus haute de la rondelle 10 Belleville 29 de dessus, (ii), la portion supérieure du siège de rondelle Belleville de dessus, et (iii) une rondelle 30 sur la vis 31 La vis 31, dont l'extrémité inférieure filetée est reçue dans un trou 32 à filetage interne dans la portion de base 25 du logement 15 20, assujettit la structure selon la configuration désirée, comme illustré par la figure 4, avec les rondelles Belleville repoussées de façon élastique vers les sièges de rondelles Belleville qui leur correspondent Comme dans le système illustré par les 20 figures 1 à 3, par ajustement du couple de la vis et des caractéristiques physiques des rondelles Belleville, on peut ajuster la force nécessaire pour déformer Plastiquement les rondelles et ouvrir les orifices annulaires allongés entre le bord inférieur extérieur 25 de chaque rondelle Belleville et la surface supérieure extérieure correspondantes des sièges de rondelles Belleville correspondants pour ménager un orificeayant la taille désirée à une pression opératoire déterminée. Dans un système comprenant une configuration empilée 30 telle que celle de la figure 4, les caractéristiques de chaque rondelle Belleville doivent être essentiellement les mêmes pour assurer une pression d'ouverture aussi uniforme que possible ainsi que pour ménager des orifices ayant des caractéristiques opératoires, par exemple des dimensions transversales, essentiellement uniformes, afin que le fluide à traiter soit soumis à des conditions semblabes quel que soit l'orifice par lequel il sort. Lors du fonctionnement, un fluide sous pression contenant des agrégats suivant le trajet indiqué par les flèches de la figure 4 pénètre par l'orifice d'entrée 21, s'écoule dans la chambre centrale 33 dans la portion de base du logement 20 puis s'élève 10 à travers la chambre désignée de façon générale par 34 entourant la tige de la vis 31, puis passe à travers les quatre canaux désignés de façon générale par 35 dans chaque siège de rondelle Belleville pour atteindre les chambres annulaires désignées de façon générale par 15 36 sur la figure 4, formées entre chaque siège de rondelle Belleville et la rondelle Belleville qui lui correspond Le liquide sort ensuite entre les orifices annulaires formés entre le bord inférieur extérieur des rondelles Belleville et le bord supérieur extérieur 20 des sièges de rondelles Belleville correspondants sous l'effet de la pression de fluide Le fluide traité sort alors du logement 20 par la sortie 22 Le trou fileté de purge 37, à l'extrémité supérieure du logement , peut être utilisé pour purger les gaz (air) à 25 la demande Lors du fonctionnement normal, il est fermé pour éviter que le fluide traité ne s'échappe par le sommet du logement. Lorsqu'on les observe sur la vue en plan de la figure 2, les canaux, désignés de façon générale 30 par 11 dans le système illustré par les figures 1 à 3, sont alignés parallèlement à des rayons partant de l'axe central du système. Dans le S ys t èm e illu S t r 6 par les figures 4 et 5, lorsqu'on les observe sur la vue en plan 35 de la figure 5, les canaux, désignés de façon générale par 35, sont représentés décalés d'environ 300 par rapport aux rayons partant de l'axe vertical central du système On obtient des résultats expérimentaux comparables avec les deux types de canaux Par conséquent, on préfère les canaux alignés, comme illustré par les figures 1 à 3, en raison de la facilité d'usinage par rapport aux canaux inclinés ou décalés tels que ceux du système des figures 4 et 5. Bien que les systèmes décrits ci-dessus illustrés-par les figures 1 à 5 soient des modes de réalisation préférés, on peut également utiliser d'autres structures telles que par exemple des systèmes dans lesquels un des éléments est repoussé vers l'autre par un dispositif hydraulique ou pneumatique. La figure 9 illustre de façon schématique un système 15 dans lequel un piston 91 à commande pneumatique, monté dans un logement désigné de façon générale par 92, est repoussé de façon élastique vers la portion inférieure 93 du logement 92 par de l'air sous pression pénétrant dans l'espace au-dessus du piston 91 par un 20 canal 94 percé à travers la portion supérieure 95 du logement Un élément de dispersion supérieur 96 (illustré plus en détail par la figure 9 a) est monté sur la face inférieure du piston 91 de façon à se mouvoir avec lui et est assujetti à la face inférieure du piston 91 par une bague de retenue 97 qui est ellemême assujettie au piston 91 par une vis 98. Un élément de dispersion inférieur 99 est monté sur la portion inférieure 93 du logement 92 et assujetti en place par une bague de retenue 100 qui est elle-même assujettie à la portion inférieure 93 du logement par une vis 101 Un certain nombre de joints toriques, désignés de façon générale par 102, sont utilisés pour l'étanchéité du système Pour certaines opérations, il peut être souhaitable de connaître la dimension transversale de l'orifice Dans ce cas, un indicateur de déplacement, tel que celui indiqué en 103 sur la 254722 1 2 figure 9, peut être utilisé L'indicateur de la figure 9 est monté de façon que son extrémité inférieure 104 affleure le sommet du piston 91 et se déplace en tandem avec lui Comme l'élément de dispersion supérieur 96 se déplace également en tandem avec le piston 91, tandis que l'élément de dispersion inférieur 99 demeure fixe, la distance de déplacement du piston, déterminée par l'indicateur de déplacement 103, constitue une mesure de la dimension transversale de l'orifice formé 10 entre l'élément de dispersion supérieur 96 et l'élément de dispersion inférieur 99 lorsque le système fonctionne. La figure 9 a est une perspective de l'élément de dispersion supérieur 96 montrant sa structure de façon plus détaillée. Lors du fonctionnement, un fluide sous pression contenant des agrégats pénètre par l'entrée 105 dans la portion inférieure 93 du logement 92 puis s'élève dans la chambre centrale 106 formée entre l'élément de dispersion supérieur 96 et l'élément de dispersion inférieur 99 Sous la pression du fluide entrant, le piston est repoussé vers le haut en formant un orifice annulaire allongé entre la surface supérieure de l'élément de dispersion inférieur 99 et la portion annulaire inférieure 107 faisant saillie vers le bas 25 de l'élément de dispersion supérieur 96 Lorsque le fluide est forcé à travers l'orifice formé entre les éléments 96 et 99 par la pression du fluide contenant les agrégats, il est soumis à l'action de forces dispersant les agrégats, ce qui produit un milieu dispersé de façon plus uniforme et fine Apres être sorti de la chambre centrale 106, il traverse la chambre extérieure 108 puis quitte le logement 92 par la sortie 109. Les figures 10 et 11 illustrent deux autres 35 structures en coupe partielle Sur la figure 10, un élément relativement rigide 200, ayant unesection transversale générale en T et monté sur un élément support central désigné de façon générale par 201, coopère avec deux éléments 202 et 203 repoussés de façon élastique qui sont eux-mêmes portés au niveau de leurs bords intérieurs par un élément support central 201 L'élement support central 201 est constitué d'une série d'éléments annulaires empilés selon laquelle l'élément relativement rigide 200 et les éléments repoussés 202 et 203 sont empilés de façon alternée, 10 comme illustré par la figure 10 Le fluide à traiter pénètre dans les chambres annulaires désignées de façon générale par 204 à travers des canaux désignés de façon générale par 205 Comme illustré par la figure 10, une configuration empilée peut être utilisée pour accroître 15 la capacité Les éléments 202 et 203 peuvent être des rondelles Belleville ou d'autres structures repoussées, de préférence repoussées de façon élastique. La figure 11 représente un système quelque peu analogue dans lequel un élément central relativement 20 rigide 210, ayant également une section transversale en forme générale de T, mais avec des portions terminales biseautées 211 et 212, est monté sur un élément support central rigide désigné de façon générale par 213 L'élément rigide 210 coopère avec deux éléments élastiques 25 214 et 215 Sous l'effet de la pression du fluide pénétrant dans les chambres 216 et 217 à travers les canaux 218, les éléments élastiques 214 et 215 se déforment pour former des orifices au point normal de contact entre les éléments 214 et 215 et les portions 30 terminales biseautées respectives 211 et 212 de l'élément rigide 210 Dans le mode de réalisation illustré par la figure 11, les éléments élastiques 214 et 215 peuvent par exemple être des rondelles plates classiques Dans ce cas également, une configuration empilée peut être 35 utilisée pour accroître la capacité du système On notera qu'avec les configurations illustrées par les figures 10 et 11, le support central est, dans son ensemble, formé de préférence de sections individuelles que l'on peut empiler de façon répétée pour faciliter le montage du système. Un autre mode de réalisation selon l'invention est l'emploi de deux rondelles Belleville avec leurs faces concaves en vis-à-vis et repoussées de façon élastique l'une vers l'autre, le fluide introduit dans la 10 chambre intérieure formée par les rondelles Belleville associées écartant les rondelles sur leurs surfaces extérieures de contact pour former un orifice annulaire allongé continu Ce système peut également être utilisé sous une forme empilée pour accroître la capacité, bien que cela ne soit pas préféré car, dans ce système, l'ajustement de l'ouverture des rondelles, pour assurer une ouverture de taille essentiellement uniforme dans la direction transversale, et la régulation de l'ouverture simultanée, sont difficiles. Les matières préféréessont l'acier, en particulier l'acier inoxydable et l'acier à forte teneur en carbone D'autres matières telles que des plastiques ayant les propriétés requises peuvent également être utilisées Le choix de matières convenables ayant l'élasticité appropriée et résistant aux conditions opératoires rencontrées est de la compétence du spécialiste de l'art On préfère l'acier indoxydable en raison de sa résistance à la corrosion. On peut se procurer dans le commerce les 30 rondelles Belleville appelées parfois également rondelles coniques, disques élastiques ou disques élastiques coniques -Cependant, selon l'invention, lorsqu'on utilise des rondelles Belleville comme élément déformable repoussé de façon élastique du système, il peut être préférable, lorsque des tolérances rigoureuses sont souhaitables, de traiter des rondelles Belleville du commerce pour les rendre mieux appropriées à l'emploi. La raison en est que les tolérances et les finitions des rondelles du commerce peuvent ne pas être suffisamment fines pour assurer ( 1) un appui essentiellement uniforme du bord extérieur de la rondelle sur le siège et ( 2) une déformation essentiellement uniforme de la rondelle sous la pression du fluide à traiter afin de réaliser une dimension transversale ou largeur de l'orifice allongé aussi uniforme que possible Par conséquent, 10 il peut être souhaitable de roder la rondelle Belleville là o elle vient en contact avec le siège de rondelle. On pourra choisir les rondelles appropriées en se référant à la littérature et aux notices des fabricants qui précisent les caractéristiques Voir 15 par exemple l'article intitulé "Belleville Spring Washers" dans le numéro du 5 août 1963 de Product Engineering, McGraw-Hill Publishing Company, Inc. Voir également le brevet des Etats- Unis d'Amérique No 3 164 164 et le 1982 Spec Handbook of Associated 20 Spring, Barnes Group Inc, pour les caractéristiques précises des matières premières des articles façonnés, et l'article intitulé "Conical-Disc Springs" dans le numéro du 4 septembre 1958 de Machine Design Dans ce dernier article, les disques élastiques coniques sont 25 définis comme des disques élastiques coniques de section uniforme ayant une conicité initiale, et les rondelles Belleville sont définies de façon plus étroite Les termes rondelle élastique Belleville ou rondelle Belleville sont employes ici au sens large actuellement admis pour 30 désigner des disques élastiques coniques. L'élément repoussé utilisé comme composant du système doit réagir dans les conditions opératoires recontrées de façon à ménager un orifice allongé ayant la dimension transversale ou largeur appropriée Donc, dans les conditions opératoires utilisées pour un système particulier, la dimension transversale de l'orifice doit être comprise dans la gamme désirée Par conséquent, lorsqu'on utilise un élément déformable repoussé de façon élastique, tel qu'une rondelle Belleville, il doit 5 être conçu pour le système particulier en tenant compte ( 1) des conditions opératoires rencontrées, en particulier de la pression, et ( 2) de la dimension transversale ou largeur désirée de l'orifice allonge, comprise dans la gamme de 1 à 1500 >m On préfère une rondelle Belleville 10 ou un disque élastique ayant des caractéristiques de déflexion soit ( 1) uniformes, soit ( 2) régressives dans les conditions opératoires rencontrées Dans le cas de ( 1), lorsque la charge augmente, la dimension transversale ou largeur de l'orifice allonge s'accroît 15 de façon linéaire, c'est-à-dire que lorsque la pression ou la charge double, la largeur de l'orifice allongé double Dans le cas de ( 2), un doublement de la pression ou de la charge provoque un accroissement de la largeur de l'orifice allongé à moins du double de celle observée 20 pour la charge initiale Une rondelle Belleville ayant des caractéristiques de déflexion progressive dans les conditions opératoires recontrées est indésirable en raison du risque de retournement de la rondelle avec inversion de sa direction Une inversion de la direction de la rondelle n'est pas acceptable car le bon fonctionnement des systèmes selon l'invention repose sur le maintien de la petite dimension transversale ou largeur de l'orifice Le retournement d'une rondelle entraînerait ( 1) les passagesdu fluide non traité à travers le système 30 et ( 2) nécessiterait le démontage pour une réparation, ce qui est indésirable. Les systèmes selon l'invention peuvent fonctionner de façon efficace dans une gamme des pressions différentielles de 345 à 6890 k Pa, bien que pour des milieux fluides contenant des agrégats particuliers, des gammes plus étroites des pressions soient préférées, comme exposé ci-dessous On entend par pression différentielle, la différence de pression entre le fluide du système en amont de l'orifice allongé et en aval de l'orifice allongé, la pression d'amont étant supérieure. Les orifices formés lors du fonctionnement des systèmes selon l'invention sont allongés et de préférence continus et on préfère particulièrement 10 qu'ils soient annulaires; une limite inférieure pratique de leur longueur étant de 7,62 cm Donc, les longueurs des orifices sont nettement supérieures à leurs dimensions transversales ou largeurs, de façon typique supérieures de 100 fois ou plus et pouvant atteindre 20 000 fois ou même plus Par exemple, avec le mode de réalisation préféré, l'emploi d'une rondelle Belleville unique de type 17-7 PH garantie en acier inoxydable AMS 5528 (numéro du catalogue B 2500-120-S dans 1 'Associated Spring, Barnes Group Inc, 1982 Spec 20 Handbook précité) ayant ( 1) un diamètre extérieur nominal de 6, 35 cm, ( 2) un diamètre intérieur nominal de 31,75 mm, uhe hauteur au repos H de 4,57 mm mesurée à partir du pont le plus haut de la rondelle lorsqu'elle repose sans compression sur une surface plane et le point 25 de contact de la rondelle avec la surface plane, et ( 3) une épaisseur de la matière première t de 3,05 mm, l'orifice annulaire formé lors du fonctionnement du système a une longueur de 19,9 cm A une pression opératoire située à l'extrémité inférieure de la gamme 30 précitée, c'està-dire à une pression différentielle de 345 k Pa, la dimension transversale ou largeur calculée de l'orifice est de 10 pm et le rapport de la longueur à la largeur de l'orifice est de 20000 à 1. Avec cette rondelle Belleville particulière, on préfère 35 opérer à une pression différentielle ne dépassant pas 5512 k Pa car aux pressions supérieures à cette valeur, les caractéristiques de charge de la rondelle ne sont pas fiables par suite de l'aplatissement partiel de la rondelle A une pression différentielle opératoire de 5512 k Pa, cette rondelle forme un orifice allongé et ayant une dimension transversale ou largeur calculée de 1250 Pm réalisant un rapport de la longueur à la largeur de 160 à 1. Bien que, comme noté ci-dessus, une gamme 10 des pressions différentielles de 345 à 6890 k Pa puisse être utilisée, une gamme plus étroite des pressions opératoires comprises dans la gamme étendue est souhaitable pour des milieuxfluides contenant des agrégats particuliers, notamment avec les modes de réalisation préférés du système illustré par les figures On préfère en général des pressions différentielles opératoires d'au moins 689 k Pa car les fluides traités présentent généralement une amélioration des caractéristiques lorsqu'on les traite sous des pressions 20 différentielles de 689 k Pa ou plus Pour certaines opérations, il s'est révélé que des pressions supérieures sont souhaitables Par exemple, dans la dispersion du carbon black, on préfère opérer avec une pression différentielle opératoire minimale de 2 756 k Pa et, 25 dans une gamme préférée, de 2 756 à 4 134 k Pa. Les fluides de complétion des puits contenant un agent accroissant la viscosité, tels que l'HEC ou similaires, contiennent de façon typique de 0,2 à 0,25 % en poids de l'agent accroissant la viscosité lorsqu'on les 30 injecte dans le puits Ces fluides peuvent être traités de façon efficace en utilisant lessystèmes à la concentration d'injection, soit à des concentrations plus élevées, par exemple de 0,2 à 1,0 % en poids, après quoi on peut les diluer à la concentration désirée avant 35 l'injection dans le puits Dans un mode de réalisation préféré, le fluide de complétion de puits esttraité avec un système selon l'invention, apres quoi le fluide traité est dilué-lorsqu'on a traité une forme concentrée du fluide puis filtré avant l'injection dans le puits. Dans un procédé de traitement combiné préféré, on fait passer à travers le système la forme concentrée du fluide de complétion de puits contenant jusqut'à 1 % de l'agent accroissant la viscosité, tel que l'HEC ou similaires, puis on filtre à travers un filtre épais, 10 par exemple un filtre de microfibres de polypropylene sous forme d'un élément filtrant ondulé ayant par exemple une porosité nominale absolue de 10 pm Le fluide de complétion de puits traité et filtré ainsi obtenu est ensuite injecté dans le puits. Comme noté ci-dessus, lorsqu'on traite un fluide concentre, on préfère diluer le fluide à la concentration à laquelle on l'injecte avant la filtration pour améliorer les caractéristiques de filtration, car, de façon typique, la forme concentrée 20 du fluide de complétion de puits est très visqueuse. Dans le traitement des fluides de complétion de puits contenant un agent accroissant la viscosité, tel que l'HEC ou similaires, il est nécessaire de disperser les gels pratiquement sans effet nuisible sur la viscosité, 25 c'est-à-dire sans diminution sunérieure à 10 % de la viscosité normalisée exprimée par les viscosités mesurées avec un viscosimètre et dans les conditions indiquées dans "Méthode de Détermination de la Viscosité" ci-dessous Pour cette raison, une gamme préférée des pressions différentielles opératoires pour le traitement des fluides de complétion de puits contenant un agent accroissant la viscosité, tel que l'HEC ou similaires, est de 345 à 3 962 k Pa et mieux de 1378 à 3962 k Pa Aux pressions différentielles supérieures à 3962 k Pa, la viscosité du fluide, en particulier pour une concentration en HEC de 0,25 % en poids, commence à diminuer de façon indésirable. Lors du traitement de fluides de complétion de puits contenant un agent accroissant la viscosité, les débits de traitements préférés sont dans la gamme de 75,7 à 378,5 1/min et mieux de 75,7 à 113,5 1/min. Des débits compris dans cette gamme, en particulier vers son extrémité supérieure, font préférer l'emploi d'une configuration empilée telle que celle illustrée par la figure 4 pour obtenir la production désirée à la pression opératoire désirée. Pour le traitement de fluides contenant un oxyde métallique, tels que ceux utilisés dans la fabrication des bandes magnétiques, on préfère une pression différentielle minimale de 2067 k Pa Comme ces fluides ont des viscosités relativement élevées, 15 on préfère des pressions différentielles opératoires élevées, en particulier de 4134 à 5512 k Pa Les débits préférés pour ces fluides sont compris entre 1,9 et 7,6 1/min. En général, on préfère la pression opé20 ratoire la plus basse permettant de réaliser le traitement désiré car ( 1) les facteurs économiques sont plus favorables et ( 2) il y a moins de risque d'endommager les milieux fluides, par exemple de provoquer une fragmentation indésirable des particules 25 individuelles, telles que les particules d'oxyde métallique aciculaires à taux d'allongement élevé utilisées dans la fabrication des bandes magnétiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation Dans les exemples ainsi que dans toute la description, les parties et pourcentages sont en poids, sauf indication contraire. Procédés de préparation des compositions et méthodes d'essai utilisées dans les exemples suivants: 1 Préparation de compositions aqueuses d' hydroxyéthylcellulose: On prépare des compositions aqueuses d'hydroxyéthylcellulose (HEC) par addition de la quantité requise de poudre d'HEC à de l'eau (en saupoudrant l'eau de la poudre) en mélangeant avec un mélangeur à hélice On effectue le mélange à une vitesse modérée 10 pendant un minimum d'environ 3,5 heures (ou comme indiqué par ailleurs) avant d'étudier la composition On utilise deux types d'HEC: (a) le Cellosize QP 100 l M d'Union Carbide Corporation qui est une qualité à dispersion rapide ayant une viscosité apparente de 15 4000 à 5200 centipoises sous forme d'une solution aqueuse à 1 % à 25 C lorsqu'on la détermine avec un viscosimètre Brookfield LVF avec une tige No 4 à 30 tr/min, et (b) le Natrosole 250 HHW d'Hercules Inc qui est une qualité à dispersion rapide ayant 20 une viscosité apparente de 3400 à 5000 centipoises sous forme d'une solution aqueuse à 1 % à 25 C lorsqu'on la détermine avec le même visosimètre, la même tige et la même vitesse qu'en (a) ci-dessus. 2 Méthode de détermination de la viscosité: On effectue les mesures de la viscosité des systèmes exposés ci-dessous en utilisant des échantillons de 1,5 ml de la composition dans un viscosimètre Brookfield Model LVT à cône et à plaque avec une tige No CP 42 tournant à 12 tr/min, l'échantillon 30 étant maintenu à 25 C. 3 Méthode de détermination de la filtrabilité: On verse environ 200 ml du milieu fluide à étudier dans une fiole de filtration à tubulure latérale de 250 ml On ferme ensuite la fiole avec un bouchon en caoutchouc et on fait passer à travers le bouchon une longueur de 15,2 cm de tube en acier inoxydable 254721 2 de 6,4 ml pour qu'il pénètre dans la solution en s'arrêtant à environ 1, 25 cm au-dessus du fond de la fiole. On utilise une longueur de tube plastique souple de 6,4 mm transparent pour raccorder le tube d'acier inoxydable à une ouverture au sommet du logement d'un montage filtrant contenant quatre disques filtrants de 47 mm de diamètre Il sont constitués dans l'ordre, d'amont en aval, de ( 1) un préfiltre relativement grossier en polypropylene non tissé, ( 2) un disque filtrant en 10 polypropylene fibreux ayant une porosité nominale absolue de 70}um et un poids surfacique de 7,43 kg/cm, ( 3) un disque filtrant de polypropylène fibreux ayant une porosité nominale absolue de 10 jm et un poids surfacique de 2,32 kg/cm, et ( 4) une membrane filtrante 15 en Nylon ayant une porosité nominale absolue de 1,2 pm. On humidifie au préalable les disques filtrants décrits ci-dessus avec 3 ml d'éthanol et on fixe avec des boulons le logement du montage au-dessus de la fiole de filtration On remplit ensuite lentement 20 la canalisation de raccordement (tube d'acier inoxydable et tube plastique) et la portion supérieure du montage, avec le milieu fluide contenu dans la fiole, en exerçant une légère pression d'air par la tubulure latérale de la fiole de filtration Lorsque le fluide commence 25 à s'écouler du trou de purge ménagé dans la portion supérieure du logement du montage filtrant, on ferme le trou A ce moment, la canalisation raccordant la fiole de filtration, et le logement du montage filtrant, dans la portion qui est en amont du premier disque filtrant, sont remplis du milieu fluide à filtrer et dépourvus d'air. On raccorde ensuite la tubulure latérale de la fiole de filtration à une alimentation d'air régulée avec une tubulure de plastique de 6,4 mm et on 35 applique une pression d'air de 34 k Pa en même temps qu'on déclenche un chronomètre On recueille le filtrat du montage filtrant et on le mesure en fonction du temps On note le volume de fluide recueilli dans une éprouvette graduée à 0,1 ml près à des intervalles d'une minute jusqu'à 10 minutes après le début de l'application de la pression de 34 k Pa Apres 10 minutes, on note le volume total de filtrat recueilli et on supprime la pression d'air La "filtrabilité" est ici définie par le volume total de milieu fluide (y compris l'éthanol) exprimé en millilitres ayant traversé le filtre 10 et ayant été recueilli en 10 minutes. Dans les exemples suivants, la rondelle utilisée dans tous les essais, à l'exception de 5 (b), est celle précédemment décrite, cest-à-dire la rondelle appelée B-2500-120-S dans le Spec Handbook précédemment mentionné Pour l'essai de l'échantillon 5 (b), la rondelle Belleville utilisée est en acier inoxydable de même nuance mais appelé B-2500-080-S et ayant les mêmes dimensions physiques nominales à l'état non comprimé que la rondelle B-2500-120-S, si ce n'est que l'épaisseur 20 de la matière, t, est de 2,03 mm et la hauteur, H, est de 4,06 mm Par conséquent, la constante élastique est inférieure à celle de la rondelle B-2500-120-S. Exemple 1: Pour illustrer les capacités d'un système 25 selon l'invention à disperser les particules aciculaires ou allongées ayant des rapports d'allongement relativement élevés, sans destruction des particules individuelles, c'est-à-dire sans fragmentation des particules ni destruction de leur taux d'allongement élevé, on opère comme suit en utilisant l'appareil illustré par les figures 1 à 3. A 3480 g d'une solution aqueuse à 1 % de Triton X-100 (agent tensio-actif qui est un produit d'addition de l'oxyde d'éthylène et du nonylphénol dans un rapport molaire d'environ 10 à 1, fourni par Rohm and Haas Company), on ajoute 303 g de particules de bioxyde de chrome ayant une longueur des particules de 0,6 à 0,8 pm et un taux d'allongement de 10- 15/1, c'est-àdire que la longueur des particules est égale à 10 à 15 fois leur diamètre, pour former une suspension contenant 8 % de bioxyde de chrome Le bioxyde de chrome, sous cette forme, est fourni par E I Du Pont de Nemours and Company sous la désignation A-500-01 et on l'utilise dans la fabrication de bandes magnétiques de haute fidélité. On agite doucement à la main la suspension 10 obtenue puis on prélève un échantillon de la suspension qu'on dilue encore avec une solution aqueuse à 0,1 % de Triton X-100 pour abaisser la concentration en oxyde de chrome à une valeur d'environ 8 x 10 4 % On filtre ensuite 5 ml de cette suspension ayant une concentration 15 en oxyde de chrome de 8 x 10-4 à travers une membrane de polycarbonate de 0,2 jm (fournie par Nuclepore Corporation) On photographie ensuite le bioxyde de chrome retenu sur la membrane à un grossissement de 5000 en utilisant un microscope électronique à balayage. 20 Les résultats sont illustrés par la figure 6. On fait passer une portion de la suspension à 8 % en poids de bioxyde de chrome décrite ci-dessus à travers le système illustré par les figures 1 à 3 sous une pression différentielle de 2412 k Pa à un débit approximatif de 11,4 1/min On recueille des échantillons ( 1) après un passage et ( 2) après trois passages à travers le système On dilue ensuite séparément, comme indiqué ci-dessus, les échantillons recueillis pour obtenir des suspensions ayant une concentration en bioxyde de chrome d'environ 8 x 104 % On filtre ensuite séparément les suspensions diluées à travers une membrane Nuclepore de 0,2 um On prend des photographies au microscope électronique à balayage du bioxyde de chrome retenu sur la membrane à un grossissement de 5000 Le résultat, 35 après un passage à travers le système, est illustré par la figure 7 Le résultat, après trois passages à travers le système, est illustré par la Figure 80 L'examen des figures 6 à 8 montre nettement l'accroissement notable des caractéristiques de dispersion après un passage de la suspension de bioxyde de chrome à travers le système de l'invention Les agrégats sont, dans une grande mesure, nettement plus petits et plus lâches que la matière mélangée à la main, même après un passage Comme le montre la figure 8, après trois passages, la dispersion des agrégats est encore accrue, comme l'indique l'absence relative de gros 10 amas de particulesde bioxyde de chrome par rapport au témoin mélangé à la main illustré par la figure 6. De plus, les particules individuelles de bioxyde de chrome conservent leur taux d'allongement élevé, cest-à-dire ne présentent pratiquement pas de frag15 mentation des particules individuelles de bioxyde de chrome, même après trois passages à travers le système. Cet exemple démontre que le système et le procédé permettent d'obtenir un taux élevé de dispersion d'agrégats de particules aciculaires essentiellement 20 sans fragmentation des particules elles-mêmes, ce qui est une caractéristique très souhaitable et en fait nécessaire d'un système utilisé-pour disperser des particules d'oxyde métallique ayant un taux d'allongement élevé destinées à l'emploi dans la fabrication d'une 25 bande magnétique de haute fidélité. Exemple 2: On utilise également le système illustré par les figures 1 à 3 pour disperser du carbon black selon le procédé décrit ci-dessous pour montrer que l'on 30 peut obtenir des taux élevés de dispersion des agrégats de matières pigmentaires On utilise le mode opératoire suivant. On ajoute 6, 5 g de Triton X-100 à 6,5 1 d'eau en mélangeant avec un agitateur à hélice Apres dissolution 35 du Triton X-100, on ajoute à la solution de Triton X-100 0,065 g de carbon black ayant une taille moyenne des particules d'environ 13 nm et une surface spécifique BET d'environ 460 m 2/g (fourni par la Compagnie d'Allemagne de l'Ouest Degussa sous la désignation FW 200) et on mélange pendant un minimum de 15 minutes avec le même agitateur à hélice On soumet la dispersion de carbon black à environ 0,001 % à une analyse colorimétrique avec un colorimètre Klett Summerson (Model 900-3). Après dilution au dixième d'une portion de la dispersion, c'est-à-dire dilution de 10 ml de la dispersion de carbon black à un volume de 100 ml par addition de 90 ml 10 d'une solution aqueuse à 0,1 % de Triton X-100, on soumet à nouveau la dispersion de carbon black (à environ 0,0001 % de carbon black) à une analyse colorimétrique avec le colorimètre Klett Summerson (Model 900-3) On fait ensuite passer le reste de la dispersion non diluée à travers le système illustré par les figures 1 à 3 à un débit de 11,4 l/min et sous une pression différentielle de 2 067 k Pa puis on soumet la dispersion obtenue à une analyse colorimétrique On dilue au dixième comme ci-dessus un échantillon de cette dispersion (après qu'elle a traversé une fois le système) et on effectue à nouveau une analyse colorimétrique. De façon semblable, on fait passer le reste de la dispersion non diluée à travers le système une seconde fois au même débit et à la même pression, 25 on soumet la dispersion obtenue à une analyse colorimétrique et on prélève un échantillon de la dispersion (après qu'elle a traversé deux fois le système) puis on la dilue à nouveau au dixième comme ci-dessus et on effectue à nouveau une analyse colorimétrique Finalement, 30 on fait passer une troisième fois le reste de la dispersion (après prélèvement des échantillons comme indiqué cidessus) avec la même pression et le même débit On soumet la dispersion obtenue à une analyse colorimétrique On prélève ensuite un échantillon de la dispersion (après qu'elle a traversé trois fois le système), on la dilue à nouveau au dixième comme ci-dessus et on effectue à nouveau une analyse colorimétrique Les résultats figurent dans le Tableau I ci-dessous. Tableau I Nombre de passages Pourcentage pondéral Valeur colorimétrique dans le système de carbon black dans la dispersion O 0,001 33 0,0001 6 1 0,001 397 0,0001 39,5 2 0,001 715 0,0001 71 3 0,001 720 0,0001 72,5 En ce qui concerne les résultats qui figurent ci-dessus, plus la valeur colorimétrique est élevée, meilleure est la dispersion Comme le montre le tableau I, on obtient des taux de dispersion nettement améliorés après deux passages, puis une amélioration additionnelle très limitée après un troisième passage à travers le système. Exemple 3: On ajoute 18,9 g de Triton X-100 à 18,9 1 d'eau en mélangeant avec un agitateur à hélice Apres dissolution du Triton X-100, on ajoute à la solution de Triton X-100, 0,189 g de carbon black (FW 200 de Degussa Corporation) et on mélange avec l'agitateur 30 à hélice pendant au minimum 30 minutes. On traite la composition (dispersion) aqueuse obtenue par passage à travers le système illustré par les figures 1 à 3 (mais en utilisant l'élément de fermeture, la rondelle Belleville et le siège de rondelleBelleville avec les canaux inclinés ou obliques du système illustré par les figures 4-5, dans le système fondamental illustré par les figures 1 à 3) avec un débit d'environ 11,4 1/min en utilisant une pompe volumétrique à piston (Model 280 "Cat", fournie par Cat Pumps Corporation) aux diverses pressions opé5 ratoires mentionnées dans le tableau II ci-dessous. Nota: la gamme des pressions est obtenue à un débit constant par variation du couple exercé sur la vis 6 servant à repousser de façon élastique la rondelle Belleville 3 vers le siège 2 de rondelle Belleville. On effectue des mesures colorimétriques des compositions traitées en utilisant le même colorimktre Klett Summerson que dans l'exemple 2 cidessus Les résultats figurent dans le tableau II ci-dessous et sont également illustrés par la figure 12 Les résultats indiquent 15 que la pression différentielle opératoire minimale préférée pour la dispersion du carbon black est supérieure à environ 2756 k Pa, une gamme préférée étant de 2756 à 4134 k Pa Comme le montre la figure 12, les valeurs colorimétriques commencent à s'abaisser à 20 une pression différentielle supérieure à 4134 k Pa. Sans souhaiter se lier par une quelconque théorie, il semble que le taux de dispersion du carbon black à ces pressions élevées peut avoir été si important qu'une portion des particules de carbon black ait une 25 taille inférieure à la longueur d'onde de la lumière visible produisant une diminution de la valeur colorimétrique. Echantillon Tableau II Pression différentielle du fluide (k Pa) Valeur colorimétrique a (Témoin) b c d e f 10 g h i Exemple 4: 1929 2825 4134 5271 318 800 975 930 900 570 780 800 890 930 1998 2425 4754 On prépare une composition mère contenant 15 0,25 % d'HEC (Cellosize Q Pl OOM) selon le procédé décrit ci-dessus On détermine la viscosité et la filtrabilité d'une portion de cette composition mère selon les procédés également décrits ci-dessus. On prépare des compositions diluées d'HEC 20 dans l',eaupar dilution de la composition mère avec de l'eau pour former des compositions contenant ( 1) 0,125 % d'HEC et ( 2) 0,0625 % d'HEC On détermine de façon semblable la viscosité et la filtrabilité de ces compositions diluées Les résultats figurent dans le tab25 leau III ci-dessous: Tableau III Echantillon Concentration en HEC (% en poids) Filtrabilité Amélioration en % (ml) par rapport au témoin (à 0,25 % d'HEC) Viscosité Viscosité (centipoises) normalisée 4 a 0,25 ,2 4 b 0,125 54,6 91,7 81 204 27,0 8,3 2,75 1,000 0,307 0,102 4 c 0,0625 w 1 On obtient les viscosités normalisées par division de la viscosité des milieux fluides traités par celle des milieux fluides de base (dans ce cas, la composition à 0,25 % d'HEC non traitée). -sj réa 4 D 25472 1 2 Cet exemple montre qu'avec les compositions aqueuses à base d'HEC non traitées préparées par une simple opération de mélange, il est nécessaire de diluer une composition à 0,25 % d'HEC au quart de sa concentration initiale pour accroître sa filtrabilité d'un facteur d'environ 3, c'est-àdire de 30,2 ml à 91,7 ml La figure 13 présente un graphique de la viscosité en fonction de la filtrabilité pour les échantillons non traités 4 a-4 c du tableau III. 10 Exemple 5: On traite un milieu fluide aqueux contenant 0,25 % d'HEC (Cellosize Q Pl OOM) en le faisant passer à travers le même système que dans l'exemple 3 dans les conditions décrites dans le tableau IV ci-dessous. 15 La filtrabilité et la viscosité normalisée, en fonction de la pression, sont illustrées par la figure 15. Un graphique de la viscosité en fonction de la filtrabilité pour les échantillons du tableau IV cidessous est illustré par la figure 13 Une comparaison 20 des courbes des échantillons de l'exemple 5 (tableau IV) et des échantillons non traités de l'exemple 4 (tableau III) illustre l'amélioration considérable de la filtrabilité qu'on peut obtenir grâce au procédé Les résultats illustrés par la figure 13 fournissent les 25 indications suivantes: ( 1) On ne peut obtenir, dans des compositions non traitées, des filtrabilités comparables à celles obtenues avec des compositions d'HEC traitées selon le procédé qu'en diminuant considérablement les concentra30 tions en HEC, ce qui entraîne une diminution indésirable de la viscosité, et ( 2) le traitement des compositions d'HEC selon le procédé améliore la filtrabilité sans nuire à la viscosité de façon notable, c'est-à-dire d'environ 10 % ou 35 plus. Tableau IV Echantillon Débit Pression diffé Filtrabilité Amélioration Viscosité Viscosité ( 1/min) rentielle du fluide (ml) % (centipoises) normalisée (k Pa) a Témoin 29,2 27,3 1,000 b 2,2 327 61,4 110 27,1 0,993 c 12,7 1791 74, 4 155 26,75 0,980 d 24,7 1860 78,3 168 25,5 0,934 e Témoin 34,9 27,1 1, 000 f 2,5 1047 58,6 68 27,5 1,014 g Témoin 25,8 30,0 1,000 h 10,7 4582 80, 6 212 25,0 0,833 i 11,85 5374 82,6 220 24,3 0,810 Exemple 6: On fait passer des compositions aqueuses contenant 0,25 % d'HEC (Natrosol 250 HHW) préparées selon le procédé décrit ci-desus à travers le même système 5 que celui utilisé dans l'exemple 3 ci-dessus dans les conditions indiquées dans le tableau V ci-après On recueille le fluide après un passage à travers le système et on mesure la viscosité et la filtrabilité selon les procédés décrits ci-dessus Les résultats 10 sont présentés dans le tableau V et illustrés par la figure 14. Tableau V Débit Pression diffg Filtrabilité ( 1/min) rentielle du fluide (ml) (k Pa) Echantillon Amélioration % Viscosité Viscosité (centipoises) normalisée 6 a 6 b 6 c 6 d Témoin 11,2 11,2 11,6 2170 4017 5271 39,5 58,3 72,0 85,8 48 84 119 26,0 26,2 23,5 22,8 1,000 1,008 0,903 0,877 -J 71 J ui -C -Ij Da Exemple 7: On prépare une composition aqueuse à 1 % en poids d'HEC (Cellosize Q Pl OOM) par addition de 3,78 kg d'HEC à 374,8 kg d'eau en mélangeant avec un mélangeur 5 à hélice selon le procédé décrit ci-dessus On poursuit le mélange de la solution pendant une nuit puis on la * traite avec le système illustré par les figures 4 et 5. On fait passer une portion de la composition aqueuse à 1 % en poids d'HEC à travers le dispositif avec la 10 pression et le débit indiqués dans le tableau VI On dilue séparément à 0,25 % d'HEC un échantillon du fluide recueilli en aval du système et un échantillon comparatif de la composition avant passage à travers le système et on détermine la filtrabilité et la 15 viscosité des compositions diluées à 0,25 % d'HEC. Les résultats figurent dans le tableau VI. Tableau VI Echantillon Débit ( 1/min) Pression différentielle du fluide (k Pa) Filtrabilité (ml) Amélioration % Viscosité Viscosité (centipoises) normalisée 7 a ,6 46,8 27,3 28,15 0,97 1,o w 7 b Témoin 26,0 Ln raj Cet exemple démontre que le système illustré par les figures 4 et 5 accroît notablement la filtrabilité d'une composition à 1 % d'HEC (de 80 %) en n'ayant qu'un effet mineur sur la viscosité de la composition diluée, 27,3 centipoises par rapport à 28,15 centipoises. Exemple 8: On traite un milieu fluide aqueux contenant 0,25 % d'HEC (Cellosize QP 1 OOM) en le faisant passer à travers un système du type illustré par les figures 9 et 9 a dans les conditions indiquées dans le tableau VII cidessous Dans le système utilisé dans cet exemple, le canal à travers lequel l'air pénètre dans l'espace au-dessus du piston est percé à travers l'arrière de la portion supérieure du logement et non à travers le côté, comme illustré par les figures 9 et 9 a Les résultats sont illustrés par la figure 15. Tableau VII Echantillon Débit Pression diffé( 1/min) rentielle du fluide (k Pa) Filtrabilité Amélioration % Viscosité (ml) (centipoises) Viscosité normalisée 69,8 100 26,1 8 a 8 b 8 c 8 d 8 e 8 f 8 g 8 h 8 i 9,16 0,08 0,87 0,38 2,83 Témoin tl 8,90 9,84 2584 145 138 5512 5443 69,8 35,8 48,2 123,4 115,0 29,5 34,9 63,4 50,2 21 63 318 290 26,1 28,0 25,65 21,4 21,5 27,75 27,1 26,6 26,9 0,963 1,009 0,924 0,771 0,775 1,000 1,000 0,982 0,993 1998 537 82 44 rl Ln r 1 j ri Exemple 9: Selon la méthode de détermination de la filtrabilité décrite ci-dessus, on détermine la filtrabilité à travers des milieux filtrants de 5 tailles différentes d'échantillons de compositions aqueuses à 0,25 % d'HEC (Cellosize Q Pl OOM) traitées (par passage de la composition à travers le même système que celui utilisé dans l'exemple 3 ci-dessus) ou non traitées On fait passer les échantillons traités à travers 10 le système décrit dans l'exemple 3 avec une pression différentielle de 3858 k Pa et un débit de 18 1/min Avec le premier échantillon (comme indiqué dans le tableau VIII ci-dessous), le disque filtrant final a une porosité nominale absolue de 1,2 yim Avec les échantillons 9 b et 15 9 c, les disques filtrants finals ont respectivement des porosités nominales absolues de 0,8 et 0,65 pm Les résultats figurent dans le tableau VIII ci-dessous. Tableau VIII Echantillon Taille des Filtrabilité Amélioration % pores (um) Traité non traité (ml) (ml) 9 a 1,2 106,3 32,1 231 9 b 0,8 50,0 11,5 335 9 c 0,65 43, 1 8,9 384 Les filtrabilités obtenues dans les diverses expériences avec de l'HEC à 0,25 % sont exprimées par les pourcentages d'amélioration de la filtrabilité et sont représentées en fonction de la pression sur la figure 15. Les valeurs de la viscosité normalisée en fonction de la 30 pression sont également illustrées par la figure 15. La viscosité normalisée est obtenue par division de la viscosité de la solution traitée par celle du témoin non traité Les courbes de la figure 15, lorsqu'on les superpose, délimitent une région opératoire optimale pour le traitement de HEC définie par une pression différentielle supérieure de 3962 k Pa, une viscosité normalisée d'environ 0,9 et une pression différentielle inférieure de 345 k Pa avec une amélioration de la filtrabilité supérieure à environ 25 % et mieux une pression diffé5 rentielle de 1378 à 3962 k Pa. Au-dessus de la pression optimale, l'amélioration de la filtrabilité n'est obtenue qu'au prix d'une diminution notable (supérieure a environ %) et indésirable de la viscosité normalisée En dessous 10 de la pression opératoire minimale optimale, la viscosité normalisée n'est pas notablement réduite mais la filtrabilité n'est pas accrue de façon importante On notera que dans la région opératoire optimale définie cidessus, une petite variation de la viscosité normalisée 15 (environ 10 % ou moins) provoque une amélioration notable de la filtrabilité d'au moins environ 25 % Dans la gamme définie de façon plus étroite de 1378 à 3962 k Pa, l'amélioration de la filtrabilité est comprise entre 95 % et 225 % Ceci est remarquable si l'on considère qu'avec 20 une solution semblable d'HEC non traitée, on ne peut obtenir une amélioration de la filtrabilité qu'en abaissant la concentration d'HEC de quatre fois de 0,25 % d'HEC à 0,0625 %, comme le montre la figure 13. Il semble que l'effet remarquable 25 ci-dessus sur la filtrabilité soit du à un décalage de la distribution de la taille des particules de gel vers une fraction de gel plus petite et mieux dispersée. Ce décalage ne s'accompagne que d'un changement minime de la viscosité apparente Ce décalage de la distribution 30 de la taille du gel est illustré par les résultats de l'exemple 9 Lorsqu'on soumet les solutions traitée et non traitée à une filtration avec des membranes progressivement plus fines dont la taille des pores est connue et qu'on mesure la quantité d'effluent recueillie dans un temps donné à travers chaque membrane de taille de pores différente, il est évident que lorsque la taille des pores des membranes s'abaisse de 1,2 um à 0,65 pm, la quantité d'effluent recueillie pour un échantillon que l'on a traité avec le système utilisé dans l'exemple 3 est supérieure à la quantité recueillie avec un échantillon non traité Les résultats regroupés dans le tableau 8 le démontrent. Exemple 10: Essai d'abrasion en fonctionnement prolongé: On mouille avec 200 ml d'eau 36,0 g de poussière fine d'essai AC (AC Spark Plug Division, General Motors Corporation) ayant les caractéristiques indiquées dans le tableau IX ci-dessous, on agite et on ajoute à 6 1 d'une solution à 0,25 % d'HEC (Cellosize 15 QP 1 OOM) préparée selon le procédé décrit ci-dessus. On mélange ensuite la composition obtenue pendant environ 10 minutes avec un mélangeur Cowles On ajoute ensuite ce mélange à 67,4 1 d'une solution à 0,25 % d'HEC (Cellosize QP 1 OOM) préparée de façon semblable et on agite avec un mélangeur à hélice La composition obtenue a une concentration en poussière fine d'essai AC d'environ 490 ppm On fait circuler cette solution à travers le système illustré par les figures 1 à 3 pendant environ 6 heures à un débit de 11,4 1/min avec une pression 25 différentielle de 2 274 k Pa Apres 6 heures de fonctionnement, on vidange le système et on remplace la composition d'essai par une charge identique constituée d'environ 490 ppm de poussière fine d'essai AC dans une solution à 0,25 % d'HEC On fait circuler cette nouvelle 30 solution pendant encore 6 heures avec le même débit et la même pression Les deux systèmes d'essai fonctionnent submerges dans la composition fluide circulante Apres une durée totale de fonctionnement de 12 heures, on démonte le système et on l'examine On n'observe pas d'accumulation 35 de particules de saleté dans la chambre annulaire 12 ni au voisinage de l'orifice formé entre la rondelle Belleville et le siège de rondelle Belleville. On fait ensuite passer à travers le système une charge fraîche de solution à 0,25 % d'HEC 5 (ne contenant pas de poussière d'essai) à 11,4 1/min et sous une pression différentielle de 1 998 k Pa On détermine la filtrabilité et la viscosité de l'échantillon sans poussière traité et d'un témoin non traité de la même composition à 0,25 % d'HEC sans poussière selon les 10 modes opératoires décrits ci-dessus Apres 12 heures de fonctionnement avec une composition contenant une poussière abrasive, le système améliore de 94 % la filtrabilité d'une composition à 0,25 % d'HEC avec une diminution de la viscosité d'environ 10 %, ces résultats 15 étant comparables à ceux obtenus avec ce système avant l'essai prolongé d'abrasion On n'observe pratiquement pas de dégradation ni d'usure du système lorsqu'on examine le dispostif après 12 heures de fonctionnement dans l'environnement abrasif On observe un éraillage 20 minime du siège de la rondelle et de la rondelle Belleville sur leurs bords extérieurs, mais on n'observe pas d'usure notable, et l'aptitude au fonctionnement du système est inchangée. Tableau IX Caractéristiques de la poussière fine d'essai AC 0-5 micromètres 39 + 2 % -10 micromètres 18 + 3 % -20 micromètres 16 + 3 % -40 micromètres 18 + 3 % 40-80 micromètres 9 + 3 % Applicationsindustrielles: Le système et le procédé selon l'invention sont utiles dans diverses applications industrielles. Celles-ci comprennent ( 1) le traitement des fluides de traitement des puits de pétrole et de gaz, tels que des saumures rendues visqueuses contenant de l'hydroxyéthylcellulose, pour réduire la taille des agrégats de gel et diminuer le colmatage des filtres, ( 2) la préparation de dispersions de mélanges d'oxydes métalliques 5 et de résines, utilisées dans la préparation des bandes magnétiques et la dispersion des agrégats formés dans ces dispersions pour qu'elles aient moins tendance à colmater les filtres, ( 3) la dispersion de pigments, tels que le carbon black, utilisés dans la composition 10 des peintures, et ( 4) le traitement des compositions de filage et de coulée des polymères avant leur emploi dans la fabrication des fibres filées et des pellicules. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportés par l'homme de l'art aux dispositifs 15 ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Système autonettoyant pour disperser des agrégats dans un milieu fluide, caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un second élément ( 2,3) 5 coopérant pour former une chambre interne ( 10) avec une entrée ( 8) dans ladite chambre pour admettre ledit fluide, au moins un desdits éléments étant poussé vers l'autre, si bien que l'introduction dudit milieu fluide dans ladite chambre ( 10) sous une pression différentielle 10 comprise dans la gamme de 345 à 6890 k Pa crée un orifice allongé entre lesdits premier et second éléments ( 2,3) pour la sortie dudit milieu fluide, ledit orifice allongé sous ladite pression ayant une longueur minimale de 7,6 cm, une dimension transversale ou largeur comprise 15 dans la gamme de 1 à 1500 pm et un rapport de sa longueur à sa dimension transversale ou largeur de 100/1 ou plus. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit orifice allongé est continu et annulaire. 3 Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit second élément comprend une rondelle Belleville ( 3), ledit premier élément comprend un siège de rondelle Belleville ( 2), et ladite rondelle Belleville est repoussée de façon élastique vers ledit 25 premier élément. 4 Système selon l'une quelconque des revendications 1 h 3, caractérisé en ce que ledit rapport de la longueur h la dimension transversale ou largeur de l'orifice est dans la gamme de 200 à 20 000 et ladite dimension trans30 versale est dans la gamme de 10 à 1250 im. Système selon l'une quelconque des revendications 1 h 4, caractérisé en ce qu'il comprend un logement ( 20) pour lesdits premier et second éléments ( 2,3). 6 Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par l'existence d'au moins une seconde paire de premier et second éléments ( 27,29) en empilement répété avec la première paire desdits premier et second éléments ( 23,26). 7 Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit orifice allongé est continu et annulaire, ledit premier élément de chacune desdites paires comprend un siège de rondelle Bellevile ( 23) et ledit second élément ( 26) de chacune desdites paires comprend une rondelle Belleville repoussée de façon élastique vers le siège de rondelle Belleville correspondant. 8 Un procédé de dispersion d'agrégats dans un milieu fluide contenant des agrégats, comprenant le passage dudit milieu à travers un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 sous une pression différentielle comprise dans la gamme de 345 à 6890 k Pa 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite pression différentielle est dans la gamme de 689 à 5512 k Pa. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit milieu fluide contenant 25 des agrégats est constitué d'un fluide de complêtion de puits rendu visqueux. 11 Un procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit milieu fluide contenant des agrégats est constitué d'hydroxyéthylcellulose à une 30 concentration de 0,25 % à 1 % en poids dans un milieu fluide aqueux et en ce que la viscosité normalisée du milieu fluide, après passage à travers ledit système, est d'au moins 90 % de la viscosité normalisée du milieu fluide non traité. 12 Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit milieu fluide contenant des agrégats est constitué de particules d'oxyde métallique et d'un système de résine et en ce que 5 ladite pression différentielle est dans la gamme de 2067 à 5512 k Pa. 13 Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit milieu fluide contenant des agrégats contient un pigment ou du carbon black. 10 14 Procédé de dispersion d'agrégats dans un milieu fluide contenant des agrégats, caractérisé par le passage dudit milieu à travers le système selon la revendication 6 sous une pression différentielle comprise dans la gamme de 345 à 6890 k Pa. 15 Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite pression différentielle est dans la gamme de 689 à 5512 k Pa. 16 Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit milieu fluide contenant des agrégats est constitué d'hydroxyéthylcellulose à une concentration de 0,25 à 1 % en poids dans un milieu fluide aqueux et en ce que la viscosité normalisée du milieu fluide, après passage à travers ledit système, est d'au moins 90 % de la viscosité normalisée du milieu 25 fluide non traité. 17 Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit milieu fluide contenant des agrégats est constitué de particules d'oxyde métallique et d'un système de résine et en ce que ladite pression 30 différentielle est dans la gamme de 2067 à 5512 k Pa. 18 Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit milieu fluide contenant des agrégats contient un pigment ou du carbon black. 19 Procédé de dispersion d'agrégats dans un milieu fluide contenant des agrégats, caractérisé par le stade de passage dudit milieu sous une pression différen- tielle comprise dans la gamme de 345 à 6890 k Pa à travers un orifice allongé autonettoyant, ledit orifice ayant une longueur d'au moins 7,6 cm et un rapport de la longueur à la largeur ou dimension transversale de 100 ou plus, et o la structure délimitant ledit orifice allongé comprend un premier et un second élément ( 2,3) avec au moins un desdits éléments repoussé vers l'autre pour assurer l'autonettoyage.