Brevet FR2771028A1 — publié le 19990521

DISPOSITIF POUR LA SEPARATION DES CONSTITUANTS D'UN MELANGE HETEROGENE La présente invention concerne un dispositif pour la séparation des constituants d'un mélange hétérogène et son utilisation pour la séparation, en fond de puits de pétrole, d'un mélange d'eau et de pétrole. Dans de nombreuses applications industrielles, on peut être amené à séparer au moins deux fluides non miscibles, par exemple un gaz et un liquide, deux liquides non miscibles ou les phases d'un mélange ternaire formé de deux liquides et d'un gaz. De plus, il arrive fréquemment que le mélange initial contienne des particules solides qu'il est souhaitable d'introduire de manière préférentielle dans l'un ou l'autre des fluides séparés. Pour réaliser cette opération, il existe plusieurs procédés connus, parmi lesquels les suivants - les séparateurs gravitaires. Ce sont des appareils de volume important dans lequel le temps de séjour de l'émulsion est de plusieurs dizaines de secondes. La technologie correspondante est connue et fait partie de l'art de l'ingénieur. On utilise, en particulier, des décanteurs munis de plaques parallèles internes; - les centrifugeuses. Ce sont des appareils entraînés par un moteur dans lesquels les phases lourdes sont centrifugées et les phases légères centripétées sous l'action d'un champ d'écoulement tournant. La vitesse tangentielle du fluide dans l'appareil est proportionnelle au rayon, ce qui limite son efficacité; - les cyclones. Ce sont des appareils fixes dans lesquels le mélange est introduit en périphérie de l'appareil tangentiellement à la paroi la plus éloignée de l'axe. Il se crée un écoulement dont la vitesse tangentielle augmente à mesure qu'on se rapproche du centre de l'appareil, ou tout au moins des orifices de sortie. Ces orifices de sortie sont situés près de l'axe de l'appareil, et le liquide les traverse selon une direction générale axiale. L'efficacité de ces appareils est assez bonne et ils sont largement appliqués pour réaliser des séparations de solides et de liquides, du triage de particules en fonction de leurs dimensions ou de la séparation liquide-liquide. Ces cyclones présentent néanmoins quelques inconvénients, dus au frottement du fluide sur les parois. Ceci a pour effet de créer une forte turbulence interne qui tend à remélanger les espèces, à freiner la rotation et à engendrer des pertes de charge très importantes. Par ailleurs, en séparation liquide-liquide, ces cyclones classiques ne peuvent fonctionner que si leur taille est petite, typiquement inférieure à 80 mm de diamètre. En conséquence, il est indispensable de les placer en parallèle si on souhaite faire transiter des débits importants. Ceci est très contraignant lorsqu'on cherche par exemple à effectuer de la séparation eau-huile en fond de puits de pétrole; - le séparateur tournant à alimentation périphérique longitudinale. Il s'agit d'un séparateur dont les parois tournent autour d'un axe, comme celles d'une centrifugeuse, la séparation s'effectuant dans une chambre cylindrique, l'alimentation en mélange de ladite chambre se faisant selon une direction axiale au travers de canaux parallèles à l'axe de rotation situés en périphérie de la chambre cylindrique, les sorties des fluides séparés se faisant au travers d'orifices cylindriques percés aux extrémités de la chambre tournante. Un tel séparateur est décrit dans le brevet français n" 2 592 324 déposé le 2 janvier 1986 et dont les inventeurs sont Y.Lecoffre et J.Woillez. Elles permettent de réaliser une entrée dans le repère tournant selon une direction axiale, de telle sorte que, dans le repère absolu, le fluide entre avec une vitesse de rotation presque exactement égale à celle de la chambre cylindrique. Ceci permet de limiter très fortement les frottements tangentiels sur les parois de la chambre. On obtient alors un champ de vitesses dans la chambre de type Vortex, dans lequel la vitesse tangentielle est inversement proportionnelle au rayon. Elle augmente donc rapidement lorsqu'on se rapproche du centre de l'appareil, ce qui a pour effet d'augmenter spectaculairement les vitesses de migration radiale des globules à séparer. L'appareil réalise une séparation très efficace, malgré des temps de séjour de l'ordre de la seconde. il est donc particulièrement compact. De plus, et c'est là une de ses caractéristiques importantes, il peut fonctionner dans une large gamme de débits du mélange d'entrée, dont le rapport entre les débits extrêmes est supérieur à 20. Ce séparateur présente, dans ses versions actuelles de séparation de deux liquides non miscibles, les inconvénients suivants - le liquide léger séparé contient toujours une quantité importante et souvent prépondérante de liquide lourd; - les pertes de charge sur le liquide lourd sont relativement importantes; - les pertes de charge sur le liquide léger sont pratiquement doubles des pertes de charge sur le liquide lourd. On atteint ainsi dans certains cas des pertes de charge d'une dizaine de bars; - l'appareil ne traite que des mélanges contenant une faible quantité de liquide léger, typiquement de l'ordre de 1% à 3%; - l'entraînement de l'appareil s'effectue au moyen d'un moteur placé latéralement et d'une courroie, ce qui augmente fortement son encombrement latéral et interdit son utilisation dans des tuyauteries de petit diamètre, comme c'est le cas en exploitation pétrolière. L'objet de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités. il concerne donc les séparateurs tournants à alimentation périphérique, sous réserve qu'ils fonctionnent avec des caractéristiques inhabituelles. La présente invention vise donc à répondre aux besoins suivants: - limiter les pertes de charge; - pouvoir intégrer le séparateur dans une tuyauterie de petit diamètre et tout spécialement un tube de puits de production de pétrole; - permettre de séparer les fluides contenus dans des mélanges liquide-liquide riches en l'un ou l'autre des constituants; - pouvoir intégrer le séparateur à une ligne d'arbre de pompe; - pouvoir séparer des solides; - réinjecter les solides séparés dans l'une ou l'autre des phases liquides; - séparer des gaz; - effectuer une séparation des gaz, puis des liquides et des solides dans un appareil intégré; - intégrer un séparateur de finition sur l'un ou l'autre des liquides à séparer; - mettre en oeuvre des moyens de régulation des débits de liquide; - mettre en oeuvre des dispositions permettant de limiter les fluctuations de concentration à l'entrée du séparateur; - mettre en oeuvre des dispositions permettant d'optimiser les conditions d'alimentation de l'appareil. Dans les appareils existants, la sortie du liquide le moins dense se fait en général au travers de tubes de petit diamètre parfois situés du côté de l'entrée du mélange, parfois du côté opposé à cette entrée de mélange. Par ailleurs, ces appareils fonctionnent toujours avec un débit réduit 4 inférieur à 0.1 Ce paramètre & , est est défini par E RQV2 ,où Q est le débit en m3is, Ro le rayon extérieur en mètres à l'entrée du tube dans lequel s'effectue la séparation et VT0 la vitesse tangentielle en mètres par seconde en ce même point. La conséquence de cette conception est que les frottements dans l'appareil sont très élevés en raison de la faible valeur du coefficient de débit. Par ailleurs, les pertes de charge sont également importantes, malgré ce frottement intense, car la récupération du liquide léger se fait au point où la pression dans le séparateur est la plus faible, c'est à dire sur son axe. Enfin, au travers de la sortie de liquide léger passe une quantité appréciable de fluide lourd en raison de recirculations qui se produisent dans la sortie de liquide lourd. On recueille donc toujours un liquide léger chargé de liquide lourd. Par ailleurs, lors de leur exploitation, les puits de pétrole produisent des émulsions de plus en plus riches en eau. Avec les techniques traditionnelles de production, cette eau est évacuée en tête de puits avec le pétrole produit. Elle doit être ensuite séparée dans des installations à terre puis réintroduite dans le sol, à des profondeurs différentes de la nappe contenant du pétrole. Pour éviter cette opération particulièrement coûteuse, on a imaginé de séparer le pétrole et l'eau en fond de puits, puis de réintroduire l'eau dans une formation géologique adaptée en la faisant en général passer dans une pompe. Le pétrole, qui peut encore contenir une certaine quantité d'eau, est alors transporté vers la surface naturellement ou au travers d'une pompe, selon que le puits est ou non éruptif. Il faut donc disposer de séparateurs de faible diamètre, mais ayant des performances suffisantes en séparation pour s'assurer que l'eau réinjectée ne contient plus que de très faibles quantités de pétrole, par exemple inférieures à 300 mg/l. Les techniques existantes consistent à mettre en oeuvre des cyclones fixes dont les performances en séparation sont médiocres, les débits limités et qui n'admettent pas de variations importantes du débit de production. Ceci oblige à utiliser, sur les puits les plus productifs, jusqu'à une vingtaine d'appareils en parallèle, chacun d'eux pouvant être associé à un cyclone de finition. Par exemple, dans le cas d'un puits produisant 20 000 barils par jour (BPD), il faut envisager la mise en oeuvre d'un ensemble de cyclones pouvant atteindre 40 appareils. Ceci conduit à une très grande complexité des arrangements de tuyauteries et sans doute à des coûts d'investissement et de fonctionnement très élevés. La présente invention est relative à un dispositif pour la séparation des constituants d'un mélange hétérogène. Ce dispositif comprend une chambre de séparation de forme sensiblement cylindrique et ayant une entrée et une sortie, cette sortie comportant un orifice annulaire coaxial avec la chambre de séparation et dont le diamètre extérieur D1 est inférieur au diamètre intérieur Do de cette chambre. Ce dispositi-fse caractérise en ce qu'il comporte en outre un tube central coaxial avec la chambre de séparation, de diamètre inférieur au diamètre intérieur D2 de l'orifice annulaire, s'étendant au moins de l'entrée à la sortie de la chambre de séparation et muni d'une pluralité d'orifices. Ainsi, les caractéristiques du dispositif selon l'invention conduisent à aspirer le fluide léger, non pas au centre de l'écoulement tourbillonnaire où la pression est minimale, mais selon un rayon plus grand pour lequel la pression est plus forte, ce qui limite les pertes de charge. L'orifice annulaire ou couronne de sortie du liquide lourd doit être dimensionné de telle sorte que le liquide lourd sorte du séparateur en tout point de cette couronne et qu'il n'y ait pas de recirculations comme c est le cas dans les cyclones traditionnels. Dans le présent exposé, on entend par "largeur d'une couronne", la différence des diamètres des deux cercles qui la limitent. Pour une couronne de largeur donnée, il existe un débit minimum qui permet d'obtenir les meilleures conditions de séparation. On s'efforce donc de toujours travailler à un débit supérieur à ce débit minimum de mise en charge de la couronne de sortie du liquide lourd. Ce débit minimum peut être déterminé soit par le calcul, soit à partir d'expériences. Par exemple, pour un cyclone à parois tournantes de diamètre extérieur Do égal à 100 mm, tournant à 3000 tr/mn, ce débit minimum correspondant à une couronne de diamètre extérieur égal à 70 mm et de largeur égale à 5 mm est de l'ordre de 10 I/s. Ce débit minimum est ajustable par simple variation de la largeur de la couronne de sortie du liquide lourd. Le diamètre D3 du tube central creux constitue la limite inférieure pour laquelle l'écoulement est en rotation de type vortex. Lorsque l'on se trouve à un diamètre supérieur, l'écoulement dans le séparateur est sain et la séparation se fait correctement. Pour les diamètres inférieurs, l'écoulement dans le séparateur se transforme en une zone de liquide mort où la distribution de vitesse tangentielle est proportionnelle au rayon courant, cette zone étant aussi appelée en rotation solide. Du point de vue de la séparation, cette zone est inutile et, étant donné son faible volume, son efficacité en matière de séparation est quasi nulle. On peut dire que, pratiquement, un cyclone dont le diamètre D3 est au maximum égal à la moitié du diamètre externe dru séparateur a des performances en séparation aussi bonnes que si D3 était très petit, mais ses pertes de charge sont très inférieures, par exemple deux à dix fois inférieures à celles d'un cyclone traditionnel, à parois fixes ou tournantes. Toujours au premier ordre, la perte de charge d'un cyclone ne dépend que du coefficient de débit 5 et du rapport 6 = Do Pratiquement, la perte de charge varie D3 comme 52 lorsque la couronne d'extraction de liquide lourd ne présente pas de recirculations. Plus le diamètre du tube d'extraction de liquide léger est faible et plus la perte de charge est élevée; cette tendance étant parfaitement confirmée par les essais disponibles dans la littérature. Enfin, la qualité de la séparation, et, en particulier, le taux résiduel de liquide lourd dans le liquide léger dépendent de la présence ou non de recirculations dans la sortie de liquide lourd. En l'absence de recirculation, on peut espérer extraire un produit léger quasiment pur. On comprend donc, au travers de ce qui précède, l'importance capitale des orifices de sortie sur les performances d'un séparateur liquide-liquide. Le dispositif selon l'invention convient donc en particulier à la séparation des constituants d'un mélange hétérogène de deux fluides non miscibles, le premier, dit fluide lourd, étant plus dense que le second, dit fluide léger, ce fluide léger pouvant être présent sous forme de globules dispersés dans le fluide lourd. Ce dispositif peut donc avantageusement être installé sur un puits de production de pétrole, le cylindre creux tournant étant alors entraîné par un moteur dont l'axe de rotation est le même que celui du cylindre creux, le fluide léger étant le pétrole et le fluide lourd l'eau présente dans la formation pétrolière. L'entrée du mélange dans la chambre de séparation peut être réalisé au travers de canaux radiaux mais elle est de préférence réalisée au travers de canaux périphériques tournants dont au moins la sortie est parallèle à l'axe de rotation de la chambre de séparation. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de l'exposé qui suit de plusieurs modes de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées parmi lesquelles - la figure la est une représentation schématique de l'ensemble du dispositif selon l'invention; - la figure lb est un agrandissement d'une partie du dispositif de la figure 1 montrant l'entrée du dispositif selon l'invention; - la figure lc est un autre agrandissement d'une partie du dispositif de la figure 1, montrant la sortie du dispositif selon l'invention; - la figure 2a représente un dispositif selon l'invention précédé d'un mélangeur; - la figure 2b est un agrandissement d'une partie de la figure 2a, montrant plus en détail le mélangeur. Le dispositif de séparation selon l'invention va maintenant être décrit en détail en se référant à ces figures. Lors de la mise en oeuvre du dispositif, le mélange à séparer se dirige de l'entrée vers la sortie du séparateur selon des trajectoires hélicoïdales. En raison de cet écoulement tourbillonnaire, le fluide le plus léger a tendance à se rassembler vers le centre du séparateur et le fluide le plus lourd vers l'extérieur. Cette séparation étant faite par l'association des organes situés à l'amont de la chambre de séparation, il ne reste qu'à prélever de manière symétrique par rapport l'axe, les flux des deux espèces. Comme ordres de grandeur des paramètres caractéristiques d'un tel séparateur tournant, on peut citer, pour le tube tournant 101 (cf. figure la), un diamètre extérieur de 110 mm, pour la chambre tournante, un diamètre extérieur de 100 mm et pour la longueur de la chambre de séparation sur laquelle s'effectue la séparation, 800 mm. La température du mélange est usuellement de 130"C, la différence de densité entre l'eau et le pétrole est en général de 180 kg/m3. Au débit de 40 1/s (20 000 BPD) et pour une vitesse de rotation de 3000 tr/mn, un tel appareil est capable d'éliminer toute goutte de pétrole de diamètre inférieur à 40 microns. La puissance qu'il consomme est inférieure à 50 kW. L'ordre de grandeur des pertes de charge est alors de 5 à 6 bars sur chacune des phases. De préférence, on choisit un tube central dont le diamètre est supérieur à 0,3 fois le diamètre intérieur Do de la chambre de séparation. Il est également préférable que le diamètre extérieur D1 de l'orifice annulaire soit supérieur à 0,4 fois le diamètre intérieur Do de la chambre de séparation. Les figures la, lb et lc représentent schématiquement le dispositif selon l'invention. Ce dispositif est placé dans un tube 150 constituant la paroi du puits. Il est formé d'un tube extérieur 100, fixe et d'un tube tournant 101 constituant la virole externe de la chambre de séparation 106. Un second tube fixe 103 est lié au tube 100 au moyen d'une pluralité d'ailettes 121 (fig.lb). Le mélange à séparer entre dans la chambre de séparation 106 en passant dans le jeu ménagé entre les viroles 100 et 103. Le tube tournant 101 est lié au tube central d'extraction 107 par l'intermédiaire d'ailettes et d'une pièce pleine 123 comportant une partie tronconique et une partie cylindrique, appelée ogive 123. Cette ogive 123 est coaxiale avec la chambre de séparation et traversée par le tube central 107. L'espace annulaire situé entre la partie cylindrique de l'ogive 123 et le tube 101 constituant la paroi de la chambre de séparation 106 comprend des ailettes présentant une direction générale parallèle à l'axe de rotation à la sortie des canaux 108 qu'elles forment entre l'ogive 123 et le tube 101. A l'autre extrémité du séparateur, le tube 101 est relié à la conduite d'évacuation 112. La sortie de la chambre de séparation 106 présente: - une pièce ou partie annulaire périphérique P1, s'étendant depuis la paroi de la chambre de séparation 106 vers l'axe de cette chambre 106, - une pièce centrale P2 ayant une section circulaire de diamètre inférieur au diamètre extérieur D1 de l'orifice annulaire 110 mais supérieur au diamètre du tube central 107, - la pièce centrale P2 étant disposée à l'intérieur de la pièce annulaire périphérique P1, de façon à ce que l'orifice annulaire 110 soit constitué par l'espace entre la pièce annulaire périphérique P1 et la pièce centrale P2. Une chambre de recueil 111 est formée par la partie du tube 101 s'étendant au-delà de la pièce annulaire P1 et l'extrémité fermée du tube 101 qui est reliée à la conduite d'évacuation I 12. Ltorifice annulaire 110 débouche dans cette chambre de recueil 111. La pièce centrale P2 peut être de forme tronconique. Dans ce cas, il est préférable que le sommet du tronc de cône se situe du côté de la chambre de séparation 106 et non du côté de la chambre de recueil 111. Le tube central 107 est, au niveau de la sortie de la chambre de séparation, en butée contre la pièce centrale P2, solidaire de cette pièce et son extrémité est obstruée par la pièce P2. La conduite d'évacuation 112 est un tube coaxial avec la chambre de séparation 106. Elle se trouve au centre de la chambre de recueil 111, en butée avec la pièce centrale P2, solidaire de cette pièce. L'extrémité de la conduite 112 en butée contre la pièce P2 est obstruée par cette dernière. La conduite 112 s'étend au-delà de l'extrémité fermée du tube 101. Elle comporte une première série d'orifices 113 située à l'intérieur de la chambre de recueil 111 et permettant l'entrée du liquide, ainsi qu'une deuxième série d'orifices 114 éloignée axialement de la première série d'orifices 113 et située en dehors de la chambre de recueil 111. L'extrémité voisine de la conduite 112 se trouvant à l'extérieur de la chambre de recueil 111 est obstruée, de façon à ce que le contenu de la conduite 112 ne puisse s'échapper que par les orifices 114. L'ensemble tournant formé des pièces 101, 107, 108, 123, P1, P2, et 112 est supporté par les roulements 104 et 116, protégés par les garnitures mécaniques 105 et 117. Il a donc l'avantage d'être aligné et est entraîné par des moyens d'entraînement en rotation, en l'occurence, un moteur 118. L'ensemble présente par conséquent un faible diamètre et peut être dimensionné de telle sorte qu'il puisse être installé à l'intérieur du tube 150 constituant la paroi du puits. Le dispositif selon l'invention convient donc parfaitement à la séparation d'un mélange d'eau et de pétrole, tel qu'on le trouve en fond de puits de production pétrolière. Le mélange provenant de la formation pétrolière est introduit dans le canal 120 selon les flèches 119. Il pénètre ensuite dans la chambre intermédiaire 124, puis dans les canaux 108 situés à l'extérieur de la chambre tournante, ces canaux compris entre le tube 101 et l'ogive 123 étant coaxiaux avec la chambre de séparation et séparés par des ailettes fines dont le nombre sera choisi de telle sorte que la section des canaux 108 soit sensiblement carrée. Lorsque le mélange pénétre dans ces canaux 108, il est mis en rotation. La direction générale des canaux à leur sortie est parallèle à l'axe de rotation. De ce fait, l'écoulement est dirigé axialement dans le repère tournant constitué par la chambre de séparation. Dans le repère absolu, l'écoulement présente une rotation dont l'intensité dépend de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement 118. Lorsqu'il entre dans la chambre de séparation tournante 106, le mélange est ralenti dans la direction axiale en raison de la forme conique de l'ogive. En raison de la rotation de la chambre et de la quasi absence de frottements sur la paroi externe de la chambre, la composante tangentielle de la vitesse d'écoulement dans le repère absolu tend à augmenter à mesure qu'on se rapproche de l'axe de ladite chambre, selon une loi proche d'un écoulement vortex, caractérisée par une dépendance de cette dite composante tangentielle de la vitesse inversement proportionnelle au rayon courant, ce qui a pour conséquence de créer un champ d'accélération radial particulièrement important. Dans ce champ d'accélération radiale, les globules du fluide le plus léger tendent à migrer vers l'axe de la chambre tournante, alors que le fluide le plus lourd migre vers l'extérieur. On assiste donc dans la chambre à une séparation progressive des deux liquides à mesure qu'on avance vers la sortie. Le liquide léger se plaque contre le tube 107 et est aspiré au travers des orifices 109. Le liquide lourd est entraîné jusqu'à l'extrémité aval de la chambre tournante et est évacué au travers de l'orifice annulaire 110. La présence du tube central perforé 107 permet de répartir l'aspiration du fluide léger sur toute la longueur de la chambre tournante, ce qui permet de limiter l'aspiration d'eau qui est inévitable lorsque la sortie d'huile est localisée. On peut ainsi traiter des mélanges présentant une forte teneur en huile. Lors de la mise en oeuvre du dispositif, l'eau séparée passe dans une chambre de recueil 111, puis au travers des orifices 113 à l'intérieur de la conduite d'évacuation 112. Elle quitte cette conduite 112 au travers des orifices 114, se retrouve dans la chambre d'évacuation 115 et est évacuée selon les flèches 125. Le moteur 118 est balayé par l'eau extraite lorsqu'elle passe dans le jeu 126 entre ce moteur 118 et le tube extérieur 100. Les figures 2a et 2b donnent un exemple d'implantation du dispositif selon l'invention dans un champ pétrolier. Le mélange dont on veut séparer les phases est préalablement homogénéisé pour éviter des fluctuations de la concentration relative des divers éléments, gaz, huile et eau en particulier dans le cas d'un forage pétrolier. Ces fluctuations peuvent en particulier provenir de la formation d'écoulements diphasiques de type "à bouchons" (slugflows). Si elles se produisent, elles imposent de dimensionner l'appareillage pour les conditions de concentration extrêmes. La solution consiste donc à mettre en place un mélangeur. Selon l'invention, ce mélangeur comprend une conduite 252 aux deux extrémités ouvertes, coaxiale avec la chambre de séparation 206 du dispositif de séparation selon l'invention 231 et formée de deux tubes perforés montés bout-à-bout et dont le volume d'au moins l'un d'entre eux est du même ordre de grandeur que celui correspondant au débit passant entre deux fluctuations de concentration en l'une des espèces de plus basse fréquence, par exemple les plus gros bouchons. Ces tubes communiquent l'un avec l'autre et comportent des orifices multiples répartis dans le sens de la longueur. Dans l'exemple représenté sur les figures 2a et 2b, le mélangeur 252 est placé avant l'ensemble de séparation et pompage formé du moteur 218, de la pompe à eau 233, du dispositif de séparation selon l'invention 231 et de la pompe à pétrole 232, le pétrole étant évacué vers la surface dans la tuyauterie 256 communiquant avec le tube central du dispositif selon l'invention, l'eau quittant le tube tournant du dispositif selon l'invention et étant évacuée, via la chambre d'évacuation 215, dans la formation 271 située à une altitude inférieure. Le fonctionnement du mélangeur est illustré sur la figure 2b dans laquelle on représente un bouchon de fluide 270 qui pénètre dans un premier étage du mélangeur formé d'une conduite 252 allongée dans le sens de la tuyauterie principale 250, percée d'une pluralité d'orifices d'entrée 254 et de sortie 255. Les orifices d'entrée 254 se situent dans ledit premier étage. Des moyens de séparation 251 définissent un second étage dans lequel se trouvent les orifices de sortie 255. Les orifices d'entrée 254 et de sortie 255 sont préférablement répartis équitablement dans le sens de la longueur de cette conduite allongée, de telle sorte que le bouchon de fluide se dirige en partie vers l'intérieur de cette conduite au travers des orifices d'entrée 254 et en partie à l'extérieur de cette conduite dans le jeu annulaire 271 formé entre la conduite 252 et le tube constituant la paroi du puits. Le résultat est que le bouchon 270 a tendance à se mélanger avec le fluide contenu dans la conduite 252, ce qui tend à homogeneiser les concentrations et à créer des globules de plus petites dimensions. Le fluide ainsi prémélangé ressort au travers des orifices 255 qui sont calibrés de telle sorte que l'émulsion produite est formées de globules 273 suffisamment petits pour éviter la formation d'un nouveau bouchon avant l'entrée dans la séparateur 231. Le dimensionnement de ces orifices se fait par exemple par application des équations de Hinze et Kolmogorov relatives aux mélanges turbulents. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la séparation des constituants d'un mélange hétérogène, ce dispositif comprenant une chambre de séparation (106) de forme sensiblement cylindrique et ayant une entrée et une sortie, cette sortie comportant un orifice annulaire (110) coaxial avec la chambre de séparation (106) et dont le diamètre extérieur D1 est inférieur au diamètre intérieur Do de cette chambre (106), ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un tube central (107) coaxial avec la chambre de séparation (106), de diamètre inférieur au diamètre intérieur D2 de l'orifice annulaire (110), s'étendant au moins de l'entrée à la sortie de la chambre de séparation (106) et muni d'une pluralité d'orifices (109). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du tube central (107) est supérieur à 0,3 fois le diamètre intérieur DO de la chambre de séparation (106). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre extérieur D1 de l'orifice annulaire (110) est supérieur à 0,4 fois le diamètre intérieur Do de la chambre de séparation (106). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie de la chambre de séparation (106) présente - une pièce annulaire périphérique (P1), s'étendant depuis la paroi de la chambre de séparation (106) vers l'axe de cette chambre (106), - une pièce centrale (P2) ayant une section circulaire de diamètre inférieur au diamètre extérieur D1 de l'orifice annulaire (110) mais supérieur au diamètre du tube central (107), - la pièce centrale (P2) étant disposée à l'intérieur de la pièce annulaire périphérique (P1), de façon à ce que l'orifice annulaire (110) soit constitué par l'espace entre la pièce annulaire périphérique (P1) et la pièce centrale (P2). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le tube central (107) est, au niveau de la sortie de la chambre de séparation, en butée contre la pièce centrale (P2), solidaire de cette pièce et son extrémité voisine est obstruée par elle. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'orifice annulaire (110) débouche dans une chambre de recueil (111) dans laquelle se trouve une conduite d'évacuation (112). 7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation (112) est un tube coaxial avec le chambre de séparation (106) en butée avec la pièce centrale (P2), solidaire de cette pièce, obstrué par elle et comportant une première série d'orifices (113). 8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation (112) comporte une deuxième série d'orifices (114) éloignée axialement de la première série d'orifices (113) et en ce que son extrémité voisine est obstruée. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée de la chambre de séparation (106) comprend une pièce (123) coaxiale avec la chambre de séparation (106), traversée par le tube central (107) et comportant une partie cylindrique et une partie tronconique (123), l'espace annulaire situé entre la partie cylindrique et le tube (101) constituant la paroi de la chambre de séparation (106) comprenant des ailettes séparant des canaux (108). 10. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la section des canaux (108) est sensiblement carrée. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces (101, 107, 108, 123, P1, P2, 112) forment un ensemble aligné. 12. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'entraînement en rotation (118) dudit ensemble (101, 107, 108,123, P1, P2, 112). 13. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est dimensionné de façon à pouvoir être installé dans un tube (150) constituant la paroi d'un puits de pétrole. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est précédé d'un mélangeur comprenant - une conduite (252) coaxiale avec la chambre de sépartion (206), dont les deux extrémités sont ouvertes et comportant des orifices d'entrée (254) et des orifices de sortie (255) éloignés axialement desdits orifices d'entrée (254); - des moyens de séparation (251) définissant un premier étage et un second étage, disposés de façon à ce que lesdits orifices d'entrée (254) se trouvent dans le permier étage et lesdits orifices de sortie (255) dans le second étage. 15. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 en fond de puits de pétrole, pour la séparation d'un mélange d'eau et de pétrole.