钻井除泥器主要基于离心沉降原理来实现固相颗粒与钻井液的分离。当携带固相颗粒的钻井液在砂泵的作用下，以一定的压力和速度沿旋流器内壁螺旋进入后，会在旋流器内部形成高速旋转的流场。在离心力和重力的共同作用下，由于固相颗粒与钻井液的密度存在差异，密度较大的固相颗粒（如泥质颗粒等）会在离心力的驱使下，沿旋流器内壁螺旋下沉，最终从底流口排出；而密度相对较小的钻井液则会沿旋流器螺旋上升，从溢流口流出，从而实现固相颗粒与钻井液的初步分离。从底流口排出的固相颗粒，会落在下方配备的细目振动筛上，通过振动筛的高频振动，进一步将固相颗粒与残留的钻井液进行筛分，使残留钻井液透过筛网返回循环系统，固相颗粒则被收集处理。

结构组成

旋流器

旋流器是除泥器的核心部件，其材质通常采用高耐磨的聚氨酯或高铬铸铁。常用的旋流器直径规格有 4 英寸、5 英寸等，不同直径的旋流器适用于不同处理量和分离粒度要求的工况。多个旋流器可根据实际需求组合使用，形成旋流器组，以提高整体的处理能力。旋流器的内部结构设计，如锥角、进液口和底流口的尺寸及形状等，都会对分离效果产生显著影响。例如，合适的锥角能够优化离心力场分布，提高固相颗粒的沉降效率；合理设计的进液口和底流口尺寸，则可确保钻井液在旋流器内的流速和流量稳定，减少短路流等不良现象，从而提升分离精度。

振动筛

振动筛作为除泥器的二级分离装置，用于对旋流器底流排出的固相颗粒与残留钻井液进行进一步筛分。它主要由筛箱、筛网、激振器、减震装置等部分组成。筛网的目数一般在 140 - 200 目之间（网孔尺寸约为 74 - 104 微米），可根据钻井液中固相颗粒的实际粒度分布情况进行选择。激振器通过偏心块的高速旋转产生激振力，使筛箱做高频振动，促使固相颗粒在筛网上不断跳动、翻滚，从而加速残留钻井液与固相颗粒的分离。良好的减震装置则能有效减少振动筛工作时对周边设备和基础结构的振动影响，保证设备运行的稳定性和可靠性。在一些先进的除泥器设计中，振动筛还配备了自动张紧装置，可实时调整筛网的张紧度，确保筛网在整个使用寿命周期内始终保持良好的筛分效果，避免因筛网松弛导致筛分精度下降。

分流管汇

分流管汇负责将砂泵输送来的钻井液均匀分配到各个旋流器中，并控制进入旋流器的钻井液流量和压力。它通常由管道、阀门、流量计、压力表等部件组成。通过调节阀门的开度，可以精确控制进入每个旋流器的钻井液流量，保证各旋流器工作状态的一致性和稳定性。流量计和压力表则用于实时监测钻井液的流量和压力参数，为操作人员提供准确的数据参考，以便及时调整设备运行参数，确保除泥器在最佳工况下运行。此外，分流管汇的设计还需考虑到钻井液的流动阻力和压力损失，采用合理的管径和管道布局，以减少能量损耗，提高系统的整体运行效率。

砂泵

砂泵是为钻井液提供动力的设备，确保钻井液能够以足够的压力和速度进入旋流器。它一般采用离心泵，具有流量大、扬程适中的特点。砂泵的性能参数，如流量、扬程、功率等，需要根据除泥器的整体处理量和系统压力要求进行匹配选择。为了适应钻井液中含有固相颗粒的特殊工况，砂泵的叶轮、泵体等过流部件通常采用高耐磨材料制造，以延长设备的使用寿命。同时，砂泵的密封装置也至关重要，良好的密封性能能够防止钻井液泄漏，保证设备的正常运行和工作环境的安全卫生。在一些大型钻井作业中，为了提高系统的可靠性和备用能力，通常会配备多台砂泵，采用一用一备或多台并联运行的方式，以满足不同工况下的钻井液输送需求。