钻井除泥器是钻井液固控系统中的核心设备之一，主要用于分离钻井液中粒度介于 2-74μm 之间的细微固相颗粒（如粘土、细粉砂、劣质固相），通过精准分级净化，维持钻井液的性能稳定（如粘度、密度、失水造壁性），同时减少有害固相对钻井设备的磨损、降低钻井液处理成本，是保障钻井作业高效、安全进行的关键固控设备，广泛应用于石油天然气钻井、地质勘探钻井、煤层气钻井等领域。

钻井除泥器基于离心沉降原理和筛分过滤原理结合工作，核心部件为 “除泥旋流器” 和 “振动筛（又称除泥筛）”，两者协同完成细微固相的分离，具体流程如下：

钻井液入料：经上游设备（如钻井除砂器）初步净化后的钻井液，通过高压泵以一定压力（通常 0.2-0.4MPa）输送至除泥器的进料分配器，分配器将钻井液均匀分配至多个并联的除泥旋流器内。

旋流器离心分离：钻井液进入除泥旋流器后，沿旋流器内壁高速旋转（转速可达数千转 / 分钟），产生强烈的离心力场。在离心力作用下，钻井液中密度较大的细微固相颗粒（如 2-74μm 的泥质颗粒）被甩向旋流器内壁，沿壁面螺旋向下运动，最终从旋流器底部的 “底流口” 排出，形成含固量高的 “底流砂浆”；而密度较小的洁净钻井液（即 “溢流液”）则向旋流器中心聚集，形成向上的螺旋流，从顶部的 “溢流口” 排出。

振动筛二次过滤：从旋流器底流口排出的底流砂浆，直接落入下方的振动筛（除泥筛）。振动筛通过电机驱动产生高频振动（振动频率通常为 1500-3000 次 / 分钟），利用筛网的精细孔径（常见筛网目数为 150-325 目，对应孔径约 48-96μm），进一步过滤底流砂浆中的细微固相 —— 固相颗粒被截留在筛网上，随振动逐渐从筛网一端排出（成为 “废泥渣”）；而砂浆中残留的少量钻井液则透过筛网，与旋流器溢流口排出的洁净钻井液汇合，重新返回钻井液循环系统，实现钻井液的回收利用。

钻井除泥器的性能依赖于各部件的协同配合，主要由旋流器组、振动筛、进料系统、底座与支撑结构四大部分组成，各部分功能明确：

除泥旋流器组：是离心分离的核心部件，通常由多个（常见数量为 4-12 个）规格相同的旋流器并联组成，以提高处理量（单台旋流器处理量约 5-20m³/h，多台并联可满足不同钻井规模需求）。

旋流器材质：内壁通常采用高耐磨材料（如聚氨酯、陶瓷、耐磨铸铁），以抵抗高速钻井液的冲刷磨损，延长使用寿命；外壳多为铸铁或工程塑料，保证结构强度。

关键参数：旋流器直径是核心参数（常见直径为 100-150mm），直径越小，离心力越强，对细颗粒的分离效率越高，但处理量相对较小；反之，直径越大，处理量越大，但分离粒度上限略高。

振动筛（除泥筛）：是二次过滤的关键，也是除泥器的 “下游净化单元”，其结构与钻井除砂器的振动筛类似，但筛网更精细、振动参数更适配细微固相分离。

筛网：采用金属编织网或聚氨酯筛网，目数需与旋流器分离粒度匹配（如旋流器分离 2-74μm 颗粒，筛网目数需≥150 目，避免漏筛）；部分高端除泥筛采用 “双层筛网” 设计，上层粗筛网保护下层细筛网，延长细筛网使用寿命。

振动机构：多采用 “偏心块式振动电机” 或 “激振器” 驱动，通过调整偏心块角度可改变振动幅度（通常为 1-3mm），以适应不同底流砂浆的粘度和含固量，确保过滤效率。

进料系统：负责将上游钻井液稳定输送至旋流器组，主要包括进料管路、高压泵、分配器。

高压泵：提供足够的进料压力（0.2-0.4MPa），保证钻井液在旋流器内形成高速旋转流，是离心分离的动力来源；泵型多为离心泵或螺杆泵，流量需与旋流器组处理量匹配。

分配器：安装在旋流器组上方，内部设有多个均匀分布的流道，确保钻井液均匀分配至每个旋流器，避免因个别旋流器进料不均导致分离效率下降。

底座与支撑结构：用于固定旋流器组和振动筛，通常采用钢结构焊接而成，具备足够的刚性和稳定性，可避免设备运行时因振动产生位移。部分移动式除泥器的底座还装有滚轮，方便现场安装与调整；底座下方通常设有钻井液回流槽，用于收集振动筛过滤后的钻井液，引导其返回循环系统。