鉆井除砂器是一種利用旋流分離原理的機械設備。它通過離心力將鉆井液中密度較大的固體顆粒（如鉆屑、砂粒）與液體分離開來，從而凈化鉆井液。

在鉆井過程中，鉆頭破碎地層巖石會產生大量不同尺寸的鉆屑。這些鉆屑混入鉆井液（泥漿）中，會嚴重影響泥漿的性能，如增加密度、粘度，磨損鉆井設備，降低機械鉆速，甚至引發卡鉆等復雜情況。因此，必須及時將它們清除。

工作原理：旋流分離

除砂器的核心工作原理是離心沉降。其工作流程如下：

進料：被泥漿泵吸入的、含有鉆屑的鉆井液在一定的壓力下，從除砂器側面沿切線方向進入錐形旋流器的進料口。

旋流產生：鉆井液在圓筒段和錐形段內高速旋轉，形成強烈的螺旋流。在離心力的作用下，密度較大的固體顆粒被甩向旋流器的內壁。

分離：

底流（排砂口）：在離心力和自身重力的共同作用下，沿內壁旋轉向下的固體顆粒從錐體底部的細小出口（底流口）排出。排出的通常是較粗的顆粒和少量液體，形態像“傘”狀。

溢流（排液口）：經過凈化的、相對清潔的鉆井液以及大部分液體，在旋流器中心形成一個向上的內旋流，從頂部的中心管（溢流管）排出，返回循環系統繼續使用。

主要結構特點

一臺典型的除砂器通常由以下部分組成：

旋流器：核心部件，通常由耐磨材料（如聚氨酯、陶瓷等）制成的錐形筒體，以抵抗鉆井液中固相顆粒的磨損。

進料管：連接泥漿泵和旋流器，輸送待處理的鉆井液。

溢流管和溢流箱：收集清潔的鉆井液。

底流口（排砂口）：可更換的耐磨部件，口徑大小決定了分離顆粒的粒度。

支架和集料槽：用于固定旋流器組并收集底流排出的廢渣。

振動篩（可選）：許多除砂器會與一個細目振動篩組合成一體機（稱為“除砂清潔器”），用于進一步處理底流，回收其中的液體。

主要技術參數與性能指標

處理能力：單位時間內能夠處理的鉆井液流量（立方米/小時）。

分離粒度：這是最關鍵的性能指標，指能被有效分離（效率達50%）的固體顆粒的直徑。除砂器 通常設計用于分離44-74微米（200-100目） 以上的顆粒。

工作壓力：進料口需要維持一定的壓力（通常為0.2-0.4MPa）以保證產生足夠的離心力。

注意區分：固體控制系統通常按處理顆粒大小分級：

振動篩：級凈化，去除>74μm的粗顆粒。

除砂器：第二級凈化，去除44-74μm的細砂粒。

除泥器：第三級凈化，去除15-44μm的淤泥級顆粒。

離心機：第四級凈化，可分離2-5μm的極細顆粒和膠體。