钻井液除砂器是石油天然气钻井过程中不可或缺的固控设备，主要用于清除钻井液中粒径在 44 - 74 微米的固相颗粒，如砂粒、岩屑等，对维持钻井液性能稳定、提高钻井效率和保护钻井设备起着关键作用。

其工作原理基于离心分离技术。钻井液通过进液管进入除砂器顶部的旋流器组，在高速旋转下，由于砂粒、岩屑等固相颗粒的密度大于钻井液，会在离心力作用下被甩向旋流器内壁，沿内壁螺旋向下运动，最终从旋流器底部的底流口排出；而密度较小的钻井液则在中心形成向上的内旋流，从旋流器顶部溢流口流出，完成固液分离。

钻井液除砂器主要由进料管汇、旋流器组、底座、出料槽等部分构成。旋流器组是核心部件，通常由多个聚氨酯材质的旋流器并联组成，聚氨酯具有耐磨、耐腐蚀的特性，可延长设备使用寿命；进料管汇负责将钻井液均匀分配至各个旋流器；底座起到支撑和固定作用，确保设备运行稳定；出料槽则分别收集分离出的固相和液相，便于后续处理。

该设备具备显著的性能优势。首先，处理能力强，单台除砂器每小时可处理数十立方米甚至上百立方米的钻井液，能满足不同规模钻井作业需求；其次，分离效率高，对于目标粒径范围内的固相颗粒分离效率可达 90% 以上；再者，结构紧凑，占地面积小，便于在钻井平台等空间有限的场所安装使用；此外，操作维护简便，通过调节进料压力、底流口大小等参数，即可优化分离效果，且易损件更换方便。

在石油天然气钻井作业中，钻井液除砂器应用广泛。无论是陆地钻井还是海洋钻井平台，只要使用钻井液钻进，都需要通过除砂器及时清除固相颗粒，防止砂粒磨损钻头、钻具和泥浆泵等设备，降低设备维修成本；同时，有效控制钻井液中的固相含量，有助于维持钻井液的流变性能，避免因固相过多导致钻井液黏度、切力升高，影响钻井效率和井下安全 。