钻井液除砂器的核心组件为 “除砂旋流器”，通过高速离心力放大颗粒的沉降差异，实现固液分离，具体流程如下：

加压进料：含砂钻井液经砂泵加压（入口压力通常为 0.2-0.4MPa）后，通过旋流器的 “切线进料口” 高速切入旋流器内部，形成强烈的旋转涡流（转速可达 1000-2000r/min）。

离心分层：在高速旋转产生的离心力（通常为重力的 50-200 倍）作用下，密度远大于钻井液的砂粒（密度约 2.6g/cm³，钻井液密度约 1.0-2.2g/cm³）被甩向旋流器内壁，沿壁面以螺旋线轨迹向下运动，形成 “底流”（主要成分为砂粒与少量钻井液）。

清液上升：去除砂粒后的洁净钻井液（称为 “溢流”）则在旋流器中心形成低压上升涡流，沿顶部的 “溢流管” 排出，返回钻井液循环系统重复使用。

底流收集：部分除砂器配套 “底流振动筛”，对排出的底流进行二次过滤，回收其中的钻井液，进一步降低药剂损耗与环保处理成本。

根据钻井工况（如钻井深度、钻井液排量、砂粒含量）和设备结构差异，钻井液除砂器可分为不同类型，其适用场景各有侧重：

1. 按旋流器数量分类

单旋流器除砂器：仅含 1 个除砂旋流器，处理量较小（通常≤50m³/h），适用于小口径钻井（如水井钻井、地质勘探浅井），设备体积小、移动便捷。

多旋流器除砂器：由多个（常见 3-8 个）旋流器并联组成，处理量可达 100-500m³/h，适用于石油天然气深井、超深井（如页岩气钻井）或大排量钻井作业，能满足高含砂量钻井液的连续处理需求。

2. 按安装方式分类

固定式除砂器：固定安装在钻井平台的固控系统区域，结构稳定、处理量大，适用于陆地固定钻井平台、海洋钻井平台等长期作业场景。

移动式除砂器：集成在可移动车架上，配套小型砂泵与控制系统，适用于野外临时钻井、修井作业（如煤层气井修井、应急救援钻井），具备灵活转场的优势。

3. 按功能协同分类

独立式除砂器：仅具备除砂功能，需与其他固控设备（如振动筛、除泥器、离心机）配合使用，适用于已配套完整固控系统的钻井平台，作为二级固相控制设备（一级为振动筛）。

组合式除砂器：将 “除砂旋流器 + 底流振动筛” 一体化设计，部分还集成除泥功能（分离 2-40μm 颗粒），形成 “除砂 - 除泥一体机”，适用于固控系统简化的中小型钻井作业，减少设备占地面积与安装复杂度。