鉆井除砂器的工作原理基于離心分離技術與過濾原理。當攜帶大量砂粒、巖屑等固相顆粒的鉆井泥漿進入除砂器時，首先會流入旋流器。在旋流器內，泥漿高速旋轉，產生強大的離心力。由于砂粒等固相顆粒的密度比泥漿液體大，在離心力的作用下，它們會被甩向旋流器的器壁，并沿著器壁向下運動，終從旋流器底部的沉砂口排出；而經過初步分離、含砂量減少的泥漿則從旋流器頂部的溢流口流出，進入后續的過濾環節。過濾部件通常采用篩網或濾布等材料，進一步攔截泥漿中殘留的細小砂粒和雜質，使處理后的泥漿達到清潔標準，能夠重新循環使用。簡單來說，就像是利用 “旋轉甩沙” 和 “濾網攔截” 的雙重手段，將泥漿中的砂粒分離出去，實現泥漿的凈化。
從結構組成來看，鉆井除砂器主要由旋流器組、泥漿罐、振動篩、供漿泵以及連接管道等部分構成。旋流器組是除砂器的核心部件，一般由多個旋流器并聯組成，其數量和規格會根據處理泥漿的流量和含砂量進行配置。旋流器的直徑大小決定了處理能力和分離效果，常見的有 100mm、150mm 等規格，直徑越大，處理泥漿的流量越大，但分離的砂粒粒度相對較粗。泥漿罐用于儲存待處理的泥漿和收集處理后的清潔泥漿，為整個除砂過程提供緩沖空間。振動篩安裝在泥漿罐上方，它通過高頻振動，使經過旋流器初步分離后的泥漿在篩網上快速過濾，進一步分離出砂粒和巖屑，提高泥漿的清潔度。供漿泵則負責為泥漿提供動力，將泥漿從泥漿罐中抽出，輸送至旋流器，保證泥漿在除砂器內的循環流動。連接管道用于連接各個部件，確保泥漿能夠順暢地在除砂器內流動。