鉆井除泥器是鉆井液固控系統(tǒng)中的核心設(shè)備之一，主要用于分離鉆井液中粒度介于 2-74μm 之間的細(xì)微固相顆粒（如粘土、細(xì)粉砂、劣質(zhì)固相），通過(guò)分級(jí)凈化，維持鉆井液的性能穩(wěn)定（如粘度、密度、失水造壁性），同時(shí)減少有害固相對(duì)鉆井設(shè)備的磨損、降低鉆井液處理成本，是保障鉆井作業(yè)、進(jìn)行的關(guān)鍵固控設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油天然氣鉆井、地質(zhì)勘探鉆井、煤層氣鉆井等領(lǐng)域。
鉆井除泥器基于離心沉降原理和篩分過(guò)濾原理結(jié)合工作，核心部件為 “除泥旋流器” 和 “振動(dòng)篩（又稱(chēng)除泥篩）”，兩者協(xié)同完成細(xì)微固相的分離，具體流程如下：
鉆井液入料：經(jīng)上游設(shè)備（如鉆井除砂器）初步凈化后的鉆井液，通過(guò)高壓泵以一定壓力（通常 0.2-0.4MPa）輸送至除泥器的進(jìn)料分配器，分配器將鉆井液均勻分配至多個(gè)并聯(lián)的除泥旋流器內(nèi)。
旋流器離心分離：鉆井液進(jìn)入除泥旋流器后，沿旋流器內(nèi)壁高速旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速可達(dá)數(shù)千轉(zhuǎn) / 分鐘），產(chǎn)生強(qiáng)烈的離心力場(chǎng)。在離心力作用下，鉆井液中密度較大的細(xì)微固相顆粒（如 2-74μm 的泥質(zhì)顆粒）被甩向旋流器內(nèi)壁，沿壁面螺旋向下運(yùn)動(dòng)，最終從旋流器底部的 “底流口” 排出，形成含固量高的 “底流砂漿”；而密度較小的潔凈鉆井液（即 “溢流液”）則向旋流器中心聚集，形成向上的螺旋流，從頂部的 “溢流口” 排出。
振動(dòng)篩二次過(guò)濾：從旋流器底流口排出的底流砂漿，直接落入下方的振動(dòng)篩（除泥篩）。振動(dòng)篩通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生高頻振動(dòng)（振動(dòng)頻率通常為 1500-3000 次 / 分鐘），利用篩網(wǎng)的精細(xì)孔徑（常見(jiàn)篩網(wǎng)目數(shù)為 150-325 目，對(duì)應(yīng)孔徑約 48-96μm），進(jìn)一步過(guò)濾底流砂漿中的細(xì)微固相 —— 固相顆粒被截留在篩網(wǎng)上，隨振動(dòng)逐漸從篩網(wǎng)一端排出（成為 “廢泥渣”）；而砂漿中殘留的少量鉆井液則透過(guò)篩網(wǎng)，與旋流器溢流口排出的潔凈鉆井液匯合，重新返回鉆井液循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鉆井液的回收利用。