鉆井除砂器主要由旋流除砂器和鉆井液振動(dòng)篩兩大部分組成。旋流除砂器是其核心部件,通常由多個(gè)不同規(guī)格的旋流器組合而成。這些旋流器一般呈圓錐狀,上部連接進(jìn)液管,以切線方向與內(nèi)部液腔連通,頂部設(shè)有上溢流口,底部則為底流口。而下部的鉆井液振動(dòng)篩,多為圓振型振動(dòng)篩,由一臺(tái)激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)激振器,使整個(gè)篩箱保持整體向前的圓型軌跡振動(dòng)。
其工作原理基于離心沉降。當(dāng)含有固相顆粒的鉆井液在砂泵的作用下,以一定的壓力和速度沿旋流器內(nèi)壁螺旋進(jìn)入后,由于粗顆粒與細(xì)顆粒間存在粒度差和密度差,它們所受的離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同。在離心力的強(qiáng)大作用下,密度較大、粒度較粗的固相顆粒(通常粒度大于 47 微米)被甩向旋流器壁面,并沿錐體螺旋下沉,終從底流口排出,落在下方的細(xì)目振動(dòng)篩上進(jìn)行再次分離。而其余的鉆井液,即含有較細(xì)顆粒和液相的介質(zhì),則沿旋流器螺旋上升,從溢流口流出,進(jìn)入后續(xù)的第三級(jí)分離設(shè)備除泥器,作進(jìn)一步的凈化處理。