钻井除砂器是油气钻井工程中关键的固液分离设备，主要用于清除钻井液中的砂粒、岩屑等固相颗粒，维持钻井液性能稳定，保障钻井作业安全进行。在钻井过程中，地层岩屑随钻井液返回地面，若不及时清除，会加剧钻具磨损、堵塞循环系统，甚至引发井眼坍塌等事故，因此除砂器成为钻井循环系统的核心净化设备之一。
从设备结构来看，钻井除砂器主要由进料分配系统、旋流器组、底流收集装置和溢流槽四部分组成。旋流器是核心工作部件，通常由耐磨聚氨酯或高铬铸铁制成，呈锥形结构，内部设有切线进料口；进料分配系统通过 manifold 管道将钻井液均匀分配至多个旋流器；底流收集装置用于收集分离出的砂粒等粗颗粒；溢流槽则汇集净化后的钻井液，使其返回循环系统。根据处理量不同，除砂器可配置 3-12 个旋流器，形成模块化组合。
其工作原理基于离心沉降分离技术。当钻井液以一定压力（通常 0.2-0.4MPa）从旋流器切线方向进入时，在锥形腔体内形成高速旋转的涡流运动，产生强大离心力。在离心力作用下，密度较大的砂粒（粒径通常 40-74μm）被甩向器壁，沿锥壁向下运动，从底流口排出；密度较小的钻井液和细颗粒则在涡流中心形成上升的内旋流，从溢流口排出，实现固液分离。