钻井除泥器主要基于离心沉降原理来实现固相颗粒与钻井液的分离。当携带固相颗粒的钻井液在砂泵的作用下，以一定的压力和速度沿旋流器内壁螺旋进入后，会在旋流器内部形成高速旋转的流场。在离心力和重力的共同作用下，由于固相颗粒与钻井液的密度存在差异，密度较大的固相颗粒（如泥质颗粒等）会在离心力的驱使下，沿旋流器内壁螺旋下沉，终从底流口排出；而密度相对较小的钻井液则会沿旋流器螺旋上升，从溢流口流出，从而实现固相颗粒与钻井液的初步分离。从底流口排出的固相颗粒，会落在下方配备的细目振动筛上，通过振动筛的高频振动，进一步将固相颗粒与残留的钻井液进行筛分，使残留钻井液透过筛网返回循环系统，固相颗粒则被收集处理。
结构组成
旋流器
旋流器是除泥器的核心部件，其材质通常采用高耐磨的聚氨酯或高铬铸铁。常用的旋流器直径规格有 4 英寸、5 英寸等，不同直径的旋流器适用于不同处理量和分离粒度要求的工况。多个旋流器可根据实际需求组合使用，形成旋流器组，以提高整体的处理能力。旋流器的内部结构设计，如锥角、进液口和底流口的尺寸及形状等，都会对分离效果产生显著影响。例如，合适的锥角能够优化离心力场分布，提高固相颗粒的沉降效率；合理设计的进液口和底流口尺寸，则可确保钻井液在旋流器内的流速和流量稳定，减少短路流等不良现象，从而提升分离精度。