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钻井除砂器由叶轮、传动轴、电动机、减速器和吸砂系统等组成。由于叶轮叶浆向上倾斜，旋转时将使池中污水作螺旋运动；加上因污水切向进入产生的与叶轮旋向一致的旋流，池中的污水形成涡螺流态。在适当的叶浆倾角和线速度条件下，污水中的砂粒将受到冲刷并仍保持最佳的沉降效果，而原来附着在砂粒上的有机质以及重度小的物质将随污水一同流出旋流池。另外，由于叶轮旋转，减少了旋流池因进水量变化导致流态变化的敏感程度，因此保证了沉砂池效果稳定、出砂的有机成分低。
钻井除砂器主要由振动筛、分流管汇、旋流器等组成，除砂器的进液管和溢流管均为两端对称结构，以方便安装。将砂泵的出浆口与除砂器的进液管用6″胶管连接，将除泥器的溢流管用8″胶管引流至另一钻井液罐内。
钻井液除砂器是旋流除砂器与振动筛的组合体，旋流除砂器根据颗粒沉降原理设计而成的，其分离介质钻井液通过砂泵产生一定的压力和速度，沿旋流器内壁螺旋进入，较粗的颗粒在离心力和重力的作用下沿旋流器内壁螺旋下沉，从底流口排出，落在下面的细目振动筛上分离，其余介质沿旋流器螺旋上升，从溢流口进入第三级分离设备除泥器进一步净化处理。