鉆井除泥器的工作原理基于離心沉降和篩分雙重作用。當攜帶巖屑的鉆井液在供漿泵的作用下以一定壓力切向進入旋流器后，會在旋流器內部高速旋轉，形成強大的離心力場。在離心力作用下，密度較大的泥質顆粒和有害固相被甩向旋流器內壁，并沿內壁向下運動，終從底流口排出；而密度較小的鉆井液則在旋流器中心形成上升的內旋流，從溢流口流出，完成初步的固液分離。從旋流器底流口排出的混合物隨后落在振動篩上，通過篩網的振動篩分，細小的固相顆粒被篩除，符合要求的鉆井液則透篩返回鉆井液循環系統。
在實際鉆井作業中，鉆井除泥器廣泛應用于陸地油田、海上鉆井平臺等不同場景。在陸地鉆井中，面對復雜多變的地質條件，除泥器能夠及時清除鉆井液中的有害固相，維持鉆井液的流變性和密度穩定，降低鉆井成本；在海上鉆井平臺作業時，由于空間有限且對設備可靠性要求，除泥器緊湊的結構設計和穩定的分離性能，可有效減少鉆井液的浪費，提高資源利用率，同時降低設備維護頻率，保障海上鉆井作業的連續性。
隨著鉆井技術的不斷發展和對環保要求的日益提高，現代鉆井除泥器也在持續升級創新。一方面，通過優化旋流器的結構參數和流道設計，提高分離效率和處理能力；另一方面，采用智能化控制系統，實時監測鉆井液的流量、壓力、固相含量等參數，并自動調節設備運行狀態，實現節能。此外，在環保方面，新型除泥器更加注重固相廢棄物的合理處置，通過與后續處理設備配合，減少鉆井作業對環境造成的污染。