随着钻井工艺和钻井技术的迅速现代化，对钻井过程中传统的固控设备和环节以及固控的效率也提出更高的要求。传统的固控流程和装备，已不能满足现代化钻井的需要。高效、节能、环保、智能化的固控装备和流程，已逐渐成为现代化固相控制技术的迫切发展方向。 本文系统的分析了固控技术和相关设备的发展状况以及存在的问题，并探讨了固控技术和设备的发展方向。为此，大容量、中低速离心机的开发与推广，已成为简化固控环节、提高固控效率、封闭固控流程的重要环节。然而，目前我国在钻井液离心机的研制方面，尚处在仿制和靠进口的阶段，国内相关的、系统的研究理论和方法还未深入，同时，国际上相关的基础理论和数据资料，以及研究方法还处于不公开状态，要想开发拥有自主知识产权，和世界技术接轨的钻井液离心机，使我国的固控工艺达到国际水平，更好的服务于我国石油工业，尚需我们展开大量的基础性理论研究。 本论文就是这系统工程中的一部分，针对目前钻井液处理用螺旋沉降离心机在理论研究方面的不足以及现场应用中所存在的问题，进行了详实的基础理论分析和探讨，建立了相应的数学模型，为客观认识离心机的工作特性，准确的把握钻井液离心机的工作参数提供了有价值的理论参考。 本论文的研究工作主要体现在以下几个方面： (1)通过广泛查阅、检索国内外文献资料，深入分析了钻井液固控系统在现场使用中的情况，论述了国内外固控技术中各个固控环节设备的技术和使用现状，找到了固控环节及其设备存在的主要问题，提出了新的固控方法和具体方案； (2)钻井液离心机的处理量不仅取决于沉降条件，还受排渣能力及功率的限制。本论文针对钻井液特有的流变特性以及钻井液离心分离过程的干涉、紊流等因素的影响，对传统的钻井液离心机进行了沉降过程的重新建模，并对固相颗粒的运移和动力学规律进行了更深入的讨论和分析，阐明了转鼓中颗粒运动的动力学特性，建立了相关的动力学方程，同时还给出了简化后的求解方程； (3)对目前最新型的钻井液离心机进行了结构和理论分析，讨论其结构的合理性和与传统离心机的不同，并结合N-S方程，运用流体力学基本理论，给出了该机型处理量计算的公式。 (4)针对钻井液离心机的振动问题，综合考虑各种因素，进行了数学分析，建立了钻井液离心机的振动力学模型，为离心机的动平衡研究和测试提供了理论依据；同时考虑了钻井液偏置、钻井液粘性阻尼等动态参数的影响，具体分析了影响钻井液离心机临界转速的各种因素。 (5)本文还应用前面得出的相关数学模型，结合WL450型离心机以及国外HS-2172