钻井在国民经济建设中得到广泛应用。如在探矿、水文地质、铁路、水力、各种基本建设等部门，也常利用钻井方法取得有关资料，并将钻井技术用在工程施工中。在远古时代，人类为生存和取得地下资源就开始掘井工作。钻井技术的发展一般可分为四个阶段：①人工掘井；②人力冲击钻；③机械顿钻（冲击钻）；④旋转钻。我国在利用钻井开发地下资源方面有着悠久的历史。据记载早在两千多年前在四川就已经钻凿了盐井，并创造了冲击钻，其基本原理至今仍为人们所利用。在北宋时代，人力绳索式顿钻方法得到了发展。在 1521年就钻凿了油井和火井（天然气井）, 1835年在四川钻成深达1200m的火井，这是当时世界上最深的井。一般认为机械顿钻（ 1859年）是现代石油钻井的开始。以后在1901 年发展了旋转钻井方法，以转盘带动钻柱、钻头破碎井底岩石并循环钻井液以清洁井底。 1923年前苏联工程师研究出了涡轮钻具，并在40年代开始得到广泛应用。以后又出现了电动钻具和螺杆钻具，统称为井下动力钻具，它们在钻定向井中有其特殊的优越性。

到目前为止，旋转钻井方法仍是石油钻井的主要方法。随着现代科学技术的发展，旋转钻井工艺技术也得到迅速发展，其特点是：从经验钻井发展到科学化钻井；从浅井、中深发展到深井、超深井；从钻直井（垂直井）、定向井发展到大斜度定向井、丛式井、水平井；从陆地钻井发展到近海和深海钻井。

国外钻井科技工作者将旋转钻井技术的发展分为四个时期，即：

概念时期（1901-1920 年），这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥封固套管工艺技术。

发展时期（1920-1948 年），在这个时期内，牙轮钻头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。

科学化钻井时期（1948-1969年），这个时期开展了大量的研究工作，研究科学化钻井时期钻井工艺中的内在规律，使钻井技术有了迅速发展。其主要技术成就有：水功率的充分利用（喷射钻井）；镶齿、滑动密封轴承钻头；低固相、无固相不分散体系钻井液及固相控制；钻进参数优选；地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术等。

自动化钻井时期（ 1969年一现在），在这个时期发展了钻井参数自动测量、综合录井、随钻测量技术；计算机在钻井中得到广泛应用；优化钻井、自动化钻机、井口机械化自动化工具、井眼轨迹遥控及自动闭环控制等新技术、新工艺、新设备也应运而生。

近些年来，发展了小直径井、大位移井、分支井、欠平衡压力钻井和连续管钻井。这些工艺技术的发展都有利于提高钻井效率。

一口井的建井过程按其顺序可分为三个阶段，即钻前准备、钻进和完井，而每个阶段又包括许多具体工艺作业。

在确定井位、完成井的设计后，钻前工程是钻井施工中的第一道工序，它主要包括：

一、修路。修建通往打井场地的运输用路，以便运送钻井设备及器材等。井场及设备基础准备。根据井的深浅、设备的类型及设计要求来平整场地，进行设备基础施工（包括钻机、井架、钻井泵等的基础）。

二、钻井设备搬运及安装。包括设备就位、找正、调整、固定。

三、井口设备准备。包括挖圆井（或不用）、下导管并封固、钻鼠洞及小鼠洞等。

钻进是以一定压力作用在钻头上，并带动钻头旋转使之破碎井底地层岩石，井底岩石被破碎后所产生的岩屑通过气流或循环钻井液被携带到地面上来。加在钻头上的压力是利用部分钻柱（钻铤）的重力来完成的，钻头的旋转是由转盘或顶驱动力带动钻柱及钻头旋转来实现的，在使用井下动力钻具时，钻柱不旋转。在钻进过程中，只要钻具在井内，就应注意避免造成井下事故。在钻进中，钻头不断破碎岩石，井眼逐渐加深，则钻柱也需要接长，因而需要不断加接钻杆（接单根）。由于钻头在井底破碎岩石，钻头会逐渐磨损，机械钻速下降，当磨损到一定程度则需要更换新钻头。为此，需将全部钻柱从井内起出（起钻），更换新钻头后再将新钻头及全部钻柱下入井内（下钻），这一过程称为起下钻。有时为了处理事故、测井等也需进行起下钻作业。

在钻井过程中，井眼不断加深，所形成井眼的井壁应当稳定，不发生复杂情况以保证继续钻进。在钻进中要钻穿各种地层，而各地层的特点不同，其岩石强度有高有低，有的地层含碎石、流沙等，这些对钻井都有不良影响。强度低的地层会发生坍塌，或被密度大的钻井液压裂等复杂情况，妨碍继续钻进，这需要下入套管并注入水泥予以封固，然后用较小的钻头继续钻出新的井段。每改变一次钻头尺寸（井眼尺寸），开始钻新的井段的工艺叫开钻。一般情况下，一口井的钻进过程中应有几次开钻，井深和地层情况不同，则开钻次数也不同。其基本工艺过程有：

第一次开钻（一开）：从地面钻出较大井眼，到一定设计深度后下表层套管。

第二次开钻（二开）：从表层套管内用较小一些的钻头继续钻进，若地层不复杂，则可直接钻到目的层后完井。如果地层复杂，很难用钻井液控制时，则要下技术套管。

第三次开钻（三开）：从技术套管内再用小一点的钻头往下钻进。根据情况，或可一直钻达预定井深，或再下第二层、第三层技术套管。再进行第四次、第五次开钻，直到最后钻到目的地层深度，下油层套管，进行固井、完井作业。

固井是在已钻成的井眼内下入套管，然后在套管与井壁之间的环形空间内注入水泥浆（在套管的下段部分或全部环空）将套管和地层固结在一起的工艺过程，它可以防止复杂情况以保证安全继续钻进下一段井眼（对表层、技术套管）。套管柱的上部在地面用套管头予以固定。