從次開鉆起到鉆完全部井深這一階段的工作。以一定壓力作用在鉆頭上，使鉆頭的刃部吃入巖石，并用接在鉆頭上部的鉆柱帶動鉆頭旋轉以破碎井底巖石，所產生的巖屑通過鉆井流體循環(huán)到地面上來，井就會逐漸加深。鉆頭加到地層上的壓力叫鉆壓，是靠鉆柱在鉆井流體中的自重的一部分產生的。鉆柱從地面一直延伸到井底，井有多深，鉆柱就有多長。隨著井的加深，鉆柱也逐漸增長，其重量也逐漸加大。過大的鉆壓將會引起鉆頭、鉆柱、設備過早的損壞，所以必須將大于所要求鉆壓的那部分鉆柱重量吊懸起來，不使其作用到鉆頭上。下部形成鉆壓的那部分鉆柱處于壓應力狀態(tài)，上部被吊懸部分處于拉應力狀態(tài)。

中國是世界上早進行石油鉆井的國家。早在西漢宣帝時（公元前60—70年），在現(xiàn)在的四川省和陜西省掘鑿鹽井發(fā)現(xiàn)天然氣，并用于煮鹽。到宋仁宗慶歷年間（1041—1048），在四川省自貢地區(qū)用人力頓鉆設備鉆出了“卓筒井”（小口徑井），英國科技史專家李約瑟博士（1900—1995）認為頓鉆鉆井是中國的重大發(fā)明。世界旋轉鉆井始于1900年，中國到1936年開始引進旋轉鉆機在新疆獨山子地區(qū)鉆了一批淺油井。1949年后，中國石油鉆井的發(fā)展經歷了四個時期：1949—1959年為初創(chuàng)時期，在這個時期主要是引進和學習蘇聯(lián)、羅馬尼亞等國家的鉆井裝備和技術，旋轉鉆井技術得到初步發(fā)展；1960—1978年是發(fā)展時期，通過自主攻關，形成了淺井和中深井的鉆井配套技術；1979—1998年是提高時期，廣泛吸收了國外先進鉆井技術，同時通過攻關，形成了深井鉆井和多種功能定向井鉆井的配套技術，并發(fā)展了保護油氣層技術；1998年以后是走向市場化的時期，在這時期主要發(fā)展了小井眼鉆井、大位移井鉆井、水平井鉆井、分支井鉆井、欠平衡鉆井、連續(xù)管鉆井和套管鉆井等鉆井新工藝技術。

鉆井直徑和深度大小，取決于鉆井用途及礦產埋藏深度等。鉆探石油、天然氣以及地下水的鉆井直徑都較大。主要功用為：①獲取地下實物資料，即從鉆井中采取巖心

鉆探取得的巖心、礦心、巖屑、液態(tài)樣、氣態(tài)樣等。②作為地球物理測井通道，獲取巖礦層各種地球物理場的資料。③作為人工通道觀測地下水層水文地質動態(tài)情況。④用作探、采結合，開發(fā)地下水、油氣、地熱等的鉆井。

鉆井通常按用途分為地質普查或勘探鉆井、水文地質鉆井、水井或工程地質鉆井、地熱鉆井、石油鉆井、煤田鉆井、礦田鉆井、建筑地面鉆井等 。一口井從開鉆到完成，需進行以下三項主要工作：1. 破碎井底巖石；2. 將破碎的巖石(即巖屑)運移至地面；3. 鞏固井壁(簡稱固井)。

頓鉆

頓鉆 ，又稱沖擊鉆。用鋼絲繩把頓鉆鉆頭送到井底，由動力驅動游梁機構，使游梁一端上下運動，并帶動鋼絲繩和鉆頭產生上下沖擊作用，使巖石破碎。頓鉆鉆速慢，效率低，不能適應日益增加的井深和復雜地層的鉆探要求，逐漸被旋轉鉆代替。但它有設備簡單，成本低，不污染油層等優(yōu)點，可用于一些淺的低壓油氣井、漏失井等。