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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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。

鉆井工程是利用機械設備，將地層鉆成具有一定深度的圓柱形孔眼的工程。按巖石破碎方式和所用工具類型，又可分為頓鉆和旋轉鉆。

在地質工作中，利用鉆探設備向地下鉆成的直徑較小、深度較大的柱狀圓孔，又稱鉆孔。鉆井直徑和深度大小，取決于鉆井用途及礦產(chǎn)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。

①獲取地下實物資料，即從鉆井中采取巖心、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。