石油天然气钻井，石油和天然气埋藏在地下几十米到几千米深度不等的有孔隙、裂缝或溶洞的岩石中。人们为了寻找和开采石油、天然气，从地面向地下的油气层之间，钻凿出一个通道的过程称之为石油天然气钻井。

石油天然气钻井前，首先要在地面确定钻井的位置(即钻井井位)，然后，在井位处打好安装钻机的基础并安装井架和钻机。钻井作业时，依靠钻机的动力带动钻杆和钻头旋转，钻头逐次向下破碎遇到的岩层，并形成一个井筒(也称井眼)。钻井井眼尺寸的大小是由钻头大小来决定的。钻头在破碎岩层的同时，通过空心的钻杆向地下注入钻井液(俗称钻井泥浆)，将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑由循环的钻井液带到地面。地面的固控装置将钻井液中的岩屑清除后，通过钻井泵再次将钻井液打入井内。钻井液是经过钻杆内孔到达钻头水眼处，再从井壁与钻柱的环形空间返回流至地面的。钻进的过程即钻头破碎岩石及钻井液通过循环不断携带出钻屑并形成井筒的过程。

钻达设计深度后，要在井筒内下入专用仪器进行测井作业，目的是确定井下地层岩性和各个油、气、水层的位置，然后再下入小于钻井井眼的无缝钢管(又称套管)，并在套管与井壁的环形空间内注入水泥浆将套管固定在井壁上。最后一道工序是对油层位置的套管进行射孔，人为地形成一个井下油气流入套管内的孔道。油气的地层压力高时可自行流出地面，这种井称为自喷油气井。油气压力较低时需借助外力从井下抽吸，这种井称为非自喷井。

石油天然气钻井时要有一套配套完整、功能齐全的钻机，有质量优异不易发生事故的钻杆、套管和钻头，有性能优良和钻遇地层岩性相匹配的钻井液等。总之，石油天然气钻井的目的就是要凿穿岩石，发现和保护好油气层，并形成一个通道确保石油和天然气通畅地流到地面。钻井是石油工业中的一个重要工序，是勘探开发石油和天然气必不可少的手段，是一项耗资巨大、技术复杂、风险性高的系统技术工程。