經過地質調查、地球物理勘查後，選擇油氣聚集最有利的鑽孔位置，用鑽探技術鑽穿油氣層，以達到檢驗物探資料、瞭解井下油氣地質勘查資料，求算油氣儲量，提供開發遠景情況為目的的鑽探工程，簡稱油氣鑽探。油氣鑽探與地質巖心鑽探的原理基本相同。隻是油氣井比較深（一般1000～7000多米），口徑大（一般開孔915毫米），終孔216毫米，採用大型鑽機，一般根據巖屑記錄地層、取心比較少。
鑽探工藝 油氣井的鉆探工藝主要包括：①鉆進。破巖成屑，由鉆井液攜至地面。②取巖心。僅在油氣層位及換層部位，為瞭解含油氣情況及巖石物理性質與化學成分，要取少量巖心。在鉆探過程中，要觀察、研究巖屑與巖心，作出鉆井的地質剖面圖，稱錄井。③測井。用電、聲、放射性探測等手段，識別巖性與油氣水層。④註水泥固井。下入一層或多層套管，在管外與井壁之間灌註水泥，使其固結，以強化井筒的承壓能力，並為在套管頂部裝防噴器、控制井噴、進行壓井等作業創造條件。⑤中測。鉆遇油氣層時，立即用鉆桿測試器在油氣層未遭到污染、損害之前，測出油氣的原始生產能力及地層參數。如在完鉆後測試，還可根據生產能力的大小，決定是否下入油層套管。⑥射孔完井。下入油層的生產套管用射孔彈射穿，然後下入油管、裝地面采油樹，替清水誘噴。⑦試井與生產，也叫完井測試。自下而上分層測試其地層壓力、地層溫度、不同回壓下的油氣產量。計算油氣的最大產量，確定安全可采產量。為瞭計算儲量及相互對比，還要取油氣流體樣品在常溫常壓或高溫高壓下進行實驗分析。試井作業完瞭，即可投產。
海洋油氣鉆探 在海洋勘查和開發油氣，是近代海洋地質勘查工作的發展。它需要用大型鉆探船或平臺裝載鉆探設備在濱海或近海進行鉆探。鉆探船有單體、雙體之分（適應水深為30～200米）。平臺有坐底式（適應水深小於30米）及插樁式（適應水深約90米）固定式平臺，以及半潛式浮動平臺（適應水深大於200米），可根據實際需要選用。固定平臺航行到位並拋錨固定後，其鉆探工藝與陸地鉆探基本相同。但鉆探船與半潛式平臺，因允許在水深5％的范圍內隨風浪漂移顛簸，隨潮汐上下起伏，所以通常采用伸縮鉆桿或大鉤補償器以補償鉆柱的升沉（因長鉆桿柱的柔性較好，故不必補償其搖擺）。用伸縮隔水管和撓性接頭以補償隔水管的升沉與搖擺。但仍須根據船位儀的顯示，調節錨鏈的松緊，以校正船位。以半潛式平臺（見彩圖）為例，鉆一口油氣探井的具體工藝為：①用岸上電臺無線電系統或衛星定位系統，精確測定井位及錨位，並拋下指示錨標。拋錨就位，調準船位。②用鉆桿送井口盤至海底，作為海底井口。③用導向臂沿導向繩下入915毫米的鉆頭開始鉆進，鉆至下導管深度。④用鉆桿將導向架及762毫米的導管一同下入。導管入井，導向架坐於井口盤上。註水泥固井後；取出送入的工具。⑤下入660毫米鉆頭，鉆至表層套管的深度後，將井內海水換為泥漿以保護井壁。⑥下入508毫米的套管、坐於762毫米的導管頭上註入水泥固井，使水泥返至海底井口。⑦下入連接器防噴器組及隔水管系統等全套水下器具。至此，便可與陸地一樣正常鉆探和完井。
中國建造的第一座半潛式海上石油鉆井平臺——勘探三號
上海海洋地質局供稿
發展趨勢 近年來，油氣鉆探技術發展迅速。開發瞭渦輪鉆、電鉆及螺桿鉆鉆探新技術；實現瞭空氣和泡沫沖洗、電動鉆探（交流-可控矽整流-直流）；發展瞭定向鉆井、超深井鉆探（深於6000米）。由常規鉆探發展到以下3種鉆探；①噴射鉆探，利用鉆頭噴嘴每秒大於100米的高速射流破巖、排除巖屑。②平衡鉆探，使鉆井液的液柱壓力與地層壓力接近相等，以防止污染、損害油氣層。③優化鉆探，用計算機采集、處理、反饋鉆探參數，使鉆探工程的整體經濟效果達到優化。
為瞭進一步提高鉆速、保證鉆井質量，必須采用計算機輔助鉆探，研制高耐磨性鉆頭、高強度鉆桿、各種防斜器具、隨鉆測量儀等。為瞭取得原始承壓地層巖心，需開發新型壓力密閉取心工具，同時又需繼續研制新型的鉆井液處理劑與凈化設備，發展鉆井液流變性能的調控技術，完善中途測試技術，地層壓力檢測技術以及新型完井液等。
正在研究的新技術、新方法：①把噴射、平衡、優化鉆探三者結合起來，用計算機優選水力參數與其他鉆探參數。②提高鉆機和鉆井泵的工作能力，強化水力參數，發揮水力破巖作用。③進一步完善聚合物鉆井液及凈化技術。
參考書目
郭學增編：《最優化鉆井理論基礎與計算》，石油工業出版社，北京，1987。