旋转钻井法
通过地面动力设备（转盘、顶部驱动钻井装置或动力水龙头）或井下动力钻具使连接在钻柱底部的钻头连续旋转，同时利用接在钻头上部的一段钻柱（钻铤）的重力向钻头连续不断施加钻压，将岩石切削或碾压成碎屑，岩石碎屑由钻井流体不断地将其带到地面，并从钻井流体中分离出来。这种钻井方法较之冲击钻井法可大幅度提高钻井效率及适应各种复杂的井下地层情况，已替代冲击钻井法成为世界各地普遍使用的钻井方法。
在旋转钻井工艺技术研究过程中，形成了以下7项应用基础理论组成的学科：钻井岩石破碎力学、钻井岩石工程力学、钻井管柱力学、钻井流体化学、钻井流体力学、井下控制工程学和钻井技术经济学。这些工艺技术的发展大大提高了钻井效率。
旋冲钻井法
在旋转钻井的基础上，再加上一个冲击器，使钻头在冲击动载和旋转的联合作用下破碎岩石的一种钻井方法。从实际使用结果看，这种钻井方法适用于钻硬岩石及深部地层，在浅部及泥页岩中较旋转钻井方法效果不明显，是对旋转钻井方法的一种补充。
中国是世界上早进行石油钻井的国家。早在西汉宣帝时（公元前60—70年），在现在的四川省和陕西省掘凿盐井发现天然气，并用于煮盐。到宋仁宗庆历年间（1041—1048），在四川省自贡地区用人力顿钻设备钻出了“卓筒井”（小口径井），英国科技史专家李约瑟博士（1900—1995）认为顿钻钻井是中国的重大发明。世界旋转钻井始于1900年，中国到1936年开始引进旋转钻机在新疆独山子地区钻了一批浅油井。1949年后，中国石油钻井的发展经历了四个时期：1949—1959年为初创时期，在这个时期主要是引进和学习苏联、罗马尼亚等国家的钻井装备和技术，旋转钻井技术得到初步发展；1960—1978年是发展时期，通过自主攻关，形成了浅井和中深井的钻井配套技术；1979—1998年是提高时期，广泛吸收了国外先进钻井技术，同时通过攻关，形成了深井钻井和多种功能定向井钻井的配套技术，并发展了保护油气层技术；1998年以后是走向市场化的时期，在这时期主要发展了小井眼钻井、大位移井钻井、水平井钻井、分支井钻井、欠平衡钻井、连续管钻井和套管钻井等钻井新工艺技术。
顿钻
顿钻 ，又称冲击钻。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底，由动力驱动游梁机构，使游梁一端上下运动，并带动钢丝绳和钻头产生上下冲击作用，使岩石破碎。顿钻钻速慢，效率低，不能适应日益增加的井深和复杂地层的钻探要求，逐渐被旋转钻代替。但它有设备简单，成本低，不污染油层等优点，可用于一些浅的低压油气井、漏失井等。