中国是最早发明石油钻井的国家，同时也是最早进行石油开采和使用的国家。早在3000多年前，《易经》中就有了“泽中有火”的记载，这里的“火”就是逸到地面的天然气在燃烧。最早提出“石油”一词的是977年北宋时期的《太平广记》。北宋杰出的科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中，对石油的性状、用途、前景都作了明晰的阐述。1878年，台湾苗栗出磺坑地区用从美国购进的以蒸汽机为动力的顿钻钻机，钻成了近代中国第一口石油井——台湾苗栗1井，井深约120米，日产原油约0．75吨。1907年9月10日，延长石油厂从日本购进的以蒸汽机为动力的顿钻钻机，在陕西延长县西门外钻成了延1井，钻达井深81米，日产原油1～1．5吨，这是近代中国大陆第一口油井。但是进入近代后，由于清朝的闭关锁国，中国错过了两次工业革命，使得中国的石油开采和使用技术逐步落在西方国家后面，中国的钻井技术更是发展十分缓慢。
新中国成立初期，中国主要是学习和引进苏联的钻井技术与经验。20世纪70年代末期，随着国家的改革开放和对外学术交流的增加，科学钻井被提到议事日程上来，钻井工程设计技术、优质钻井液技术和高压喷射钻井技术成为这个时期科学钻井实践的主要标志。80年代末，形成了高压喷射钻井、优选参数钻井、定向井钻井、丛式井钻井等钻井技术。到90年代末，引进与发展了随钻测量装置、顶部驱动钻井装置、欠平衡钻井装备后，中国的水平井钻井、大位移井钻井、欠平衡钻井等钻井技术快速发展。
1959年4月11日，大庆油田的发现井松基3井开钻，8月中旬在井深1461．767米完钻，9月26日试油喷出油流，日产原油10～33吨。1963年3月31日开钻历时1215天完钻的中国第一口深井大庆油田松基6井，井深4718．77米。1971年8月10日开钻、1976年2月27日完钻的中国第一口超深井四川女基井，井深6011米。1974年12月17日开钻、1977年12月4日完钻的中国第一口井深超过7000米的超深井四川关基井，井深7175米。1996年11月22日，中外合作钻成的第一口高难度大位移井西江24－3－A14井开钻，于1997年5月19日完钻，完钻斜深9238米，水平位移8062．7米，创水平位移最大的世界纪录。2006年，钻成塔深1井，井深8408米。2008年2月25日开钻、2009年完钻的中国井下最高温度井古龙1井，井深6320米，井底温度253℃。2015年12月2日，海洋石油981承钻的中国首口超深水井陵水18－1－1井，作业水深1688．7米，完钻井深2927米。2018年5月25日，亚洲国家实施的最深大陆科学钻井和国际大陆科学钻探计划（ICDP）成立22年来实施的最深钻井松科2井完井，井深7018米，井底温度241℃，全井取心。2019年6月19日，当时的亚洲陆上最深井塔里木油田轮探1井完钻，井深8882米。2021年8月24日，亚洲陆上最深井西北油田塔深5井完钻，井深9017米。可以说，深井超深井钻完井技术水平代表了一个国家或者国际钻探服务公司的钻井技术水平。总体上说，中国的深井超深井钻完井技术水平已处于世界先进水平行列。
中国现代钻井技术的进步离不开钻井装备制造技术不断取得突破。1982年12月，由兰州石油化工机器厂制造的ZJ45钻机出厂，这是符合国家标准的中国第一台自己制造的大型钻机。1984年6月，国产第一台钻深能力6000米的半潜式钻井平台勘探3号投入使用。2007年，宝鸡石油机械厂制造的9000米钻机通过鉴定。2007年11月16日，中国第一台12000米钻机问世。2012年5月，中国第一座超深水半潜式钻井平台3000米水深“海洋石油981”研制成功，并在南海开钻。2017年2月13日，全球最先进超深水钻井平台“蓝鲸Ⅰ号”出厂。2019年9月26日，全球最先进超深水钻井平台“蓝鲸Ⅱ号”出厂。
从世界上看，1938年，美国钻成了世界第一口深井，井深4573米。1949年，美国钻成了世界第一口超深井，井深6255米。1984年，苏联完钻的世界最深井СГ－3井，井深12262米，1991年二次侧钻达12869米。1994年，德国在KTB计划的万米深井应用中，钻成了第一口井，井深达9101米，应用VDS自动垂直钻井系统，井深6710米时井斜仅1＆deg；、水平位移小于4米。2017年11月，库页岛萨哈林－1号项目在鄂霍次克海的Chaivo油田Orlan平台所钻的“世界之最”海底大位移井，全井测深达15000米，水平位移达14129米。截至2021年，全球有80多个国家能钻深井，有30多个国家能钻超深井，表明深层超深层已成为全球油气资源勘探开发的重大需求，深井、超深井钻完井技术已成熟配套。国际先进水平的深井、超深井钻完井技术已突破12000米垂深，钻机等主要装备具备15000米钻深能力，正在向自动化、智能化方向发展。
伴随科学技术水平的不断提升，很多新型智能设备开始在世界石油钻井工程中应用，推进了石油工业自动化智能化发展，让石油钻井技术变得越来越可靠，钻完井技术已经从发现油气藏、建立油气通道发展成为提高单井产量、提高采收率、降低油气综合成本的重要手段。21世纪，石油钻井主要面临两大任务：一是围绕深层超深层油气勘探开发需求，以“降本保质增效”为目标，从“安全提速”入手，不断打造工程技术利器，加速技术升级和装备配套，降低复杂时效，缩短工程周期，支撑油气勘探开发的重大发现和突破；二是围绕特深井和深地研发计划，强化安全高效钻完井基础研究和重大技术攻关，将油气勘查技术能力提升到10000米及更深，支撑特深井和深地资源规模化勘探与效益化开发。深井超深井钻完井技术正在向更深、更快、更经济、更清洁、更安全、更聪明的方向发展。
