井下工具是油气钻采的重要组成部分，对油气田开发起主要支撑作用。

自19世纪以来，随着石油钻采技术的兴起，井下工具应运而生。根据井况的不同和生产需求的不同，形成了不同类型的井下工具。1948年进入科学化钻井后，井下工具的结构、用途和形式均发生较大变化。例如随着喷射钻井、优化钻井、欠平衡钻井、控压钻井和地质导向钻井等技术的发展，与之匹配的钻井工具、完井工具和采油工具均发生了变化。此外，井下工具的发展还与油气资源的分布及地层特性有关，如中国西部地区的油气主要分布于深部研磨性地层中，而川渝地区的油气钻采则需处理高温、高压和高含硫等问题。

按照用途的不同，井下工具可分为钻井工具、完井工具、修井工具和采油工具4种类型。

在油气勘探和开发中，钻井工具是用于形成井眼及提高钻井效率的井下装置。工程中将从方钻杆到钻头的全部井下钻井工具称为钻柱，其作用是起下钻头、向钻头传递破碎岩石所需的机械能量、给井底施加钻压、向井内输送洗井液及进行其他井下作业。钻柱具有大长径比的特性，钻柱的工作负荷较大，所钻进的井眼轨迹也日益复杂，这3个因素决定了井下钻井工具一直在强烈动载下工作。钻柱系统特别是近钻头钻井工具的动力学特性直接影响着钻进安全与钻进效率。

按功能不同，钻井工具可分为钻头、钻铤、钻杆、井下动力钻具、辅助钻井工具。①钻头。主要作用为破碎岩石和形成井眼。②钻铤和钻杆。钻杆与钻铤的作用在于传递井口扭矩、控制钻压、形成钻井液流动的内外环空。③井下动力钻具。主要指螺杆钻具和涡轮钻具，其作用为将钻井液的动压能转换为钻头破岩的机械能量从而提高破岩效率。与传统转盘钻井相比，井下动力钻具在提高机械钻速、控制井眼轨迹和减小钻井成本等方面具有极大的优越性。④辅助钻井工具。包括减振器、扶正器、水力振荡器、扩眼器、扭力冲击器和水力加压器等，其作用在于减小钻柱振动、降低摩擦阻力或辅助钻头破岩，从而提高钻井效率。

在完成钻井作业后，完井过程中所用的井下装置。井下完井工具是油气层与油气井井筒之间的连通渠道。井下完井工具包括完井管柱、井底结构、压裂工具、其他工具。①完井管柱。主要由套管和按指定功用组合而成的井下装置组成。其中，套管主要包括表层套管、中间套管和生产套管。完井管柱结构与井的类型（如采油井、采气井、注水井、注蒸汽井、注气井）有关。②井底结构。是连接在完井管柱最下端、与完井方法相匹配的工具和管柱的有机组合体，如引鞋、可钻桥塞和安全阀等。③压裂工具。主要应用于压裂工艺中，以达到提高单井产量和实现高效开发的目的，包括浮箍、球座和滑套等。④其他工具。投产前的通井、刮管和洗井所用工具，其作用是为完井作业后的采油作业扫除障碍。

确保油气井能顺利使用而采取的维护和保养措施所用的井下装置。井下修井工具主要应用于处理落鱼、卡钻、套管损坏修复、老井侧钻等。当油气井内有落鱼时，需要磨铣或者用打捞工具将其捞出。打捞工具按井内落鱼类型，可分成管类打捞工具、杆类打捞工具、绳缆类打捞工具、测井仪器类打捞工具、小物件类打捞工具等；按工具结构特点，可分为锥类、矛类、筒类、钩类、篮类等。当套管出现变形时，采用胀管器进行修复，以实现恢复其内通径尺寸的目的；老井侧钻，则采用磨鞋和铣鞋等工具进行。

使油气进入井筒并将其举升至地面过程中所用的井下装置，包括抽油泵、抽油杆、油管及其他工具。①抽油泵。其作用是把井内原油举升至地面。根据抽油泵的井下固定方式，可分为管式泵和杆式泵。②抽油杆。将光杆和抽油泵连接，其作用是传递动力。③油管。其作用在于将原油和天然气输至地面管道。④其他工具。包括封隔器、防砂器和过滤器等，其作用均是辅助采油作业。其中，封隔器是用于封隔管柱与井眼之间环形空间的密封元件，在采油工程中用封隔器进行分层。

井下工具常见失效形式包括：①断裂。例如，钻杆因扭矩过大扭断或因轴向拉力过大拉断。②弯曲变形。例如，钻柱因轴向压力过大而产生正弦屈曲或螺旋屈曲，有些弯曲可以恢复，有些残留永久变形。③疲劳。交变载荷或振动容易造成井下工具疲劳失效。④腐蚀。井下酸性流体介质造成井下工具腐蚀。⑤冲蚀。例如，高压钻井液（含有重晶石等颗粒）对井下工具表面的冲蚀。⑥磨损。例如，钻杆、钻井工具与套管及裸眼岩石长期接触摩擦导致的工具外表面磨损。井下动力钻具中的定转子和轴承啮合表面研磨、啃咬，使轴承润滑条件和马达工作环境恶化而发生磨损失效。

在油气钻采中，工艺和工具常常互为引领，例如与欠平衡钻井配套的防喷系统和与导向钻井配套的旋转导向系统，既为钻采工艺提供工具，又因钻采工艺要求的不断提高而进步。随着浅层油气的枯竭及深部油气钻采作业的不断增加，提高硬地层或研磨性地层钻井效率的工具、提高页岩气水平井延伸能力的工具、智能钻完井工具、钻完井一体化工具等是井下工具发展的趋势。对油气资源进行高效经济开采是不断努力的方向。