钻探工程学科是研究钻探理论、钻探设备和工具、钻探仪器、钻探材料和钻进工艺等的学科，是探矿工程学科中处于核心地位的分支学科。

人类钻探活动已有数千年的历史，大体经历了4个阶段：①从远古至11世纪中叶，用原始手工工具挖掘大口径浅井；②从11世纪中叶至19世纪中叶，用竹木作工具，以人畜为动力，冲击钻凿小口径深井；③从19世纪中叶至20世纪初，用钢铁制造设备和工具，以蒸汽机为动力，进行冲击钻井，即顿钻；④20世纪初至今，以内燃机和电动机为动力的旋转钻井阶段。

中国是钻探技术的发明国。英国著名科学家李约瑟博士，本名约瑟夫·尼代姆在其所著《中国科学技术史》（Science and Civilization in China）一书中写道：“今天在勘探油田时所用的钻探井或凿洞技术，肯定是中国人的发明。因为我们有许多证据可以证明，早在汉代（公元前1世纪～公元1世纪）中国就已经在四川采用了该技术。不仅如此，在美国加利福尼亚州和宾夕法尼亚州在利用蒸汽动力之前，世界长期以来所采用的钻探方法与此技术基本相同。”李约瑟还说：“中国的卓筒井工艺革新，在11世纪就传入西方，直到公元1900年以前，世界上所有的深井基本上都是采用中国人发明的方法打成的。”

钻探工程的技术特点包括：①固体矿产岩心钻探。钻进对象主要是沉积岩、火山岩、变质岩，但以坚硬、破碎、复杂的结晶岩为主。钻孔孔径小（一般为48～150毫米）；要全孔采取岩（矿）心或岩屑；按矿种的不同，深度从几十米到2000多米不等。以金刚石取心钻探方法为主体，辅助绳索取心、液动锤等方法提高钻进效率。以孕镶人造金刚石钻头为主，少量使用天然金刚石和超硬复合材料：钻机小型、轻便，易于搬迁，转速高、扭矩小；采用薄壁钻具；冲洗液以低固相或无固相泥浆体系为主。钻孔目的是探查深部矿体情况。②水文水井钻探。以沉积岩为主，少量在结晶岩中施工。普查孔直径小于150毫米，勘探孔直径一般为150～350毫米，水井直径一般为150～550毫米，深度一般为300米左右，地热井（或干热岩井）深度一般1000～4000米；水文钻探需要取心，水井钻探仅在必要时捞取岩屑；钻进工艺以牙轮钻进为主，少量使用取心钻头；钻机属中型，以转盘钻为主，转速低，提升力较大，人工辅助操作较多；钻具规格与石油钻相似；冲洗液以泥浆类为主。钻孔目的是探测地下水资源的数量与质量，或者是开采地下水或地热。③石油天然气钻井。主要钻探沉积岩地层，钻取岩心较少，以岩屑录井为主，井径大（一般开孔915毫米，终孔216毫米），井较深（一般为2000～7000米）；以全面钻进为主，主要采用牙轮钻头、复合片钻头，少量采用天然金刚石钻头；钻具强度大，配套齐全；采用强力钻进规程，高泵压、大排量；用大型石油钻机施工，转速低、提升力大，电液气控制程度高；冲洗液及固控系统复杂，要求高；为防止高压油气层发生井喷，井口要安装防喷器。石油钻井目的是勘探或开采地下的石油和天然气。④科学钻探。以坚硬、破碎、复杂的结晶岩为主；在大陆及海洋科学钻探中，由于科学目标差异很大，钻孔孔径、深度和地质要求有很大区别，多数钻孔直径较大、孔较深，采样要求很高，多采用地质岩心和石油钻井两者结合的工艺方法；在环境、极地等科学钻探中，一般孔径较小，钻孔较浅，采样和获取地下信息要求很高。科学钻探目的是用于地球科学问题的探索研究。⑤基础工程施工钻进。所用方法很多，以钻孔桩为主，钻孔口径一般为0.3～1.5米，甚至达2～3米；孔深浅，一般几十米，很少超过百米；多数在土层中钻进，有时也会在风化壳甚至基岩中钻进；早期的钻孔桩多采用机械式转盘钻机，以冲洗液循环方式携带出岩屑，由于对环境影响大，在城市中已逐步被淘汰，目前采用先进的旋挖钻机以干式钻进方法钻孔。

钻探工程是一门古老而又年轻的工程技术，它是伴随人类对矿产资源和地下水资源的需求而产生的。随着工业技术的进步，钻探工程也取得了快速的发展。在现代，城市建筑、铁路、公路、桥梁的地基基础工程和地下管道铺设等各类工程建设为钻探工程技术应用拓展了巨大的空间，钻探工程已经形成了一个庞大的具有多个分支的工程系统。按技术特征或应用领域钻探工程可划分为十大钻探技术体系：地质岩心钻探、石油钻井、科学钻探、水文水井钻探（含热水井钻探）、工程地质勘察钻探、基础工程施工钻探（含地质灾害防治工程）、非开挖管道铺设、建筑物管道孔钻凿、矿山爆破孔钻凿、大型竖井钻凿等技术体系。各技术体系中理论基础、设备、钻具、仪器、工艺方法、泥浆与护壁方法等，都有很大区别而自成体系。

随着工业和建设事业的迅速发展，钻探工程应用领域日益拓宽。随着航测、遥感区域的扩展，钻探验证工作量急剧增加。煤、石油、地热、水资源、贵金属和非金属矿产钻探工作量也随之增加。钻孔孔径和孔深将向两极发展，既要采用金刚石钻进方法施工小直径钻孔，又要用大型钻机施工石油井、地热井和1～3米大口径基桩孔，还要为深部地质科学研究施工深孔、超深孔。