20世纪30年代,空气开始作为钻孔冲洗介质用于严重缺水地区钻探石油,以后逐步扩展到水文地质、地热、工程地质、岩心钻探等领域。空气可以反复使用,并具有可压缩性,与清水和泥浆相比是一种低密度冲洗介质,能有效地钻进低压油、气、水层、地热层,因而能保护这些储层不被压裂、压走、封堵以及造成严重漏失,同时空气钻进有助于提高钻速和钻头寿命。
按循环介质的不同,空气钻进可分为:①空气钻井。仅使用压缩空气或其他气体作为循环介质,液相比小于等于2.5%。②雾化钻井。把一定的乳化水溶于空气中注入井内,以雾的形式返出井眼,雾化钻井所需空气量比空气钻井增加30%~40%。③泡沫钻井。使用压缩空气或其他气体混以不可压缩的流产生的连续泡沫作为循环介质,液相比在2.5%~25%。④充气钻井。使用压缩空气或其他气体与不可压缩流物作为循环介质,液相比大于等于25%。