صنعت نفت در جهان تاریخی بسیار کهن دارد .قدیمیترین تمدنی که تا به حال شناخته شده در دره های نیل، دجله و فرات و در چین بوده است. اسناد تاریخی و کاوشهای باستان شناسی نشان می دهد که مردم مزبور از کهن ترین روزگاران نفت را می شناختند. چهار هزار سال قبل از میلاد مسیح مردم دجله و فرات، قیر را به عنوان ملات ساختمانها به کار میبردند. در ایران کاوشهای باستان شناسی معلوم داشته که ساکنین کشور ما از ۵ تا ۶ هزار سال پیش قیر را به عنوان ملات در ساختمان و یا برای نصب و بهم چسباندن جواهرات و ظروف سفالین و اندود کردن کشتیها بکار میبردند.

تاریخچه صنعت نفت در ایران به سال ۱۲۸۰ بر می گردد . پس از اعطای امتیاز استخراج و بهره برداری از نفت ایران (به غیر از پنج استان شمالی) در سال ۱۲۸۰ از سوی مظفر الدین شاه قاجار به ویلیام ناکس دارسی انگلیسی، اولین چاه نفت در منطقه مسجد سلیمان واقع در استان خوزستان در سال ۱۲۸۷ حفر شد. به دنبال آن، در سال ۱۲۸۸ عملیات احداث اولین پالایشگاه ایران در شهر آبادان، توسط “شرکت نفت انگلیس- پرشیا” آغاز شد. با احداث پالایشگاه آبادان، توزیع نفت خام ایران آغاز و اولین محموله در سال ۱۲۹۱ به خارج از کشور صادر شد.

امروزه بزرگترین منابع نفتی جهان در خاورمیانه ؛ایالات متحده امریکا؛آفریقای شمالی و روسیه است.کشور عزیزمان ایران در حال حاضر با در اختیار داشتن بیش از ۳۴ تریلیون مترمکعب ذخایر گاز طبیعی و ۱۵۵ میلیارد دلار بشکه ذخایر قابل برداشت نفت خام یکی از بزرگترین دارندگان ذخایر هیدروکربوری جهان است. آمارهای رسمی موسسات معتبر بین‌المللی نشان می دهد که ایران دستکم تا ۱۵۰ سال نفت و ۲۰۰ سال آینده ذخایر گاز طبیعی در اختیار دارد و این در حالی است که هنوز در نیمی از مساحت جغرافیایی کشور هنوز فعالیت های دامنه دار اکتشافی انجام نشده است.

با مراجعه به آمارهای منتشر شده مشخص است صنعت نفت به عنوان یک عامل مهم بطور میانگین  ۲۵درصد تولید ناخالص داخلی ، ۸۵ درصد از سهم درآمد ارزی و ۶۵ درصد درآمد دولت را تشکیل می‌دهد. با توجه به موارد فوق اهمیت این صنعت و زیر ساختهای مورد نیاز برای اکتشاف، استخراج و پالایش نفت و فرآورده ای نفتی بیش از پیش مشخص می شود.

ظرفیت تولید نفت خام در دنیا ظرف ۲۰سال گذشته افزایش یافته ولی ظرفیت تولید کالا و تجهیزات نفت در دنیا متوقف شده و امروزه کشورهای غربی می‌خواهند انحصار ساخت کالاها و تجهیزات صنعت نفت را در اختیار گیرند. با توجه به اینکه بهای زیادی از سرمایه‌گذاری نفت و گاز صرف خرید کالا و تجهیزات می‌شود ، در سالهای اخیر با سیایت گذاری صحیح مدیریتی کلان ، تلاش بر این بوده تا وابستگی در این زمینه ، از طریق بومی سازی تکنولوژی ساخت از بین رفته و  با تولید کالاها و تجهیزات در داخل ، ارزش افزوده حاصل صرف اقتصاد کشور ‌شود.

زمین شناسان پس از مطالعات مختلف زمین شناسی و انجام آزمایش های متفاوت روی نمونه های سنگ های رسوبی و کارهایی نظیر لرزه نگاری، به احتمال وجود نفت گیر ، حاوی نفت با گاز در یک محل پی می برند که تأیید آن تنها پس از حفاری امکان پذیر است. امروزه تقریبا ثابت شده که نفت از بقایای جاندارانی که میلیونها سال قبل روی زمین می زیسته اند به وجود آمده است). سپس با توجه به موقعیت محل و بررسی تمام جوانب، حفاری در آن منطقه آغاز می شود. بدیهی است در حوضه های شناخته شده، با در نظر گرفتن برنامه توسعه ای و حدود مخزن نفتی (گازی) زیرزمینی و این که به هر حال باید نفت و گاز زیرزمینی را استخراج نمود، اقدام به حفر چاه های جدید می گردد.

معمولا چاههایی که قبل از تثبیت وجود نفت با گاز، حفر می گردند به چاه های اکتشافی معروفند (Exploration Wells). در مناطق شناخته شده، چاه اکتشافی به دنبال هدف به خصوصی نیز ممکن است حفر گردد. حفاری چاه های اکتشافی معمولا با دقت بیشتری نسبت به حفر یک چاه در محل شناخته شده صورت می گیرد و خود دلایل بسیار دارد که مهم ترین آن ناشناخته بودن وضع لایه های زیر زمینی در حوضه جدید می باشد. در حین حفر این نمونه چاهها و حتی پس از اتمام حفاری سعی می گردد که تا حد امکان اطلاعات دقیق تری کسب گردد چرا که فعالیت های بعدی در این حوزه ها وابسته به این اطلاعات می باشد. پس از کسب اطلاعات و به نتیجه رساندن حفاری های اولیه و در راستای مشخص کردن محدوده مخزن نفتی و بررسی بیشتر روی لایه های زیر زمینی حوضه جدید، چاههای توصیفی (Delineation Wells) در محل های محاسبه شده حفر می گردند.

سپس با توجه به وسعت میدان نفتی و پیش بینی حجم مورد بهره برداری، طی محاسبات دقیق، امکانات و تأسیسات لازم برای تولید از منطقه ایجاد گردیده و با برنامه ریزی حساب شده ای، حفر چاه های توسعه ای (Development Wells) شروع می شود. لازم به یادآوری است که تمام چاههایی که حفر می گردند در جهت استخراج نفت یا گاز نمی باشند بلکه اهداف مختلفی در حفر چاه مورد نظر می باشد. (چاههای دفعی (Disposal Wells)، چاههای تزریقی آب یا گاز (Injection Wells) و حتی در بعضی موارد چاه های مشاهده ای (Observation Wells) و غیره).

در حال حاضر اکثر عملیات حفاری، با مته (Drilling Bit) صورت می گیرد و قطعات جدا شده از لایه های در تماس با مته، توسط سیالی که در چاه به گردش در می آید از چاه خارج می گردند. سیستم های جدیدتر حفاری نیز ابداع گردیده است؛ ولی هنوز چندان عمومیت ندارند و اکثرا در مراحل آزمایشی می باشند. با مشخص کردن محل برای حفاری، دکل حفاری (Drilling Rig) با تمامی تجهیزات اعم از پمپها، لوله های حفاری و غیره به آن مکان انتقال داده می شود. دکل و کلیه وسایل به طور مناسب در محل تعبیه و سپس حفاری آغاز می گردد.

در ابتدای حفاری از مته های بزرگ تر (با توجه به موقعیت محل و معمولا با قطر بیش از ۱۸ اینچ) استفاده می شود، به مرور که به عمق چاه افزوده می گردد با در نظر گرفتن وضع لایه ها و موقعیت چاه، از مته های با اندازه کوچک تر نیز استفاده می شود (حتی به کوچکی  اینچ). جهت انجام عمل حفاری، مته به انتهای لوله حفاری (Drill Pipe) بسته شده و تحت فشار به دوران در می آید. این فشار و دوران باعث می شود که سنگ های موجود در زیر مته خرد و کنده شوند. (لازم به ذکر است که مته ها خود نیز انواع متفاوت دارند که با توجه به جنس سنگ و موقعیت محل حفاری مورد نظر و این که کدام یک بهتر جوابگو خواهد بود، مورد استفاده قرار می گیرند). ذرات کنده شده توسط گل حفاری (Drilling Mud) که در حین عمل، دائم در چاه در حال دوران و گردش (Circulation) است، به خارج از چاه آورده می شود. این گل حفاری به طور مداوم از بالای چاه و به وسیله لوله حفاری به داخل چاه پمپ می شود، از مجرای موجود در مته عبور کرده و از مسیر پشت لوله حفاری و دیواره چاه مجددا به بالای چاه برمی گردد که در این بالا آمدن، ذرات کنده شده را نیز با خود به همراه می آورد. (کاربرد گل حفاری فقط به این مورد خاص محدود نبوده، بلکه در سرد کردن خود مته و نیز کنترل فشار چاه نقش عمده ای دارد، همچنین در نگه داشتن دیواره چاه بی تأثیر نیست). به مرور که چاه عمیق تر می شود طول لوله حفاری افزایش یافته و عملیات ادامه می یابد.

هم زمان با ادامه حفاری، روی دیواره چاه پوشش فلزی (Casing) تعبیه می گردد. این عمل با توجه به موقعیت لایه در حین حفاری و نیز وضع چاه صورت می گیرد. برای انجام آن لازم است که عمل حفاری به طور موقت قطع، پوشش مورد نظر کار گذاشته شود و سپس حفاری ادامه یابد. پشت این لوله پوششی، سیمان نیز پمپ می گردد؛ جنس و اندازه لوله بستگی به موقعیت چاه و قطر آن در همان شرایط به خصوص دارد. (این لوله برای جلوگیری از ریزش دیواره چاه، قطع ارتباط بین لایه ها از داخل چاه و همچنین کنترل مناسب چاه تعبیه می شود)

در حین حفاری، از سنگ لایه ها برای مشخص کردن جنس و موقعیت های دیگر آنها نیز نمونه برداری می گردد. به این منظور ممکن است که از ذرات بالا آورده شده توسط گل حفاری (Cuttings) نمونه برداری شود، یا این که نمونه گیری به صورت درآوردن مغزه (Core) باشد. وزن و جنس گل حفاری با توجه به عمق چاه، فشار داخلی آن و موقعیت مخصوص حین عمل، نیز تعویض می گردد که خود یکی از موضوعات بسیار مهم عمل حفاری می باشد. بدین صورت حفاری تا عمق نهایی مورد نظر ادامه می یابد و با کار گذاشتن لوله گم یا آستری (Liner) (در حقیقت جداره پوششی که تمام دیواره چاه را فرا نمی گیرد و فقط فاصله محدودی را با توجه به موقعیت چاه می پوشاند و تا سر چاه ادامه ندارد.) یا لوله مغزی (Tubing) (که از سر چاه تا عمق به خصوصی ادامه دارد و کاربرد آن بستگی به شرایط چاه و نحوه بهره برداری بعدی از آن دارد.) کار رو به اتمام می رود. لازم به ذکر است که انجام عمل حفاری با دقت و احتیاط و در حضور شیرهای ایمنی، به ویژه فوران گیر (B.O.P) صورت می پذیرد. گاهی قسمت تولیدی چاه با در نظر گرفتن موقعیت محل، بدون پوشش فلزی (Open Hole) تکمیل می گردد.

در حین حفاری هرگاه به لایه ای که دارای نفت با گاز باشد برسند، بسته به ضرورت، آزمایش مقدماتی روی نفت یا گاز، همراه با اندازه گیری فشار انجام می گیرد .

پس از حفر و تکمیل چاه، دکل انتقال می یابد. پس از آن انجام هر عمل دیگری باید با نظارت مهندسی بهره برداری صورت گیرد. برای بهره برداری از چاه، ابتدا تمامی وسایل حفاری را جمع آوری می کنند و سپس دستگاه های دیگری به همراه لوله ها و شیرهای سرچاهی روی چاه نصب می نمایند. مجموعه این لوله ها را درخت کریسمس (Chrismas Tree) گویند.

برای کنترل دبی چاه نفت از کاهنده (Choke) استفاده می شود. برای چاه های گازی از اریفیس (Orifice) استفاده می شود. بعد از اولین جداره گذاری، شیر فوران گیر نصب می شود و در حفاری های بعدی وسایل از داخل شیر فوران گیر به چاه فرستاده می شوند. بعد از تحت کنترل در آوردن چاه (کشتن چاه) شیر طغیان شکن را برداشته و ماسوره لوله جداری (Casing Spool) نصب می شود. احیانا اگر چاه به جهانی به تعمیر نیاز داشته باشد، مجددا باید از دکل حفاری استفاده نمود که این مورد نیز برنامه ریزی خاص خود را دارد. بنابراین، به طور خلاصه می توان گفت که حفاری به دو منظور انجام می گیرد: حفاری آزمایشی برای شناسایی نفت گیرها و مخازن نفتی و حفاری تولیدی برای بهره برداری از مخازن نفتی.