Les trépans de forage pétrolier qui sont utilisés pour créer un puits de pétrole sont généralement fabriqués comme un équipement rotatif qui gratte, coupe et broie la roche et d’autres matériaux souterrains. Ces forets sont utilisés pour déplacer des matériaux situés entre la croûte terrestre et le pétrole qui se trouve loin sous la surface. Un moteur principal et un équipement rotatif sont utilisés conjointement avec les trépans pour faire tourner l’équipement de forage et le déplacer vers le bas. Les premières tentatives de rotation d’équipement de forage comprenaient l’utilisation d’animaux de ferme marchant en rond tout en étant attachés à une tige de forage et à un trépan de forage pétrolier.
Le type de foret utilisé est généralement spécifique au matériau percé et au type de matériau souterrain que les ingénieurs s’attendent à rencontrer. Les trépans de forage pétrolier peuvent être fabriqués à partir de matériaux tels que l’acier, les diamants naturels, les diamants synthétiques et le carbure de tungstène. Chaque trépan est composé d’au moins deux cônes de disques rotatifs dentés qui arrachent la roche et les matériaux.
Les forets à dents en acier sont les types les plus courants de forets utilisés dans le forage pétrolier. Le carbure de tungstène peut être inséré dans les mèches en acier pour ajouter de la résistance et permettre le mouvement à travers des matériaux plus résistants. Des diamants synthétiques polycristallins peuvent également être ajoutés aux inserts en tungstène des trépans de forage pétrolier pour déplacer le trépan à travers des formations rocheuses plus fortes. Là où des formations rocheuses extrêmement fortes sont rencontrées, un trépan de forage incrusté de diamant peut être utilisé; ces forets sont 40 à 50 fois plus résistants que les forets en acier.
Le choix du bon type de trépan de forage pétrolier est important dans les premières étapes du forage à travers la roche et les sédiments, car il est difficile de changer un trépan de forage après le début du forage. Chaque trépan de forage pétrolier est attaché à un train de forage et des tiges de forage assemblées en longueurs de 30 mètres (9.1 pieds). Pour changer une mèche endommagée ou incorrecte pour le type de roche rencontré, l’ensemble de la tige de forage, de la chaîne et du trépan doit être retiré du puits.
Lors de l’utilisation de forets rotatifs, un fluide lubrifiant doit être passé à travers le tube de forage et sur le foret et la roche qui sont forés. Ceci est fait pour plusieurs raisons, y compris la lubrification du trépan de forage pétrolier, l’élimination de la roche de la tige de forage et la prolongation de la durée de vie de l’équipement de forage. En fonction du type de trépan de forage pétrolier et de la roche forée, le fluide peut inclure de la boue contenant des produits chimiques, de l’eau et de la graisse, ou il peut être sans air, avec des gaz utilisés pour lubrifier l’équipement de forage. Le fluide de forage est important car il éloigne le matériau cassé de la zone du trépan de forage pétrolier.