利用鉆頭旋轉時產生的切削或研磨作用破碎巖石。是當前通用的鉆井方法。比頓鉆鉆速快，并易于處理井塌、井噴等復雜情況。按動力傳遞方式，旋轉鉆又可分為轉盤鉆和井下動力鉆兩種：轉盤鉆在鉆臺的井口處裝置轉盤，轉盤中心部分有方孔，鉆柱上端的方鉆桿穿過該方孔，方鉆桿下接鉆柱和鉆頭，動力驅動轉盤時帶動鉆柱和鉆頭一起旋轉，破碎巖石。井下動力鉆是利用井下動力鉆具帶動鉆頭破碎巖石，鉆進時鉆柱不轉動，磨損小、特別適于打定向井。井下動力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆和電動鉆等。

井下動力鉆具鉆井是利用渦輪鉆具、螺桿鉆具以及沖擊旋轉鉆具靠鉆井液驅動的方法鉆井。特點是進尺快、鉆壓小、泵壓高。適合鉆定向井或特殊硬底層井段。

鉆井設備按功能分為旋轉系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)。動力與傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。

鉆柱從方鉆桿到鉆頭全部井下鉆具的總稱，由方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、穩(wěn)定器接頭及其他各種附件組成。作用是起下鉆頭，向鉆頭傳遞破碎巖石所需的機械能量，給井底施加鉆壓，向井內輸送洗井液及進行其他井下作業(yè)。

渦輪鉆具靠高壓液流通過渦輪，把液體能轉變?yōu)橹行妮S上的機械能，帶動鉆頭破碎巖石。由成百對串聯(lián)地裝在外殼內的渦輪定子和轉子以及軸承、中心軸等組成。渦輪定子和轉子的葉片呈反向彎曲，高壓泥漿沿定子葉片的偏斜方向流動,有力地沖擊轉子葉片,使轉子帶動中心軸旋轉,渦輪鉆具是蘇聯(lián)采用的主要鉆井工具，他們發(fā)展了各種性能的新型渦輪鉆具，被廣泛用于各種深度和地層的鉆井工作中（包括已鉆成的萬米井），其他國家也在發(fā)展中。