Prva sodobna metoda vrtanja nafte, ki jo je razvil Edwin L. Drake leta 1859 se še danes uporablja, čeprav je povečano povpraševanje po naftnih derivatih zahtevalo učinkovitejša sredstva za proizvodnjo nafte. Svet je od leta 1859 porabil 800 milijard sodov nafte, vrtanje nafte pa je hitro postalo cvetoča industrija. Po navedbah ameriškega ministrstva za energetiko nove tehnologije omogočajo vrtalcem, da dosežejo zaloge nafte, ki so bile nekoč nedosegljive.
Funkcija
Naftne vrtine se uporabljajo za črpanje surovih naftnih plinov in nafte iz podzemnih virov. Surovo olje je zelo viskozna tekočina in je zelo temne barve. V poltrdnem stanju surova nafta postane katran. Geologi v podzemnih rezervoarjih iščejo žepe surove nafte. Ti rezervoarji so lahko na stotine in celo tisoče metrov pod zemljo in jih je mogoče doseči le z vrtanjem pod površino. Ko vrtalci dosežejo rezervoar, sprememba tlaka pošlje surovo nafto na zemeljsko površje. To se imenuje "primarna proizvodnja". Ta postopek se lahko nadaljuje leta, vendar večina nafte še vedno ostane v rezervoarju. Ko tlak popusti, morajo naftne družbe s črpalkami potegniti surovo nafto do vilice.
.
Vrtanje na morju
Vrtanje nafte na morju je zelo podobno drugim metodam, ki se uporabljajo na kopnem, le da člani posadke pogosto živijo na teh masivnih vrtalnih ladjah. Na globinah, manjših od 61 metrov, se uporabljajo posebne naftne vaje, imenovane "dvižne ploščadi". Ko globine dosežejo 1.220 metrov, so ploščadi napol potopljene in so z dnom napolnjene z zrakom pritrjene na dno oceana. Obstajajo celo vrtalne ladje, ki kopljejo do 840 čevljev (2.440 metrov) in uporabljajo izpopolnjeno navigacijsko opremo. Vendar je vrtanje nafte na morju v preteklih letih škodovalo okolju. Večje naftne družbe nenehno obtožujejo razlitja nafte in strupenih kemikalij v vodo, izpuščanja škodljivih plinov v ozračje in ogrožanja prosto živečih živali v bližini teh vrtalnih mest. Na primer, Chevron je med leti 1992 in 1997 plačal skoraj 10 milijonov dolarjev globe zaradi številnih kršitev zakona o čisti vodi.
Vrtalno vrtanje
Danes je najbolj razširjena tehnika vrtanja olja rotacijsko vrtanje. Ta postopek lahko prepoznamo po visoki oljni ploščici in vrtljivem gramofonu na dnu. Na dolžino cevi je pritrjen težak bit. Ta cevovod je segmentiran in globino svedra lahko povečate s podaljšanjem dolžine cevi. Vrtalno vrtanje zahteva tudi uporabo posebnega blata, ki namaže sveder, ojača stranice vrtalne luknje in pomaga izvleči potaknjence. Blato je mešanica gline, vode in kemikalij.
Vodoravno vrtanje
Do določenih vrst rezervoarjev je najbolje doseči vodoravno vrtanje. Usmerjeno vrtanje, kot so ga nekoč imenovali, je bilo najprej uporabljeno za doseganje rezervoarjev za nafto ali zemeljski plin, ko je primarna proizvodnja tekla na navpičnem naftnem polju. Z vrtanjem na poševno stran, ki odstopa od navpičnih naftnih vrtin, bi lahko vrtalci dosegli večjo količino rezerve. Nekoč je bilo potrebno skoraj 2000 metrov, da se naredi popoln vodoravni vodnjak. Zdaj je sodobna tehnologija izboljšala postopek in omogočila 90-stopinjski obrat v manj kot sto metrih. Uspešen vodoravni vrtalnik lahko črpa štirikrat več nafte kot navpična vrtina. Tudi stroški vodoravnega vrtanja so nekoliko nižji glede na razmerje med proizvodnjo in stroški. Ena vodoravna vrtina lahko opravi delo štirih navpičnih vodnjakov.
Udarno vrtanje
Udarno vrtanje, imenovano tudi vrtanje z kabelskim orodjem, je preprosta metoda, ki sega že v prve svedre, ki so jih uporabljali v petdesetih letih 20. stoletja. Tla lomi sveder, pritrjen na jermenico in kabel. Sveder se potegne na vrh vilice in večkrat spusti na tla. Ta postopek razbije skalo na majhne koščke, ki jih je mogoče očistiti, da se pokaže globoka vrtina. Tolkalno vrtanje lahko doseže globino več kot 100 metrov in z izmenljivimi svedri lahko uporabite za vrtanje skoraj vseh površin. Do poznih 1800-ih so mesta za vrtanje tolkal pomagali parni stroji, pozneje pa jih je zamenjal rotacijski vrtalnik.