Wiercenie studni głębinowych to wiercenie odwiertu na lądzie do głębokości 1 mili lub większej oraz na morzu do głębokości 5 mil lub większej. Te głębokie studnie są wiercone na tych głębokościach głównie dla gazu ziemnego lub ropy naftowej; jednak studnia może zostać wywiercona, aby dotrzeć do wody. Proces wiercenia studni do takich głębokości jest bardzo techniczny i może obejmować wiercenie kierunkowe w celu dotarcia do złóż zasobów naturalnych bez zakłócania istniejącego wykorzystania powierzchni.
W celu dotarcia do zasobu naturalnego wierci się studnię, robiąc dziurę w ziemi, aby wydobyć wodę, gaz ziemny lub ropę z podziemnego złoża. Dla każdego konkretnego złoża podziemnego przedsiębiorstwo wiertnicze dobiera metodę wykonania odwiertu i eksploatację zasobów naturalnych. Do wiercenia studni głębinowych do podziemnego złoża wykorzystuje się specjalistyczne wiertła i rurę wiertniczą.
Geolodzy i inżynierowie wspólnie planują sposób, w jaki zakończą wiercenie studni głębinowych, aby dotrzeć do zasobów podziemnych. Czasami firma wiertnicza ma pozwolenie na dostęp do zasobu naturalnego z jednej lokalizacji, jednak zasób nie znajduje się bezpośrednio pod miejscem wiercenia. W takich przypadkach firma wiertnicza musi zastosować techniki wiercenia kierunkowego, aby dotrzeć do złoża. Aby dotrzeć do głębokich złóż, firma wiertnicza stosuje kombinację głębokich wierceń pionowych i technik wiercenia kierunkowego.
Proces wiercenia studni głębinowych może być czasochłonny ze względu na pomiary i prace geodezyjne wykonywane, gdy wiertło i rura wiertnicza zagłębiają się w ziemię. Te pomiary i pomiary pomagają firmie wiertniczej śledzić planowany proces wiercenia i potwierdzają, że firma wiertnicza mieści się w granicach kontraktowych. Firma wiertnicza generalnie woli wiercić pionowo tak długo, jak to możliwe, niż kierunkowo, ponieważ konserwacja odwiertu pionowego jest znacznie łatwiejsza niż odwiertu kierunkowego.
Ze względu na połączenie wiercenia pionowego i kierunkowego w procesie wiercenia głębinowego, w celu dotarcia do określonego złoża, długość szybu wiertniczego znacznie przekracza głębokość odwiertu. Głębokość każdego odwiertu zależy od zasobu naturalnego, do którego firma wiertnicza stara się dotrzeć, oraz od metod wydobycia zasobów naturalnych. Na głębokości około 1 mili wiercone są studnie gazu ziemnego, które do wydobycia gazu zużywają duże ilości wody. Odwierty naftowe mogą być wiercone na głębokość 5 mil lub więcej pod powierzchnią.