油井（ゆせい）とは、油田において原油を採掘するために使う井戸のこと。地上もしくは海上から油層（原油を含有する地層）にボーリング穴を穿ち、パイプが入れられる。原油は、このパイプを通じて取り出される。
歴史

21世紀初頭現在、一般的な油井掘削に使われているロータリー式掘削法は当初、水井戸掘りとして1841年（または1845年）にフランス人のフォーベルによって発明され、フランス人の土木技師レショットが実用化した。19世紀から20世紀にかけてそれまでの衝撃式掘削方式がロータリー式に取って代わられた。1901年にアメリカ人キャプテン・ルーカスがテキサスのスピンドルトップで初めて油田の掘削に使用し、大量の原油を得た後にアメリカを始め世界各国で使用されるようになった。
油井のプロセス
探索

最新科学的知見とデータ分析、電気検層、人工衛星による地質写真、人工地震探査、地上の目視探査、海上からの音響探査などで油田の存在の可能性が高いと思われるサイトを特定する。全ては地質学者の仕事である。

三次元地震探鉱技術では人工地震探査や音響探査のデータをコンピュータの高速演算によって解析することで、地下の立体的な内部構造が手に取るように判るようになったためにこれまで見逃されていた油田が見つかるようになっている。

また、油の汲み出しをはじめてからも三次元地震探鉱を行い続けることで地下での原油の移動状況が判るため、地下に残る原油を減らすことが可能となっている。これは三次元地震探鉱に時間軸が加わるために四次元地震探鉱技術と呼ばれる[1]。
試掘

探索によって油田の存在の可能性が高いと思われるサイトにおいて試し掘りを行なう。試し掘りによって油層が発見できれば次の段階へと進むが、発見できなければ探索を続行する。また、試し掘りでは随時「（ボーリング）コア」と呼ばれる地下のサンプルが掘り出されるので、それによっても油層が付近に存在するかといった情報が得られる。

試掘井の近くにさらに井戸を複数掘る場合があり、それらは最初の試掘井と区別する場合には探鉱井と呼ばれる[2]。

幸い油層に当り、内部の圧力が高い状態では原油や天然ガスは自ら噴出する（自噴する）。可燃性や高い毒性を持つ高圧の噴出物を受け入れる準備が出来ていないうちでの噴出は暴噴（Blowout）と呼ばれ、作業者は直ちに遮断スイッチを押して避難する。遮断スイッチは深さ数百フィート、又は地表面に[3]あらかじめ固定されているサーフェース・ケーシング（Surface casing）と呼ばれる装置の頭部のブローアウト・プリベンター（Blowout preventer、BOP、防噴装置）を作動させてBOPのバルブを閉鎖する[4]。

この段階で採算が取れるだけの原油または原油とガスが採れる油田（ガス油田）と、天然ガスしか出ないガス田に分かれる。
生産井の掘削

普通は試掘井とは別に、原油汲み出し用の生産井をいくつか掘る。これは試掘井が石油の無い深さに穴をあけていたりするためでもある。この生産井の建設・掘削と同時平行で、生産井の周囲地上に集油・送油・貯油施設の建設が行なわれる。
汲み出し
一次回収
油層の圧力が高い状態では原油は自ら噴出する（自噴する）が、油層の圧力が低い状態では自噴せずポンプによって原油を汲み上げる。これらの方法を一次回収（Primary recovery）という。天然ガスが油層の上部に溜まっている場合は、原油の汲み上げによってこのガスキャップが膨張し原油を押し出すので、一次回収によって回収できる原油は総量の概算40%になる。ガスキャップがない場合は、原油の中に溶け込んだ天然ガスが泡となって膨張するだけであり、一次回収によって回収できる原油は総量の概算20%になる[4]。
二次回収
一次回収で回収できるのは油層に含まれる原油の一部でしかなく、一次回収では生産ができなくなった油井では、原油を分離して後の水や天然ガスを油層に注入し残った原油を加圧して回収する。これを二次回収（Secondary recovery）という。水を注入する方法は「水攻法」（Water flooding）、ガスを注入する方法は「ガス圧入法」（Gas injection）と呼ばれ、総称して回復法（Improved Oil Recovery）と呼ぶこともある。21世紀初頭現在では、それによって総合的に回収量が増えると見込まれる場合には、一次回収の最初から水やガスを注入するようになっている。水攻法の「水押し効果」で回収できる原油は、内部で水が既に自然に接している場合で、一次回収分を含めて総量の概算60%になる。ガス圧入法は水押しほど有効ではないが、圧入する天然ガスは原油の回収に伴って産出されるガスであり、従来はガスフレアによって焼却処分されていた程である。21世紀初頭現在では天然ガスはLPGとして有効に利用されるため焼却処分はあまり行なわれないが、いずれにしても油井の現場にふんだんにあって原油を十分汲み出した後でも再び取り出せるため、ガス圧入法として利用される事が多い[4]。
三次回収
二次回収でも残った原油を回収するために三次回収（Enhanced Oil Recovery,EOR）または強制回収法と呼ばれる技術の開発、実用化が進んでいる。これは水蒸気、炭酸ガス、界面活性剤（洗剤）などを注入して原油の流動性を改善する方法である。水蒸気を圧入する方法は「水蒸気攻法」（Steam floods）と呼ばれ、水蒸気によって沈積した粘度の高い石油を温めてパラフィンとアスファルトを温め溶かして、凝結した水と共に流動化させる方法である。