钻头制造是其关键应用。孕镶金刚石钻头将颗粒均匀镶于胎体，适用于中硬至硬地层，如砂岩、石灰岩，钻井时胎体磨损带动金刚石破碎岩石，能提升钻井速度与钻头寿命，在定向井、水平井等复杂轨迹钻井中表现卓越。聚晶金刚石复合片钻头（PDC 钻头）以复合片为
切削齿，固定于钻头体，在软至中硬地层，像泥岩、页岩、砂岩的钻井里，切削高效、耐磨且进尺多，是如今常用钻头类型。
井下工具方面，金刚石扩孔器能在钻井中扩大井眼、保井壁光滑稳定，凭借金刚石切削刃高效切削岩石，减少扩孔振动与扭矩，提升质量与效率。金刚石取芯钻头用于取岩芯样本，供地质研究，其高硬度切削刃无损取芯，保障样本完整。
钻井液添加金刚石微粉，可增强润滑、耐磨性，降低对钻头、钻杆磨损，还提升携岩能力，防岩屑堆积，确保钻井安全高效。
完井与修井作业有它身影。金刚石割刀切割油管、套管时，锋利且切口平整，无毛刺变形，便于后续操作。金刚石磨鞋修复井眼内损坏部位，如磨损套管、变形井壁，通过磨削使其恢复正常。
油层改造环节，金刚石射孔弹药型罩用金刚石或涂覆涂层，增加穿深与孔径，扩大油气泄流面积，提升改造效果。
在深海钻采，金刚石增强型钻杆应对海水高压、复杂地层，表面特殊处理提升抗磨损、抗腐蚀能力，延长寿命，降成本风险。海上平台建设拆除，金刚石绳锯切割混凝土、钢材，速度快、精度高、无振动噪音，高效完成任务且少影响周边。 总之，金刚石全方位推动石油钻采发展。
