自动化钻井是现代钻井的最高水平，是一个多世纪以来全世界石油钻井界一直追求与奋斗的目标。在自动化钻井过程中，井下闭环钻井技术是实现自动化钻井的关键，它代表了当今钻井井眼轨迹控制技术的最高水平。井下闭环钻井技术主要是指：钻井井身轨迹控制完全可以离开人的干预，井下信息的测量、传输和控制指令的产生、执行完全可以自动进行。中心电脑安放在井下，钻进过程中测量的信息首先传给井下中心电脑，经分析比较后发出指令，控制井下可控工具的工作状态。在井下测量信息传给中心电脑的同时，还要传给地面的计算机进行模拟研究，用来监测井下的作业效果。井下工具能根据实时测量的结果，及时采取相应的措施，使钻头沿着设计的轨迹钻进，并具有较好的适时应变能力，减少了调整轨迹所需的时间，保证了钻井的精度和准确性，实现了自然中靶的功能。为了实现井下闭环钻井，必须有先进的井下无线随钻测量仪器（MWD、LWD等）和功能较强的井下可调控工具，同时还要有性能很好的井下微电脑，并要求电脑能承受井下的恶劣工作环境。
除实现井下闭环钻井技术外，自动化钻井还必须解决另外的三个问题：第一是地面钻机的自动化，即钻井地面作业的自动化操作，国外早在1994年就生产出自动钻机的样机，近年来，国外又成功研制了各种型号的自动化钻机；第二是钻井液、水泥等液体和固体的装卸、配制和泵送的自动化（即钻井液自动化处理系统和自动化固井等）；第三是钻井专家系统，该部分在综合各个部分的信息（即钻井时发生的情况以及钻井设计的规定）自动进行处理分析后，及时正确地发出各项指令和操作。
实现钻井自动化要涉及很多方面，它是一个学科门类多、技术复杂的系统工程，目前人们所做的工作和完成的各项研究成果正在朝着实现钻井自动化的目标靠近。自动化钻井能实现优质、高效钻进；能使钻头的潜力充分发挥、钻井速度达到最快；并且能在特殊工艺井的钻井施工中用一种井下钻具组合钻完全部设计钻井井段；井筒质量好、为钻井完井作业提供保障条件；钻井时效高、成本低、经济效益好。即自动化钻井在水平井、大位移井和超深井钻进中的优越性尤其明显。我国该项技术正处在起步和分课题研究阶段，与世界先进水平尚有一定差距。