石油和天然气都是在盆地中被发现的。在一个面积几十万平方公里的盆地中，不同地质年代形成不同的地层，它们都被深埋在地下，但在盆地边缘的山区往往会看到部分地层出露在地表。尽管在山区看到出露的地层高低起伏不平，但是在盆地内部的深层，它们往往呈现近似水平的分布，延伸数千米，除非有地震等活动改变这种状况，在岩层的局部形成一些类似于“鼓包”一样的隆起或弯曲，这往往也就构成了石油天然气聚集的有利场所。
地质学家通过详尽的调查研究发现油气之后，会在地面用钻机钻开一个井眼，直到钻穿含油气的岩层之后，通过一系列步骤把油气采上来。在石油工业发展的早期，由于技术工艺的限制，都采用垂直钻井的方式，圆柱形井眼的直径一般不超过25厘米，与地层直接接触的面积有限，因此直井往往只能捕捉到井眼周围几百米范围内的油气，产量一般不高。
随着经济和社会发展对能源需求的加大，如何提高油气产量就成为一个迫在眉睫的问题。一个理想的思路就是让井眼平躺，尽可能沿着含油气层穿行，通过增大井眼与地层的接触面积以大幅提高油气田产量，这就是水平井开采方式，该技术目前已被广泛应用。
在地下几千米的深处，地层蜿蜒曲折，钻头不过是一个坚硬的铁疙瘩。如何让它像“老鼠闻着气味找食物”一样，精准地沿着含油气地层穿行，一直是个技术难题。
为此，工程师发明了一种安装在钻头后方的测量仪器，能够实时探测井眼周围岩石的电阻率、密度等关键参数。在钻井过程中，这些数据被源源不断地传回地面，经过专业软件的分析处理，帮助判断钻头当前的位置，以及前方可能遇到的岩层变化。钻井工程师据此调整钻进方向，最大限度地确保井眼沿着目标地层延伸。
这一过程，就像在一个完全陌生的城市里开车。为了快速抵达目的地、少走弯路，司机会借助导航软件规划最优路线、避开拥堵路段。只不过在这里，导航的对象不再是地面道路，而是深埋地下的油气层。