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。井下闭环钻井技术主要是指：钻井井身轨迹完全离开人的干预，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要的时间，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，并要求电脑能承受进下的恶劣工作环境。
除实现井下闭环钻井技术外，自动化钻井还必须解决另外3个问题：
（1）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机样。近年来，国外又成功研制了各种型号的自动化钻机。
（2）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）。
（3）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。