钻井液技术是安全、优质、高效钻井及保护储层的保障，本室对我国钻井液技术发展的贡献和水平一直为全国公认，也使我国的储层保护技术跃入国际先进行列。实验室聚焦深层超深层油气资源（70%超过5000m、井底温度180～260℃），针对抗超高温（200℃以上）钻井流体技术长期被国外少数石油公司垄断的局面，开展超高温工况钻井流体性能评价方法和设备研制以及抗高温水基钻井液和泡沫钻井液研发，将我国原有磺化水基钻井液抗温能力从180℃提高到240℃，将我国泡沫钻井流体抗高温能力从150℃提高到350℃，实现了从依靠引进国外技术到使用自主知识产权技术并占领国际市场的重大转变。研究成果作为主要创新贡献获2012年度国家科技进步二等奖和2013年中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖。

传统的钻井技术是过平衡钻井技术。欠平衡钻井技术包括气体钻井、欠平衡钻井、控压钻井三部分，是国外20世纪90年代开始至今发展着的新一代钻井技术。实验室通过“八五”、“九五”的“十年磨剑”形成了我国欠平衡钻井的研究基础，联合油田企业打造了我国欠平衡钻井的技术基础。“十五”期间，推动欠平衡钻井在我国规模性应用并取得显著成效，本室也成为该领域唯一的全国性技术中心“中国石油欠平衡钻井研究室”，欠平衡钻井技术成为本实验室的代表性成果之一。实验室开展更加系统深入的基础研究和技术创新，形成了支持我国规模化推广应用气体钻井的理论体系与技术体系，成为实验室2010年代表性成果之一。气体钻井、欠平衡钻井在本室的技术支撑和推动下迅速推广应用：在四川盆地龙岗气田和普光气田、大庆徐家围子气田等深井提速中是主流技术；在四川盆地、塔里木盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地的勘探开发中广泛应用并见到了显著效益。我国各油田气体钻井的第一口井、或重点示范井、或新技术试验井，几乎全有本室的宣传推进、直接参与、直至总体策划，学术带头人孟英峰教授以“在我国推动、引领气体钻井、欠平衡钻井的应用与发展”（摘自于孙越崎基金会颁奖大会主席发言）为卓越贡献获第十八届孙越崎能源科技大奖。基于深层致密气在钻完井过程中的伤害机理研究，开展了自主研究课题“钻井方法提高单井产能的研究”的持续研究，提出了氮气钻井是目前深层致密气勘探中最准确最高效的方法，并开展了钻井安全控制、随钻储层评价、钻采一体化管柱投产等研究，形成了氮气钻井实施的工艺技术，建议并全程参与了塔里木盆地深层高压致密气的氮气钻井试验，这是在5000m井深、压力系数1.8条件下气层氮气钻井的世界首例，在常规过平衡钻井9口井勘探无果的情况下2口气体钻井均获日产超200万方，重新评价迪北气藏资源量超过2000亿立方米。该技术的成功不但将推动塔里木油田勘探开发，而且示范了对全国、乃至全世界类似气藏的革命性技术进步，获2014年新疆维吾尔自治区科技进步一等奖。