随着“深地工程”不断深入，中国石化强化技术创新，建立了特深层钻井地质因素精细描述及随钻超前预测技术，创新了特深层安全高效钻井关键技术，形成了特深层完井测试与储层改造关键技术，研发了特深层钻完井关键工具与装备，形成了8000～9000米超深层开发配套工程技术体系，突破了9000米以深特深井钻完井工程关键技术，打造了塔里木和四川盆地特深层钻完井工程技术示范工程。截至2023年8月，已实施超8000米超深井117口，超9000米特深井6口，其中顺北56X井完钻井深9300米，刷新当时石油工程世界纪录。
中国石化针对万米深地油气部署了一批万米深井，在西北和西南地区都设计了万米特深探井。万米深部地质环境复杂加剧，不确定因素增多，特深层工程技术面临作业风险更大、工程质量控制更难、技术可靠性要求更高、作业周期更长等一系列难题。
围绕万米油气钻探地质理论创新、核心技术攻关和示范区建设，应统筹产、学、研资源，构建以企业为核心、高等院校和科研院所参与的创新联合体，加快核心技术研发与产业化步伐，建立自主可控的特深层钻完井工程技术体系，领跑技术发展。在攻关方向上，研发15000米全自动智能化钻机及成套设备，开发230摄氏度随钻测量仪器，研制260摄氏度钻头、动力钻具等井下工具，形成完备的万米深井装备、工具及技术系列，大幅提升超深井钻探效率及安全性；加大新材料与工作液基础理论研究力度，攻克高温高盐的智能绿色环保油田化学新材料及高性能橡胶，开发240摄氏度钻完井液、水泥浆、酸化压裂液等体系，推进高温新材料产业发展，为万米钻探提供坚实技术保障。
