在过去的7年中，旋转导向钻井技术已完成了从样机到应用的过渡。石油工业界首次应用旋转闭环系统钻井技术是1996年。到2004年春，90多家油公司使用旋转闭环系统在全球20多个国家打了300万m的进尺。2003年旋转闭环系统的进尺为100万m。
1．井底钻具组合的集成原理
迄今为止，几乎各种井底钻具组合都由两部分组成，即由钻井组件和地层评价测量组件或随钻测井组件组成。MWD/LWD与井口系统是连接的，它与井底钻具组合的钻进组件几乎是不连接的。引进了旋转闭环技术后情况发生了变化，井底钻具组合的钻井组件是直接与MWD/LWD和井口系统导向装置相连接的。除提供了闭环控制能力外，系统集成允许各种地层评价传感器、钻进动态传感器、压力传感器和井斜传感器尽量靠近钻头。近钻头传感器与闭环系统的精确导向控制相匹配为在储层中导向钻进提供了巨大的效益。使用集成设计原理时，所有井底钻具的组件都被设计成具有相似的工作极限以确保没有单一组件限制井底钻具组合的工作效率。
（1）钻进时的地层压力和地层压力的变化
测量地层压力和地层压力变化已成为当今钻井作业的一部分。在钻杆静止不动的短暂期间，TestTrakTMLWD起支撑垫的作用靠在井壁上。在钻井作用期间实时测量孔隙压力和孔隙压力的变化。在钻井作业中直接测量地层压力可以提高安全程度和实时确定套管鞋的坐放点，优化钻井液密度和机械钻速。另外，随钻测井所提供的压力数据可以用来优化井壁取心作业，减少卡井壁取心器的风险。
地层压力和地层压力变化是储层评价的两种重要参数。油气田的完井和采油是根据各种地层压力测量数据和各种渗透率预测数据设计的。
（2）泥浆马达与旋转闭环钻井效率的集成
在导向钻井之前，钻井工程师面临的问题是选择何种钻井技术。可供现场使用的设备有导向马达、旋转导向钻井系统或完整的旋转导向井底钻具组合。各种钻井方法都有各自的优缺点。
旋转钻进比滑动钻进的钻速要高得多。其原因是可以使用恒定的作业参数驱动钻头。为了提高钻井效率，研制出可以与旋转闭环井底钻具组合集成的高效钻井马达。用这种集成钻具的优点是：
（1）降低套管磨损；
（2）降低钻杆和井下钻具组合的磨损；
（3）减轻振动；
（4）降低钻机旋转系统的应力；
（5）具有增加位移的能力；
（6）具有重入的能力；
（7）清洁导管。
目前，高效马达已组成43/4in和63/4in旋转闭环井底钻具组合,分别在6in井眼和81/2in井眼下井。马达的钻速为80～325rpm，取决于马达的尺寸和排量。
到2004年拥有了各种尺寸（57/8in～181/8in）的集成井底钻具组合，并可以大幅度降低钻井成本。
2．旋转导向系统
使用旋转导向钻井系统完成钻井任务是十分困难的。某些系统使用了自动钻井模式。自动钻井模式在增加位移和钻井质量方面要比非自动钻井系统好得多。除力学原理不同外，在方法上也有不同之处，自动钻井系统使用了MWD和LWD。高效的信号传输可节省时间，而高水平的集成系统允许LWD的传感器设置在钻头附近，这样在降低井底钻具组合长度的同时还增加了它的可靠性。
不同的系统就钻井效率、定向控制、位移精度、井眼质量和解决效益来说具有不同的特点。
就各种旋转定向的作业原理来说，常用的方式有指向钻头轴心和推动钻头旋转两种。纯推动钻头旋转导向系统的导向是通过向钻头施加侧向力，使钻头外排齿和保径齿侧向进入地层而钻出弯曲井眼。这时必须使用保径面短的钻头。这一原理的优点是灵活，并可以迅速和准确地按要求改变井斜角。
指向钻头旋转导向系统轴心的原理是按照井眼轨迹的要求精确地导向。采用这种导向方法时，钻头工作面完全指向钻进方向，钻头的侧向力为零。这种导向原理的优点是，可以使用加长保径的钻头，克服了出现严重狗腿的问题。其缺点是，改变井眼轨迹的速度慢，且降低狗腿严重度的能力低。
旋转闭环钻井的原理是介于上述两种导向方法之间的一种导向方法。当改变井眼轨迹时，立即向钻头施加侧向力。一旦钻出几英尺的弯曲井眼后，导向力使井底钻具组合弯曲并进入新井眼，并以指向钻头轴心方向导向钻进。
采用哪种方法，取决于那种方法是否能持续精确导向并能可靠地进入靶位，同时钻出高质量的井眼。比导向原理更重要的是：
（1）自动闭环定向控制系统能钻出精确的定向井眼；
（2）可调方位有利于钻出平滑井眼；
（3）连续导向不会出现隐蔽的狗腿；
（4）集成的井底钻具组合可以使用近钻头LWD传感器，而且使井底钻具组合的尺寸达到最短；
（5）非旋转密封提高了井底钻具组合的可靠性。
3．挪威Troll油田的的现场试验
20世纪80年代中期，挪威政府要求对Troll油田薄油层生产的可行性进行研究。Norsk Hydro公司调查后认为，采用水平井可以开发该薄油层。
90年代初用双弯马达进行了水平井钻井试验，90年代末用可调式造斜马达进行了水平井钻井试验，都达到了钻出1000m水平井段的效果。1994年引进了测传马达。测传马达装备了4个近钻头传感器，能把井眼轨迹的上下波动范围控制在±1m内。1997年引进了旋转闭环系统，可钻水平井段的长度超过了3200m，能把井眼轨迹的上下波动范围控制在±0.5m内。
最近集成的新一代旋转闭环钻井系统在距钻头0.9m、5m和6m处分别装备了近钻头传感器、伽马和电阻测井仪，可钻水平井段的长度达到了4000m。旋转闭环钻井系统中的高精度地磁测量传感器保证了油井位移的控制。与地层评价传感器配合，可以进行地质和几何导向和定位。当钻长水平段的多分支水平井时，必须掌握测量精度。
2003年，钻了一口多分支水平井，该井有4个分支井眼，总进尺达12000m。2004年，利用新一代旋转闭环钻井系统在Troll油田的钻井进尺达到371000m。Troll油田自引进了旋转闭环钻井技术以来，其增产效益达到了60亿美元。