石油天然气勘探的目的是找到油气田，而发现石油天然气最直接的手段是钻井。怎样才能随着钻机轰鸣，在向下钻进的过程中及时地收集到地层、岩性等多种含油气信息呢？如何确定含油气层深度？又怎样知道所钻的井有无工业性油气流呢？完成这项任务就是钻井地质工作的基本责任。
地质录井是钻井过程中一项重要的工作，包括钻时录井、岩屑录井、钻井液录井、气测录井等，目的是在现场录取到地下各项相关的第一手资料。
钻时录井即记录钻探每米进尺所用的时间。钻时能表明钻头破碎岩石的快慢。地下岩石是各种各样的，有砂岩、砾岩、泥岩、页岩以及石灰岩、火山岩、变质岩等等不同的岩石，它们本身的坚硬程度不同，钻穿它们所耗时间也就不一样。这样，就可根据钻头破碎不同类型岩石的时间来推断可能的岩石类型。通常泥岩要比砂岩难钻一点，而石灰岩、火山岩一般比较坚硬，所用时间就长。
岩屑录井是获取井下地层岩石样品的重要手段。录井时，要随钻井进尺每隔1米左右从返出的钻井液中捞取一包砂样，并洗净晒干，进行岩性观察描述，并挑选出相对应地层的岩样。因砂样中混有上部地层的岩屑，那么如何才能区分并确认出那些对应本录井深度的岩样呢？通常是根据砂样中不同岩样的百分含量的多少和最新出现的岩屑成分来确定岩性，并用钻时快慢区分砂岩、泥岩等。若是发现钻时快，砂岩岩屑多，而且呈棕褐色，有油味，可能显示钻遇油气层，而钻遇非含油气砂岩层时则多是白、灰白色砂岩岩屑。
钻井液录井是定时在井口返出钻井液的出口处从钻井液中捞取样品，并从中获取地下资料。一般需要测量钻井液密度大小，并分析泥浆所含烃类气体的变化。当钻遇油气层时，会因油气混入使烃类气体增加，钻井液密度降低，钻井液流速加快并有大量油花、气泡出现。此时应及时增加钻井液密度，否则油气大量侵入钻井液可能造成井涌，严重时甚至造成井喷。
气测录井是分析钻井液中所含烃类气体的成分和含量，进而根据含甲烷、乙烷等气体组分的含量判定是否钻遇油气层或水层。当钻遇油气层时，进入钻井液中的烃类气体通常会明显增多，在气测曲线上有明显的尖峰出现。
地球物理测井（电测井）是在钻井达到一定深度或者见到良好的油气显示时，为及时搞清地层和油水层分布而采取的重要方法。地球物理测井是利用地下不同岩石的不同的物理、化学性质，特别是含油和天然气地层具有的特性，采用多种测量方法以获取井径、声波时差、自然电位及电阻率等电测井资料，然后将其与已有参数进行对比，并结合油气显示的好坏进行综合解释。地球物理测井的解释结果可以较快地确定地层、油气层或水层的深度和厚度。