塔里木油田面对塔里木盆地油气资源埋藏深、地质构造复杂、自然环境恶劣、油气储量品质差等世界级难题，坚持走“精细勘探、效益勘探”之路不动摇，催生出增储增产增效“三黄蛋”。库车、塔北、塔中、塔西南、塔东五大油气富集区规模成型，走出了一条“稀井高产、人少高效”的勘探开发之路，探井成功率、单井产量均居全国石油行业前列。
在库车、塔中、塔北油气勘探主战场，塔里木油田联合开展针对性科研攻关，精细化物探技术日益成熟；以提高地震资料信噪比和改善成像质量为攻关重点，在库车山地物探中探索出的“宽线加大组合”精细物探技术，已广泛应用于复杂山地资料采集。塔北英买力地区开展的高密度数字检波采集和处理方法攻关试验，有效提高了资料分辨率。塔中大沙漠地区小三元、大面积连片技术攻关，揭开了塔中油气勘探大场面。
哈拉哈塘地区是碳酸盐岩勘探的重点地区，塔里木油田通过采用相干分析与手工1×1精细解释结合，对各级断裂进行了精细刻画，随时掌握每口井的动态，精细随钻研究。目前，塔里木盆地新完钻的5口探井均获工业油气流。其中，柯东1井是塔里木油田33年来首次在塔西南昆仑山前勘探获得重大突破，探井成功率大幅提高。
潜心研究，精心钻井设计，精细空气钻井措施，大北区块钻井步伐加快。2009年6月以来，塔里木油田先后在大北6井二开井段、大北5井二开井段、大北6井三开井段实施空气钻井技术，防斜提速效果突出。尤其在大北6井“三开”进行空气钻井时，最高日进尺达到153米，提速12倍，仅用14天就完成了设计周期为80天的进尺，为大北区块钻井提速提供了技术支持。
空气钻井技术在塔里木油田成功应用，使中国石油股份公司和塔里木油田公司提出的“缩短钻井周期100天”的目标正在变成现实。
