工程技术研发部作为研发的核心部门，以地球探测智能化技术与装备为研发与示范平台，发展地球探测智能化技术，提高地学仪器和地球探测装备水平，结合国内外先进的智能控制技术，开展深入研究，形成具有自主知识产权的创新型科研成果。
智能化技术研究室重点研发面向地球探测领域的人工智能基础理论、方法与技术，主要包括地球大数据智能计算理论、智能优化控制和群体智能理论、高级机器学习理论和机器视觉与模式识别理论等，致力于解决地球物理信息高精度获取与解析、多频谱多源多尺度海量数据挖掘、深部复杂地层环境钻探等问题。研究室规划面积约为800平方米，其中高性能服务器、深度摄像机等实验仪器设备和操作平台约占300平方米。
智能信息检测研究室重点研发智能地球物理与遥感探测技术，主要包括人工智能驱动的地球物理探测新技术、地质灾害遥感大数据监测技术和成矿机理分析与智能预测技术，致力于解决遥感信息与微弱信号的高精度解析难、遥感数据综合利用率低、地球信息理解水平有限等问题。研究室规划面积约为1000平方米，其中高性能图像处理服务器、无人机、微弱信号检测设备与平台等实验仪器设备和操作平台约占600平方米。
钻探优化控制研究室重点研究地质钻进与探查的人工智能技术，主要包括地层特征参数场智能建模技术、钻探轨迹优化设计技术、钻探过程智能控制技术和可视化钻探过程状态监测技术，致力于解决深部资源能源勘探与开发和科学钻探的复杂地层环境建模、钻进轨迹优化、钻探过程控制与状态监测等问题。研究室规划面积约为1500平方米，其中大规模复杂过程半实物仿真与监测系统、智能化多功能钻进试验台、多自由度非线性系统实验装置等实验仪器设备和操作平台约占900平方米。
智能仪器装备研究室重点研发面向地质钻探工程应用方面的智能仪器与装备，主要包括高精度智能地学仪器、复杂环境下的智能地球探测系统、非接触式地学信息无损检测仪器和软测量系统等。研究室规划面积约为900平方米，其中光学及光纤传感器、三维面形测量实验仪、红外热像仪、高精度电（磁）场传感器测试与标定系统、煤层气原位探测仪、地震监测设备、测井设备和地信设备等实验仪器设备和操作平台约占400平方米。
系统集成研究室集成上述四个研究室所形成的方法和技术，致力于高端成套智能地球探测仪器与钻探装备的研发，以及面向地球探测工程应用的人工智能系统与应用软件开发与系统集成。研究室规划面积约1000平方米，其中400平方米用于放置所购置和开发的科学仪器设备、实验材料和操作平台。