První vrty na těžbu ropy a plynu byly vrtány vertikálně. Takové vrty poskytovaly dobré výsledky, pokud bylo na světě dostatek ložisek, jejichž nádrže byly složeny z minerálů s vysokou pórovitostí a propustností. Protože se snadno dostupné zásoby vyčerpaly, museli pracovníci nafty pracovat na vylepšení technologií výstavby vrtů. Ve 40. letech minulého století vyvinuli Alexander Grigoryan a Konstantin Tsarevich technologii pro vrtání šikmých a horizontálních vrtů. Výrobní řetězec vrtu, umístěný pod úhlem nebo vodorovně, má velkou kontaktní plochu s formací, což výrazně zvyšuje průtok. V roce 1941 byl pomocí turbovrtáku vytvořen první horizontální vrt v Kaspickém moři.
Šachta šikmé studny výrazně vyčnívá z místa vrtné soupravy, což umožňuje vrtat několik studní z jednoho místa. To je důležité zejména při práci v moři nebo v mokřadech. Výstavba několika vrtů z jednoho místa se nazývá klastrové vrtání.
Při práci na dalším zlepšení účinnosti studní odborníci navrhli vytvoření větvících studní podobných kořenovému systému rostlin. „Zatímco uhlovodíky se získávají z hornin pomocí filtrace, studny potřebují kořeny, jako stromy,“ toto prohlášení se připisuje jednomu z nadšenců mnohostranných a mnohostranných vrtů A. Grigoryanovi. Rozdíl mezi těmito metodami je v tom, že multilaterální vrt se větví nad produkční formací a multilaterální vrt vstupuje do formace a je zde rozdělen do několika větví.
První úspěšný mnohostranný vrt byl vyvrtán v Baškirii v roce 1953. Mnoho polí v Bashkirii bylo již v té době výrazně vyčerpáno, takže byly zapotřebí technologie pro zvýšení těžby ropy. Studna 66/45 měla 9 kmenů, její průtok byl 120 m3 za den, zatímco výkon klasických studní byl 7 m3 za den. Do roku 80 bylo v SSSR vyvrtáno přes sto mnohostranných vrtů.
V 70. a 80. letech začaly západní země projevovat zájem o vrtání šikmých a horizontálních vrtů. Významného pokroku bylo dosaženo ve Francii a USA. Pokrok v oblasti vrtných technologií byl do určité míry usnadněn proudem specialistů opouštějících Rusko v letech perestrojky. Mezi těmi, kteří opustili zemi, byl A. Grigoryan.
Technologie vytváření horizontálních vrtů umožnila využívat pole s nízkopropustnými nádržemi například k produkci tzv. „břidlicové ropy“.
Ne všechny vrty vrtané v terénu se využívají k těžbě ropy a plynu. Pro stanovení a udržení efektivního provozního režimu je zapotřebí mnoho vrtů různých typů. Podle účelu je lze rozdělit do následujících skupin:
* strukturální průzkumné vrty, jejichž účelem je stanovení tektoniky, stratigrafie, litologie a posouzení produktivity horizontů;
* průzkumné vrty používané k identifikaci produkčních objektů, vymezení již vyvinutých ropných a plynonosných formací;
* těžební vrty určené k těžbě ropy a plynu z útrob země;
* pokročilé těžební vrty, umožňující zahájení polní exploatace při současném vyjasnění struktury produkční formace;
* injektážní vrty používané pro čerpání vody nebo plynu do zásobníku za účelem udržení požadovaného tlaku;
* kontrolní, hodnotící a pozorovací vrty – pro sledování
vývojový objekt, stanovení počátečního a zbytkového nasycení souvrství voda-plyn-ropa, sledování změn parametrů souvrství;
* studny na likvidaci odpadu.
Strukturální průzkum, průzkum a různé pomocné vrty jsou často vertikální, zatímco těžební vrty jsou směrové nebo horizontální.