1.含油氣盆地資源評價和勘探目標評價技術
在引進和總結國內外油氣資源評價方法的基礎上，經過科技攻關掌握了壹套具有國際先進水平的油氣資源評價新方法和盆地模擬技術。首次在國內建立了壹套以地震資料解釋為基礎、結合少量鉆井資料的早期油氣資源評價流程；研制了國內第壹套在NOVA機上實現定位、構造、速度、數據自動分析的流程，初步實現了資料整理自動化；采用了先進的區域地震地層學分析方法和流程，研究各層巖相古地理演化過程；對生烴、排烴等資源定量評價方法有所創新；提出了TTIQ法及計算機程序，采用了圈閉體積模糊數學法、圈閉供油面積及隨機運算概率統計等先進的評價方法，充分體現了國內油氣資源評價的新水平。
在壹維盆地模擬系統基礎上，開發多功能的綜合盆地模擬系統。系統耦合了斷層生長作用、沈積作用、壓實作用、流體流動、烴類生成運移，以及地殼均衡作用、巖石圈減薄和熱對流等因素，能從動態的發展角度在二維空間上再現盆地構造演化史、沈降史、沈積史、熱演化史、油氣生排運聚史。主要特點是：正反演結合、與專家系統結合、與平衡剖面結合，來模擬多相運移、運距模擬三維化及三維可視化等。
此外，在國內首度研制成功了PRES油氣資源評價專家系統。該系統從功能上由兩部分組成：壹是凹陷評價，包括地質類比評價、生油條件評價、儲層條件評價和油氣運聚評價；二是局部圈閉評價，包括油源評價、封閉條件評價、儲集條件評價、保存條件評價及綜合評價。系統的第二版本實現了運聚評價子系統與盆地模擬系統的掛接，可在三維狀態下進行運聚模擬評價。其研制成功開創了專輯系統技術在石油勘探領域的應用，促進了石油地質專家系統技術的發展。
2.海上地震勘探的資料采集、處理、解釋技術
海上地震技術是海上油氣勘探開發的主要技術，是涉足研究深度、廣度最大、最省錢、最適合海上油氣勘探的技術。
在地震資料采集方面通過引進技術和裝備，實現了雙纜雙震源地震采集，研究成功了高分辨率地震采集系統，掌握了先進的海上二維、三維數字地震資料采集及極淺海遙測地震資料采集技術，裝備了包括壹次采集能力可達240道的數字地震記錄系統；電纜中的數字羅盤能準確指示電纜的實時位置；三維采集質量控制的計算機系統，可做5條相鄰側線的面元覆蓋，並實時顯示和不同偏移距的面元顯示，裝有可進行實時處理和預處理的解編系統；配備了衛星導航接收機和組合導航系統。
在資料處理解釋方面，已掌握運用電子計算機進行常規處理和三維資料處理以及特殊處理技術，廣泛應用了地震地層學、波阻抗剖面，尤其檢測、垂直地震剖面和數據分析等技術；推廣應用計算機繪圖系統和解釋工作站；掌握了地震模式識別和完善的地震儲層預測軟件；研制開發了面元均化、多次擬合去噪、道內插等配套處理技術。
壹些成功的應用技術具體有：QHDK-48道淺水湖泊地震勘探接收系統，已用於我國淺海和湖泊的地震勘探中；三維P-R分裂偏移技術及其在油氣勘探開發中的運用，獲國家科技進步二等獎，是壹項進行三維地震勘探資料疊後偏移處理，提高了三維波場歸位精度和斷層分辨能力；海洋物探微導航定位資料處理程序系統，有較強的人機對話功能，在VAX機上可讀ARGO、GMS、NOR三種格式的野外帶，可對高斯、VTM和蘭伯特三種不同投影系統數據進行處理；DZRG處理系統實現了國產陣列機MCIAP2801與引進的VAX-11/780機的連接，從而提高了原主機的使用效率，從30％提高到68％，地震資料處理速度提高了60％～70％，為VAX類計算機配接國產AP機開創了壹條新路。
這些技術在海上勘探中，得到過廣泛的應用，取得了良好的成績。在南海大氣區勘探中，首次使用高分辨率地震采集技術，為東方1-1氣田評價提供了可靠有力的資料依據。
3.數控測井與資料分析處理技術
數控測井是當代測井的高新技術，該系統包括地面測量儀器和相應配套井下儀器適用於裸眼井、生產井以及特殊作業井的測井作業，是壹套設備齊全、技術先進、適應性廣泛的測井系統。
1985年9月，中國海油與國家經濟委員會簽訂了“數控測井系統”科技攻關項目專題合同。1986年5月提出數控測井系統開發可行性方案報告。1991年在勝利油田進行測井作業，該項目難度大、工藝復雜，各項技術指標接近並達到80年代國際先進水平，證明了HCS-87數控測井地面系統工作可靠、預測資料可信。1991年獲得中國海油科技進步壹等獎，獲國家重大技術裝備成果二等獎。
由於實行雙兼容，在長達5～6年的科研過程中，可以及時把壹些階段成果用於生產，為測井儀器國產化開辟了壹條新路。1991年7月，中國海油與西安石油勘探儀器總廠合作完成數控測井地面系統國產化的任務。為了滿足南海大氣區勘探高溫高壓測井的需要，中國海油研制成功了耐溫230℃、耐壓140兆帕的測井儀，其解釋效果與斯倫貝謝公司的解釋軟件達到的效果相同。
4.復雜地質條件下尋找大中型構造油氣田的能力
在早期主要盆地油氣資源評價、“七五”富生油凹陷研究和“八五”區域地質勘探綜合研究的基礎上，我國具備了在復雜地質條件下尋找大中型構造油氣田的能力。這些油氣田的尋找主要依靠盆地地質條件類比、盆地演化史定量分析和多種地球物理資料處理、解釋軟件的支持，排除了各種地質因素幹擾，還地下構造的真實本來面貌，提高了海上自營勘探能力和勘探成功率。
二、高速高效發展海洋石油（1996—2008年）
經過了20多年勘探開發工作，已經深諳我國自然海況條件，需要我們大力開發核心技術，才能高速高效地發展中國海洋石油業。進入“九五”期間我國海洋石油科技發展以實現公司“三個壹千萬噸”和降低油桶成本為具體目標，進入了高速、高效、跨越式發展的新階段。
1.“九五”後三年科技工作的重點
1）解決三大難題
（1）海上天然氣勘探。
（2）海上邊際油田開發。
（3）提高海上油田采收率。
2）開展四項科技基礎工作
（1）建立海上石油天然氣行業與企業標準。
（2）建立中國海油信息網絡上的科技信息子系統。
（3）開展海上油氣田鉆采工藝基本技術研究。
（4）開展海洋石油改革與高速發展戰略軟科學研究。
3）攻克八項高新技術
（1）海上天然氣田目標勘探技術。
（2）海上地球物理高分辨率、多波技術。
（3）海洋地球物理測井成像技術等。
（其他技術與勘探無關，故此處不詳細列出）
由於上述“三四八”科技規劃的實施，在海上油氣勘探開發生產建設的科技創新中，取得了壹大批優異成績，充分顯示了科技進步產業化的巨大威力。
2.“863”海洋石油進入國家高新技術領域
在《海洋探查與資源開發技術主題》的6個課題研究工作中，中國海油技術達到了創新的紀錄。分別是：（1）海上中深層高分辨率地震勘探技術；（2）海洋地球物理測井成像技術；（3）高性能優質鉆井液及完井液的研制；（4）精確的地層壓力預測和監測技術；（5）高溫超壓測試技術；（6）海底大位移井眼軌道控制技術。
特別的，在“863”計劃“九五”期間27項重大項目中，海洋石油的《鶯瓊大氣區勘探關鍵技術》更為顯著。其中的海上中深層高分辨率地震勘探技術、海上高溫超壓地層鉆井技術、海底大位移井鉆井技術、海上成像測井技術等取得了舉世矚目的成就。
“863”計劃執行16年間取得了壹大批具有世界領先水平的研究成果，突破並掌握了壹批關鍵技術，同時培育了壹批高技術產業生長點，為傳統產業的改造提供了高技術支撐，更為中國高技術發展形成頂天立地之勢提供了巨大的動力。
3.“九五”技術創新碩果
海上中、深層高分辨率地震勘探技術躋身前列，研制了海上多波地震勘探設備，打破了國際技術壟斷。研制出的框架式多槍相幹組合震源、立足於不疊加或少疊加的處理技術、聚束濾波去多次波等技術，均已達到世界先進水平。
成像測井系列儀器達到了國際90年代中期水平，屬於國內先進技術。認可的技術創新有：（1）八臂地層傾角測井儀的八臂液壓獨立推靠技術；（2）高溫高壓絕緣短節；（3）薄膜應變型井徑與壓力傳感器；（4）多極子聲波測井儀的高溫高壓單極、偶極，斯通利波換能器；（5）高溫專用混合厚膜電路芯片；（6）電阻率掃描測井儀的24電扣極板技術；（7）內置電動扶正、八臂獨立機械推靠器技術。
解決了高溫超壓鉆井世界性難題的關鍵技術，包括高溫超壓鉆完井液、精確的地層壓力預測和監測技術、高溫超壓地層測試技術。
確認高溫超壓環境可以成藏，鶯歌海中深層有良好的砂巖儲層和封蓋層，二號斷裂帶是斷裂繼承性發育帶，既要重視古近系斷裂批復結構的圈閉，又要註意新近系反轉構造及砂巖體的勘探。
三、勘探技術分析
1.海洋石油地質研究與評價
富生油凹陷的分析與評價技術說明了我國近海油氣資源分布基本規律，也是油氣選區的基本依據。中國近海51個主要生油凹陷，經多次評價***篩選出10個富生油凹陷作為勘探重點。富生油凹陷占總儲量發現的84％，其中5個凹陷儲量發現超過了1億噸。
氣成藏動力學研究系統，在油氣勘探實踐中形成的石油地質研究系統，它強調了在烴源體和流體輸導體系的框架上，用模型研究和模擬研究正、反演油氣生成—運移—聚集的全過程，使油氣運移——這壹石油地質研究中最薄弱的壹環有了可操作研究方法和量化表現。該技術不但使中國海油地質研究跨入世界石油地質高新技術前沿，而且在珠江口盆地的實踐中，發現了重要的石油勘探新領域。
三維智能盆地與油氣成藏動力學模擬系統，中國自主開發的石油地質綜合研究計算機工作平臺，這套系統突破了許多高難度的技術課題，實現了三維數字化盆地的建立和油氣運移、聚集的模擬。
精細層序地層學研究，引進國外先進技術實現成功應用的典範，大大提高了對地下沈積預測的能力，取得了豐富的應用成果。
勘探目標評價與風險分析方法，石油地質軟件科學研究的突出成果，它反映了勘探家由“我為祖國獻石油”到“股東要我現金流”的觀念性的轉化。通過規範勘探管理，將單純追求探井成功率轉變成儲量替代率、資本化率、桶油發現成本等全面勘探資本運營管理，使探井建井周期縮短2/3，每米探井進尺費用降低40％。
2.海洋石油地震勘探技術
從1962年至今，我國海上地震勘探技術發展已走過40個春秋，從初期光點記錄到24位模數轉換多纜多源數字磁帶記錄；從炸藥震源到高分辨率相幹空氣槍陣列震源；從光學6分定位、羅盤導航到DGPS、無線電聲吶綜合定位導航；從單次二維地震到非線性多次覆蓋三維地震；從“壹炮定終生”的無處理地震到運算速度達每秒70億～80億次的大規模並行數字處理；從二維模擬處理到全三維數字處理；從NMO速度分析和疊加到DMO速度分析和疊加；從二維疊後射線偏移到全三維疊前波動方程時間偏移至全三維疊前深度偏移；從人工解釋繪圖到人機交互三維可視化解釋繪圖；從單壹的構造解釋到構造、地震地層學和巖性地震學綜合解釋；從單壹的縱波地震勘探到轉換多波地震勘探；從常規二維地震作業到高分辨率二維至三維地震作業，我國海上地震勘探技術經歷了脫胎換骨的變化，基本上達到了與國際先進技術接軌的水平。海洋石油人多年的耕耘，換來了豐碩的成果：查清我國海域區域地質和有利沈積盆地的分布，為勘探指明方向；查明了盆地主要構造帶和局部構造的分布，為油氣鉆探提供了井位；發現了以蓬萊19-3油田為代表的多個億噸級大油田和以崖城13-1氣田為代表的多個大氣田；直接使構造和探井成功率不斷提高，分別達到53％和49％；為開發可行性研究、建立油氣藏模型、編制OPD報告，提供各種主要參數和地質依據。
上述成果充分證明，海洋物探在海洋石油工業發展中起到了先鋒作用，其技術發展是海上油氣勘探與開發增儲上產的重要手段。
3.海洋石油地球物理測井技術
我國海洋地球物理測井技術，是伴隨海洋石油勘探開發成長發展起來的。改革開放以前，海上測井作業只能選用陸地上最先進、最可靠的測井儀器進行。到20世紀80年代，利用國家改革開放賦予海洋石油的優惠政策，有計劃地引進國外先進技術與管理模式，1981年成立了中國海洋石油測井公司，並直接引進美國西方阿特拉斯CLS-3700多套技術裝備。與此同時，在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，充分利用信息技術的新成果，緊緊抓著技術與學科緊密結合的關鍵，積極開展數控測井技術研究與開發，逐步形成了研究、制造、作業、解釋、培訓“五位壹體”的機制。先後研制成功HCS-87數控測井和ELIS-I成像測井地面以及部分下井儀器設備。同時，培養了人才、鍛煉了隊伍，為測井設備的國產化打下了堅實的基礎。
4.勘探過程中的海洋環境保護
在開發海上資源的同時也不能忽視海洋環境保護，這是海上油氣田勘探開發中不容忽視的壹項技術。1996年，中國海洋石油以全新的“健康、安全、環保”理念，實施安全、健康、環保、管理體系，開始步入科技化、規範化、井然有序的法制管理軌道。
安全生產是國家經濟建設的重要組成部分，良好的安全生產環境和秩序是經濟發展的保障。海洋石油工業有著投資大、技術難度高、環境因素復雜、風險大的特點，壹旦出了事故，施救工作非常困難；在小小的平臺上，集中了幾百套設備和眾多人員，壹旦發生爆炸起火，人、物將毀於壹旦；作業人員日常接觸的介質不是易燃，就是易爆，稍有不慎，就會造成海洋環境汙染、生態環境損害。因此，加重了安全環保的工作責任，必須建立完善健康安全環保管理體系，才能確保海上油氣田安全生產。環境保護貫穿於整個生產過程和生產生活的各個領域，就此建立了完善的健康安全環保機構、安全的法規體系和管理體系，實行全方位、全過程的科學管理。
觀測海洋、檢測海洋，及時進行海冰、臺風、風暴潮、地震等特殊海洋環境的預報，是海洋油氣勘探開發生產的不可缺少的條件。為此，開展了廣泛深入的觀測、監測和預報系統研究及綜合、集成、生產應用等工作，形成了海上固定平臺水文氣象自動調查系統、海洋環境要素數值模擬分析計算和各種災害監測預報技術，在生產實踐中取得了顯著成效。
四、發展趨勢
隨著全球能源需求的不斷膨脹，陸上大型油田日益枯竭，於是人們逐漸將目光投向海洋，因為那裏有著很多未探明的油氣儲量。盡管過去由於技術不成熟人們對海洋望而卻步，但自深海鉆井平臺出現後，人類就開始向幾百米甚至幾千米海洋深處進軍。
隨著海洋鉆探和開發工程技術的不斷進步，深水的概念和範圍不斷擴大。90年代末，水深超過300米的海域為深水區。目前，大於500米為深水，大於1500米則為超深水。研究和勘探實踐表明，深水區油氣資源潛力大，勘探前景良好。據估計，世界海上44％的油氣資源位於300米以下的水域。隨著未來投資的增加，海上油氣儲量和產量將保持較快增長。其中，深水油氣儲量增長尤為顯著。到2010年，全球深水油氣儲量可達到40億噸左右。
面對如此良好的開發前景，我國海洋石油公司也制定了協調發展、科技領先、人才興起和低成本等4個發展策略。盡快提高中國海油科技競爭力無疑是其中重要的組成部分。就海洋石油勘探部分，我國通過建立中國海油地球物理勘探等技術，通過技術創新與依托工程有機地銜接，創造條件使其發揮知識和技術創新的重要作用。天然氣的勘探也需要進壹步解決地球物理識別技術、高溫超壓氣田勘探開發技術、非烴氣體分布於工業利用等；深水油田的勘探和開發需要深水地球物理采集和處理、深水鉆完井技術、深水沈積扇研究、深水生產平臺等多種技術。
我國海洋深水區域具有豐富的油氣資源，但深水區域特殊的自然環境和復雜的油氣儲藏條件決定了深水油氣勘探開發具有高投入、高回報、高技術、高風險的特點。發展海洋石油勘探技術需要面對如下問題：
（1）與國外先進技術存在很大差距。截至2004年底，國外深水鉆探的最大水深為3095米，我國為505米；國外已開發油氣田的最大水深為2192米，我國為333米；國外鋪管最大水深為2202米，我國為330米。技術上的巨大差距是我國深水油氣田開發面臨的最大挑戰，因此實現深水技術的跨越發展是關鍵所在。
（2）深水油氣勘探技術。深水油氣勘探是深水油氣資源開發首先要面對的挑戰，包括長纜地震信號測量和分析技術、多波場分析技術、深水大型儲集識別技術及隱蔽油氣藏識別技術等。
（3）復雜的油氣藏特性。我國海上油田原油多具高黏、易凝、高含蠟等特點，同時還存在高溫、高壓、高CO2含量等問題，這給海上油氣集輸工藝設計和生產安全帶來許多難題。當然，這不僅是我們所面臨的問題，也是世界石油界面臨的難題。
（4）特殊的海洋環境條件。我國南海環境條件特殊，夏季有強熱帶風暴，冬季有季風，還有內波、海底沙脊沙坡等，使得深水油氣開發工程設計、建造、施工面臨更大的挑戰。我國渤海冬季有海冰，如何防止海冰帶來的危害也壹直是困擾科研人員的難題。
（5）深水海底管道及系統內流動安全保障。深水海底為高靜壓、低溫環境（通常4℃左右），這對海上和水下結構物提出了苛刻的要求，也對海底混輸管道提出了更為嚴格的要求。來自油氣田現場的應用實踐表明，在深水油氣混輸管道中，由多相流自身組成（含水、含酸性物質等）、海底地勢起伏、運行操作等帶來的問題，如段塞流、析蠟、水化物、腐蝕、固體顆粒沖蝕等，已經嚴重威脅到生產的正常進行和海底集輸系統的安全運行，由此引起的險情頻頻發生。
（6）經濟高效的邊際油氣田開發技術。我國的油氣田特別是邊際油氣田具有底水大、壓力遞減快、區塊分散、儲量小等特點，在開發過程中往往需要考慮采用人工舉升系統，這使得許多國外邊際油氣田開發的常規技術（如水下生產技術等）面臨著更多的挑戰，意味著水下電潛泵、海底增壓泵等創新技術將應用到我國邊際油氣田的開發中；同時也意味著，降低邊際油氣田的開發投資，使這些油氣田得到經濟、有效的開發，將面臨更多的、更為復雜的技術難題。
高科技是海洋油氣業的重要特征，海洋油氣業的發展正是我國石油能源產業“科技領先戰略”的最直接體現。只有堅持自主科技創新，才能不斷提高我國海洋油氣業的核心競爭力。2004年以來，我國在海洋石油的勘探新領域和新技術、提高采收率、邊際油田開發、深水油田開發、重質油綜合利用、液化天然氣與化工、新能源開發、海外勘探開發等領域實現了壹系列突破。
2008年，中國海油兩項成果獲國家科技進步二等獎。其中壹項成果是針對中國南海西部海域所存在的高溫超壓並存、井壁失穩嚴重等世界級重大鉆井技術難題，研發出壹套具有自主知識產權的復雜構造鉆井關鍵技術。截至2008年底，這些技術在南海西部海域7個油田以及北部灣盆地、珠江口盆地、瓊東南盆地的探井及評價井***計76口井的鉆井作業中得到推廣應用，並取得了良好效果。鉆井井眼復雜事故率從40％～72％降至5％以下，遠低於國際上20％的統計指標，井眼報廢率也從5％降至0％，不僅節約了可觀的鉆井直接成本，而且加快了邊際油氣田的開發，創造了可觀的經濟效益。該項技術研究與應用大大提高了中國海油的鉆井技術水平，扭轉了之前該海域復雜井作業技術依賴外國石油公司的歷史。
而經過十多年的自主研究，中國海油開發形成了壹整套具有自主知識產權的適合海洋石油開發要求的成像測井系統（ELIS）。這是我國自行研制的第壹個滿足海上石油測井要求的成套技術裝備。該系統的研發和產業化打破了國外測井設備對我國海上和世界石油測井市場的長期壟斷。截至2008年底，中國海油累計生產裝備10套，總值達5億元人民幣，產品已進入國內外作業市場，年服務收入達3.8億元人民幣，創匯2800萬美元，效益顯著。
同時，中國海油專利申請量和授權量也已進入穩步增長階段，截至2008年底，中國海油累計獲得授權的有效專利達423項，其中發明專利105項。
2008年，中國海油首次獲準承擔國家“973”計劃課題，實現了科學研究層次的新突破。在國家重大科技專項“大型油氣田及煤層氣開發”裏，中國海油將承擔6個項目和兩個示範工程。