美国是世界上第一个进行深海研究开发的国家。地球上第一个海上油气田于1903 年在美国加利福尼亚州建成。1957 年，W.H.美国的Monk和H.H.Hess提出莫霍面计划，试图钻穿洋壳最薄的部分，获取深部地壳和地幔物质的样本。 1966年，美国国家科学基金会开始筹划“深海钻探计划”。 “格洛马挑战者”号深海钻探船首次驶入墨西哥湾，开始了长达15年的深海钻探。 20世纪70年代末，世界油气勘探开始涉及深水水域。 1975年，英荷皇家壳牌公司在密西西比峡谷水深约313m处首次发现干邑油田，拉开了墨西哥湾深水油气勘探的序幕。世界上第一座工作水深超过100m的半潜式平台建于1979年，当今世界最大钻井作业水深为3272m（墨西哥湾三叉戟油田），最大开发作业水深为2851m。近年来，在巴西东部被动大陆边缘带、南美洲、西非大西洋沿岸、墨西哥湾、澳大利亚西北陆架等深水区发现了一些大型、巨型油气田。以及东南亚。勘探领域已拓展至水深4000m的超深水区。日本“地球号”是目前世界上最先进的深海钻井船。 “Chikyu”可以在水下延伸10公里。海底地壳以下约7公里处的地幔也可在2.5至3公里水深处钻探。该船配备Deep Tow（4公里、6公里级）深海拖航摄影/声纳系统等先进设备，可对海底地形、地质、热液、资源等进行航行探测。液压活塞取样系统从海底钻取岩心，可以现场分析岩心的内部结构。深水油气勘探开发已成为当今世界油气储量增长的新亮点和油气勘探开发发展的新趋势。全球深水油气勘探主要跨国油气公司包括美国埃克森美孚、雪佛龙德士古、英国BP、荷兰皇家壳牌、法国道达尔、挪威国家石油公司、巴西国家石油公司、意大利埃尼公司等。日本澳大利亚液化天然气集团（由三菱和三井公司组成）、中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司等。目前我国深水油气勘探最大的油气发现是荔湾3-1大型气田。这是我国在建开发水深最大的油气田，水深1480m。继荔湾3-1气田发现后，深水又相继发现流花29-1、流花34-2气田。 2010年，中海油建造了第六代深水3公里平板潜式钻井平台“海洋石油981”，最大作业水深3.05公里，钻井深度可达10公里。它可以在全球几乎所有深水区域作业。目前，我国拥有第一座深水水平潜式钻井平台COSLPIONEER（中油田服务先锋），作业水深750m，钻井深度7.5km。该钻孔设备具有全自动钻孔功能。 2012年5月9日，“海洋石油981”在南海荔湾6-1海域1500米深度钻井，使我国海洋石油深水战略实现飞跃。
世界深水油气勘探主要集中在墨西哥湾、巴西和南大西洋两岸西非沿岸三个海域。这三个地方被称为深水油气勘探的“金三角”。目前，全球约84%的深水油气钻探活动集中于此，其中墨西哥湾占比最多，占32%，其次是巴西，占30%，西非则占最多。世界深水探井集中。大多数已发现的大型储量都位于这里。此外，北大西洋两岸、地中海沿岸、东非沿岸和亚太地区国家都在积极开展深水油气勘探活动。近期，挪威和俄罗斯正准备在巴伦支海联合开展油气勘探活动。大西洋两岸的挪威、英国、加拿大、摩洛哥、毛里塔尼亚、纳米比亚、南非、阿根廷，地中海沿岸的埃及、以色列、土耳其，以及亚洲的印度、澳大利亚、新西兰、印度尼西亚等国家——太平洋地区都在积极开展深水油气勘探或开发活动。此外，被誉为第二波斯湾的南海也是前景广阔的深水油气区。 2012年《深水油气地质概论》全球深水盆地分布图
海洋勘探开发始于20世纪初。此后，随着技术的进步，深水的定义不断扩大。 1998年之前，只要离开大陆架，水深大于200米，就被认为是深海。 1998年以后，水深扩大到300米，现在普遍认为水深大于500米为深水。技术的进步使得井钻得越来越深。始于20世纪40年代的海洋石油工业，用了近30年时间实现了100米深水区油气生产，又用了20多年时间达到了近2000米深水区。最近，油气产量已达到3000米深水域。水域。改进和创新，特别是钻井、浮式生产系统和海底技术方面的改进和创新，大大减少了深水油气勘探和开发的资本支出和运营支出。 1998年以来，深水油气勘探开发平均资金成本呈下降趋势。每桶石油的资本支出已从10年前的6美元/桶降至目前的不足4美元/桶。深水油气勘探开发项目综合成本越来越接近浅水项目。深水油气项目的开发周期（从发现到油气生产）越来越短。 20世纪90年代末发现的油气田一般需要5至6年才能投产，而10年前至少需要8年。随着深水基础设施的不断完善，开发周期可能会进一步缩短。深海石油勘探开发是石油工业的重要前沿，也是风险极大的行业。尽管国际深海石油勘探在北海、墨西哥湾、巴西和西非等地
稍有波动，平均为320口左右；1946年之后陆上地区探井数量快速增长，1961年达到高值4479口；1962—1980年间探井数量在3710口上下波动，20世纪80年代探井数量达到高峰期，每年基本都在4000口以上，1981—1986年间陆上地区探井数量处于快速增长阶段，1986年达到历年来的最高值，约为4955口；1987—2000年间探井数量急剧下降，2000年探井数量约为1738口；2001—2008年间陆上地区探井数量处于一个下降后的稳定阶段，探井数量稍有增长，保持在每年2000口左右。1901—2008年历年探井数目浅水地区勘探较晚，1947—1963年间每年探井数量都未超过85D；1964—1970年间浅水地区探井数量进入快速增长阶段，1970年探井数量为468口；1971—1981年间探井数量呈缓慢增长趋势；1982—1986年间探井数量达到高峰期，每年都在1000口以上，1983年达到峰值；1987—1993年间探井数量有所下降，每年为780口左右；1994—2008年间浅水地区探井数量减少到平均每年610口左右。深水地区相对来说探井数量较少，但存在不断增加的趋势，大体可分为三个阶段：（1）起步阶段（1975—1984年）1975—1984年间全球深水地区探井数量每年保持在10口左右，深水地区的勘探活动很少。（2）发展阶段（1985—1995年）从1985年开始，全球深水地区的勘探成功率有了大幅度的提高，全球深水地区的勘探活动也有所增加。1985—1995年间深水地区探井数量有所增长，每年在30～78口之间波动，平均约为60口。（3）活跃阶段（1996年至今）从1996年开始，全球进入深海油气勘探的活跃期（据迟愚，2008）。1996—2000年间全球深水地区探井数量急剧增长，2000年为250口；2001—2004年间深水地区探井数量每年保持在260口左右；2004—2008年间深水地区探井数量相比前一阶段有所下降，每年约为220口。全球超过1500m水深的海域（超深海）陆续有大的油气发现，主要集中于巴西近海、西非海域、墨西哥湾和东南亚地区。西非的主要油气发现分布在水深200～2000m处。这个时期的油气增长速率较前期增长速率更快，油气田的规模相对较大。经过三十余年的勘探开发，全球相继发现了一批大型深水油气田，深水油气产量不断增加。1990—2015年全球深水区油气产量呈增长趋势（英国Douglas-Westwood公司，2007；江怀友，2008）。从1990—1994年间全球深水区油气几乎没有任何产量，到1995—1999年间产量进入缓慢增长阶段；从2000年之后深水区石油产量快速增长，到2002—2004年间增长趋于平缓；从2005年开始全球深水区石油产量急剧增长，到2010年深水区石油产量增长趋势稍缓，预计到2015年一直保持快速的增长。全球深水区天然气产量在1994—2012年间处于缓慢增长阶段，其增长速度基本保持不变。
