石油界将海域按深浅划分为浅海(水深不足500米)、深水(水深超过500米)和超深水(水深超过1500米)。
全球海洋油气资源丰富。据估计，海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%，累计获探明储量约400亿吨，探明率30%左右，尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估，世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548亿吨，待发现天然气资源量78.5万亿立方米，分别占世界待发现资源量的47%和46%。
海洋油气资源主要分布在大陆架，约占全球海洋油气资源的60%。在探明储量中，目前浅海仍占主导地位，但随着石油勘探技术的进步，海洋油气勘探逐渐转向深海。目前，海洋石油钻探最大水深已经超过3000米，油田开发的作业水深达到3000米，铺设海底管道的水深达到2150米。
从区域看，海上石油勘探开发形成三湾、两海、两湖(内海)的格局。“三湾”即波斯湾、墨西哥湾和几内亚湾;“两海”即北海和南海;“两湖(内海)”即里海和马拉开波湖。其中，波斯湾的沙特、卡塔尔和阿联酋，墨西哥湾的美国、墨西哥，里海沿岸的哈萨克斯坦、阿塞拜疆和伊朗，北海沿岸的英国和挪威，以及巴西、委内瑞拉、尼日利亚等，都是世界重要的海上油气勘探开发国。其中，巴西近海、美国墨西哥湾、安哥拉和尼日利亚近海是备受关注的世界四大深海油区，几乎集中了世界全部深海探井和新发现的储量。
海上油气生产始于20世纪40年代，海洋油气勘探首先集中在墨西哥湾、马拉开波湖等地区;上世纪50年代~60年代，则在波斯湾、里海等海区初具规模;上世纪70年代，是海洋油气勘探最为活跃的时期，成果最显著的是北海含油气区。此后，随着技术进步逐步向深水领域推进，形成了美国墨西哥湾、巴西、西非三大传统深水油气区。近年来，巴西盐下、东地中海、东非等其他深水区相继取得突破，发现了一大批世界级的大油气田，成为国际大石油公司的投资热点。2013年和2014年，全球十大油气新发现主要来自热点勘探海域。目前，全球90%左右的已发现深水石油储量集中在巴西、西非、美国墨西哥湾和挪威四大海域，亚太作为迅速崛起的深水新区，也非常值得关注。
全球已进入深水油气开发阶段，近几十年来，海上油气发现的平均水深不断加深。2010年，全球油气发现的平均水深为624米，其中在拉美地区油气发现的平均水深达到1211米，非洲1000米，大洋洲790米。比较而言，自2000年到2009年间，全球油气发现的平均水深为422米，而1991年到2000年间，平均水深仅为183米。2000年以来，深水油气勘探取得明显进展。至2013年底，深水2P油气储量已达到187亿吨油当量，是2008年的2倍，是2000年的7倍。当前全球主要深水油气发现已形成美国墨西哥湾、巴西和西非的“深水三角区”。
全球深水油气勘探有四新领域。新领域之一为深层“盐下”。目前巴西东部深水区盐下油气勘探主要集中在位于SantaCatarina州和SaPaulo州海域的桑托斯盆地，盐下勘探活动始于2004年。巴西深水油气盐下开采技术难度大，单井成本高，但由于单井产量高，桶油成本是全球深水作业区中最低的，平均操作成本在10美元/桶左右，盈亏平衡点在40美元/桶左右。目前的低油价水平对正在进行的巴西深水油气项目影响甚微，桑托斯、坎普斯等盆地的勘探开发仍然正常有序进行。
新领域之二为“超深水区”。“超深水区”是目前海域油气勘探的又一焦点，主要集中分布于西非海域、墨西哥湾、巴西近海、澳大利亚西北陆架、挪威中部陆架、巴伦支海、孟加拉湾、缅甸湾、南中国海以及日本海等。超深水区油气勘探始于20世纪80年代后期，90年代后期以来持续活跃。近两三年，全球共钻探超深水勘探井约200口，绝大多数集中于巴西近海和非洲海域。全球陆续有超深水区重大油气发现，其中以巴西2006年在桑托斯盆地发现Tupi巨型油田和Iara巨型油田最为引人瞩目。
新领域之三为环北极深水盆地群。该区域由于自然条件及归属等原因，研究起步很晚且研究程度非常低，是未来深水油气的巨大增长点。环北极深水区已经有油气重大发现，主要集中在波弗特海的北极斜坡盆地、巴伦支海盆地和喀拉海区域。
新领域之四为滨西太平洋低勘探程度深水盆地群区域。主要包括日本海盆地、澳大利亚东南部的吉普斯兰盆地等，是深水油气的潜在增长亮点。
海洋油气勘探开发的趋势是：从浅海走向深水超深水;近海走向远海;从一般海洋环境迈向恶劣海洋环境和极端海洋环境;从水面向水下发展;从水下生产向岸上生产发展。
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