技術的進步使得鉆井越來越深。始於上世紀40年代的海洋石油工業，在100米的深水區生產油氣用了近30年，到近2000米的海域又用了20多年。最近油氣生產已經觸及3000米的水域。特別是鉆井、浮式生產系統和海底技術的改進和創新，大大降低了深水油氣勘探開發的資本支出和運營支出。自1998以來，深水油氣勘探開發的平均資本支出呈下降趨勢，每桶油的資本支出從10之前的6美元/桶下降到現在的不足4美元/桶。深水油氣勘探開發項目的綜合成本越來越接近淺水項目。深水油氣項目的開發周期(從發現到油氣生產)越來越短。90年代末發現的油氣田壹般5-6年投產，而10之前至少用了8年。隨著深水基礎設施的不斷完善，開發周期可能會進壹步縮短。
深海石油的勘探和開發是石油工業的重要前沿，也是高風險行業。雖然北海、墨西哥灣、巴西、西非等世界深海石油開發取得了很大進展，但價格極高。與大陸架和陸上勘探鉆井作業相比，深水作業施工風險高，技術要求高，成本非常昂貴，因此資金風險也極高。
深海油氣資源勘探最直接的風險是巨大的施工風險。海洋平臺結構復雜、體積龐大、造價高、科技含量高，特別是與陸地結構相比，其所處的海洋環境非常復雜和惡劣。風、浪、洋流、海冰和潮汐總是作用在平臺結構上，同時也受到地震和海嘯的威脅。在這種環境條件下，環境腐蝕、海洋生物附著、地基泥層侵蝕、地基動力軟化結構材料老化、構件缺陷、機械損傷、疲勞和損傷累積等不利因素都會導致平臺結構構件和整體抗力衰減，影響結構的使用安全性和耐久性。
深水油氣勘探開發雖然風險大，回報也大。雖然淺水油氣田總儲量仍占優勢，但主要與中東壹些超大型油田的比重有關。但深水油氣田的平均儲量規模和平均日產量明顯高於淺水油氣田。因此，雖然深水油田的勘探開發成本明顯高於淺水油田，但由於其儲量和產量較高，單位儲量的成本並不是很高，因此吸引了許多石油公司到深海“尋寶”。
隨著海洋油氣開發的不斷發展，海洋石油工程技術日新月異。在深水油氣田的開發中，傳統的導管架平臺和重力式平臺正逐漸被深水浮式平臺和水下生產系統所取代，各類深水平臺的設計和建造技術也在不斷提高。目前，世界上有2300多套水下生產設施和204個深水平臺。TLP最大工作水深已達1.434米，SPAR為2073米，FPSO為1.900米，多功能半潛式平臺已達1.928米。
與此同時，深水鉆井設備和鋪管技術也迅速發展。世界上有14個在役鉆井設施能夠在3000米水深鉆井，第五代和第六代深水半潛式鉆井平臺和鉆井船正在建造中。第6代深水鉆井船工作水深將達到3658m，鉆井深度可達到11000m；深水起重鋪管船起重能力達到1.4萬噸，水下焊接深度400米，水下維修深度2000米，深水鋪管長度達到1.2萬公裏。
隨著世界地震技術的迅速發展，大量先進的計算機投入使用。目前已初步實現可視化和虛擬現實技術:地標公司開發了3DVI、Voxcube等3D體判讀軟件和3D動畫軟件；Geoquest開發了用於人機交互的GeoViz三維解釋軟件；範式公司開發了VoxelGeo；DGI開發了EarthVision；照片公司開發了3Dviz 3D可視化軟件。
在虛擬現實方面，ARCO和Norsk Hydro開發並建立了沈浸式虛擬現實系統，Texaco開發並建立了虛擬現實觀景廳，Alternate Realities有限公司開發並建立了VisionDome，美國SGI公司建立了專門的演示廳，IBM公司開發並建立了可用於再現4D地震儲層模擬現實的虛擬現實系統，Schlumberger的Geoquest公司等正在開發虛擬現實系統。
在地震屬性采集方面，國際上從60年代的直接油氣檢測和亮點，到70年代的瞬時屬性或復雜道分析，80年代的多屬性分析，90年代的多維屬性分析(如傾角、方位角和相幹性)。目前，從地震數據中獲取的有關時間、振幅、頻率、吸收和衰減的地震屬性有70多種，包括運動學和動力學屬性、幾何屬性和物理屬性。
國外地球物理研究的重點:國外石油地球物理勘探中最具代表性的是海上地震勘探技術。壹方面，墨西哥灣和北海具有典型的勘探復雜性；另壹方面，美、英等國科技發達，人才豐富，地球物理理論和技術水平基本代表國際現狀。墨西哥灣和北海的勘探目標主要是鹽丘及其周圍地層、裂縫性儲層和老油田剩余油分布，主要面臨四個理論和技術難題:(1)復雜介質中地震波傳播理論和正演模擬；(2)鹽丘構造的地震成像；(3)信噪比的提高和微弱信號的提取；(4)復雜儲層和油氣識別。圍繞這三個方面，國外地球物理理論和技術發展迅速。