海洋油气勘探开发是海洋技术最重要的组成部分。近百年的实践表明，海洋油气田的勘探开发技术复杂，涉及学科门类繁多；建设周期长，一般建设总周期5～10年；工程投资大，据英国北海油田资料统计，开发一个油田约需要成本50～300亿英镑。海洋油气勘探开发一般比陆上油田投资高出3～10倍。风险大，恶劣的自然环境常给石油开发带来灾害。1980年3月27日挪威“亚历山大”号钻井船在北海倾覆，123人罹难。1983年美国阿科石油公司租用“爪哇海”号钻井船在中国莺歌海遭暴风袭击沉没，82人死亡。1988年7月6日英国北海一个平台爆炸，死亡167人，直接经济损失28.7亿英镑，当年产量损失13.5亿英镑。探井成功率低，世界海洋钻井记录统计，平均钻20口井才能获一口商业性生产井。利润高，英国北海油田开发后由一个贫油国跻身于年产亿吨的世界石油大国，北海油田年毛利25%。挪威北海油田的产值占全国总产值的20%，由一个经济困难的国家一跃成为世界人均收入最高的富国之一。中国海洋石油总公司人均年产油约800吨，居全国油田人均产油量之首。
海洋采油技术和陆上采油技术大体相同，无论是举升技术、注入技术、增产技术、修井技术、集输技术几乎都可以照搬陆上的采油工艺。以举升技术为例，除了抽油机采油方法因为占地太大无法使用外，其他举升方式完全一样。海洋常用的采油方法是自喷采油、气举采油、电泵采油和水力泵采油。
单管采油管柱示意图
双管采油管柱示意图但是，海洋采油和陆上采油相比，也有自身的特点：首先，海洋采油的安全问题比陆上要更严峻，因此，油井的井底和井口必须设置安全阀，一旦发生意外，安全阀将自动把油井关闭，避免更大损失，也防止原油污染海域。第二，海洋采油井的油层套管直径比陆上的大。目前陆上油田油层多数使用51/2英寸（1英寸=25.4毫米，下同）套管，个别地方使用7英寸套管。而海洋一般使用7英寸套管，甚至用95/8英寸油层套管。这是因为海上油井单井产量较高，而且，采油管柱下入工具较多，同时为追求高产可能会用双管法采油，这都要求油层套管尺寸要大一些。第三，海洋油井的导管叫隔水导管，除了保护油井外，还要求与平台导管架连接一个成整体共同承受海浪、浮冰的横向冲击载荷，因此，海上油井导管比陆上油井导管尺寸要大、强度要高、下入深度要长。第四，陆上多为直井，海上多为定向井，海上建筑平台和敷设海底管线耗资昂贵，所以，尽量在一个平台多打一些井。目前中国一个井口平台设36口井，其中35口为定向井。第五，安置在水下的井口越来越多，随着科学技术的进步，人们正由近海向深海进军，试想当水深超过1000米时，井口导管架该是一个多么大的庞然大物，而海上施工机具又该具备何等负载能力？目前，人们已经研究并实施安装海底井口底盘，用钻井船通过海底底盘钻出多口定向井，通过潜水员或机器人安装海底采油树。
海洋石油的发展如火如荼，会有一系列的技术难题等待人们去攻克，海洋也会被逐步揭开其神秘面纱，为人类贡献更多的资源。
