近5年來，中海油在油氣勘探領域斬獲頗豐，累計發現石油儲量超過15億噸，天然氣超過4000億方。中海油5年間自營勘探發現20余個大中型油氣田，貢獻了新發現儲量的近60%。
而在在深水勘探領域同樣取得了突破性進展，尤其是荔灣3-1、流花29-1、流花34-2等深水氣田的發現，奠定了未來建成“深海大慶”的基礎。
據朱偉林介紹，2006年發現的荔灣3-1氣田將于2013年投產，總投資350億；而對流花29-1進一步評估表明其油氣儲量有望超過荔灣3-1。此外，2010年12月份，南海西部深水首鉆也獲得了重大發現，LS22-1-1發現了60米厚的氣層。
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渤海油田是海上油氣開發的主戰場，稠油儲量達27.3億方，占總儲量的68%。
但重質稠油，裝在瓶子中，將瓶口倒置也不可能流出來，想把他們從深深的海底采出來，難上加難；在陸上普遍采用的熱采技術，在海上無法大面積實施；同時，稠油通過長長的輸油管線運輸，一旦遇上停電，就成了“灌香腸”。
美國油企在渤海勘探中發現了稠油，但放棄開采。“美國的資源戰略是全球戰略，而稠油開采頗有難度，所以就放棄了。但我們不一樣，這是中國的資源，要當作家園來耕耘。” 中海石油(中國)有限公司高級副總裁、中海油研究總院院長陳偉表示。
中海油創造了多項海上稠油開發的記錄：油田大規模注海水強采的世界先例；海上最稠油田冷采開發的世界記錄；海上稠油油田整體實施三次采油的世界先例；研制鋪設了70公里世界上最長距離海底稠油混輸管線，而美國海上最長為 30 公里，英國海上最長為36.8公里。
同時，中海油創新一套“適度防砂”技術，通過新型電潛泵增加孔隙，改變了以往采油最怕出砂的狀況，提高采收率5%。這又是什么概念呢？意味著中海油在渤海灣將多拿出近1億噸原油。
此外，2010年11月5日，863計劃海洋技術領域“渤海油田聚合物驅提高采收率技術研究”重點項目通過驗收。項目組突破了海上油田聚合物驅提高采收率工作面臨的一系列技術難關，礦產試驗提高采收率效果明顯，使我國初步形成了海上油田聚合物驅油技術體系，研究成果總體上達到國內領先水平，海上稠油締合聚合物研究與應用達到國際先進水平。
根據海上油田聚合物驅資源潛力評價，目前適合聚合物驅的海上油田儲量超過14億噸，預期海上油田聚合物驅技術可增加可采儲量近億噸，相當于在沒有增加任何勘探費用的情況下，新發現了多個億噸級儲量的大油田，其經濟價值初步估算在1500億元人民幣以上。
目前，渤海稠油總產量已經超過世界其他國家稠油開采量的總和。
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