“十一五”期間，我國科研工作者圍繞勘探、開發、工程技術和煤層氣展開深入攻關，形成了巖性地層油氣藏等21項理論新認識，研發了特高含水油田和高溫高鹽油藏提高采收率、海上稠油高效開發等24項重大核心技術和162項專有技術，整體提升了我國油氣和煤層氣勘探開發關鍵技術的自主創新能力，有力支撐了油氣儲量高峰期工程，實現了天然氣跨越式發展。
近3年來，我國新增探明石油地質儲量36.0億噸和天然氣地質儲量1.9萬億立方米。天然氣年產量從2004年400億立方米快速增長到2010年的946億立方米，產量實現翻番，使我國在世界產氣國的排名由第十三位晉升到前十位。我國原油繼續保持了1.9億噸的穩產和世界第五大產油國地位。
在大型油氣田及煤層氣開發重大專項的支持下，我國石油地質理論研究和勘探技術攻關取得重要突破。圍繞巖性地層、前陸盆地、碳酸鹽巖等重點勘探領域，對大型油氣田形成條件、分布特點、成藏規律和勘探技術進行了系統攻關，取得了重大地質理論突破和勘探技術進步。
以陸相大型淺水三角洲為核心的巖性地層油氣藏地質理論，突破了以往陸相湖盆中心油氣勘探的禁區，指導了鄂爾多斯盆地蘇里格示范區新增探明天然氣儲量2.25萬億立方米和隴東示范區新增探明石油儲量5.22億噸。
地質理論新認識和勘探技術新成果指導了四川川中、新疆克拉美麗、南海流花等7個千億方級大氣田和新疆塔河等6個億噸級油田的發現，證實了我國南海深水具有萬億方大氣區資源潛力，推動我國石油工業進入以天然氣發展為主的第二次快速增長期。新領域勘探集成與配套技術取得重大進展，大幅度提高了新領域油氣資源勘探的競爭力，成功發現7個規模油田，新增探明、控制石油地質儲量9.58億噸、天然氣2210億立方米。
科技進步也推動高含水油田和復雜油氣田提高采收率技術。針對以大慶油田為代表的特高含水油田，經過不懈攻關，水驅油開發規律等理論、0.2米級薄層剩余油精細描述等技術取得了重大進展，提高了水驅采收率1%—1.5%；同時研發形成的二類油層聚驅技術和復合驅技術可提高采收率10%以上，有力地保障了大慶油田原油4000萬噸持續穩產，該項成果獲2010年國家科技進步特等獎。
在海洋油氣資源勘探開發技術領域，我國也實現了重大突破。以前，我國海洋油氣開發主要集中在水深小于500米的內海，深水油氣開發技術和裝備幾乎為空白。經過我國科技人員不懈攻關，成功研制了3000米深水半潛式鉆井平臺，是國內首次建造完成的頂級深水半潛式鉆井平臺，基本形成了3000米水深作業能力，標志著我國實現從500米到3000米海洋深水的重大跨越。
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