石油勘探的初期，目标是几百米、上千米的油层。世界上一般油田的油层深度在2000～3000米，深的也只在3000～4000米。我国石油地质界一般将4500～6000米的地层称为深层，超过6000米的地层称为超深层。现在从地表到8000多米的深层都已发现了石油和天然气，最深的石油探井已超过9000米，最深的产油气井井深也在8000米以上。
据估算，全世界4500米以深，有可能勘探石油的面积超过1600万平方千米，那些沉积岩越厚的地方，深部找到石油、天然气的希望越大。
石油勘探的实践也证明：一个油区，在它的浅部或深部，都可能发现新的油气层；尤其是深部，找到新油气层的希望更大。石油地质学家估计，80％的老油田下面，都有新油气层存在。
深层发现的油气中含大量微量金属，镍/钒比高，有些气藏含有来源于上地幔的稀有气体——氦气，这是随碳氢化合物、CO、烃类、氮等及深部流体带上来的。
挺进地球的深部，探索未知的世界！
我国重点含油气盆地的勘探，特别是塔里木、四川和鄂尔多斯三大古老克拉通盆地的油气勘探逐渐向深层—超深层和中—新元古界层系拓展。2015年以来，我国深层石油产量从1．21亿吨增长到1．5亿吨，深层天然气产量从1054亿立方米增长到1400亿立方米。
2020年初，我国新疆塔里木盆地的轮探1井刷新了亚洲陆上最深井纪录，完钻井深8882米，井深超过珠穆朗玛峰海拔高度，为亚洲陆上第一深井。该井日产原油超百吨，日产天然气5万立方米，所发现的油层深度位于地下8200～8260米深处，刷新了全球古克拉通区油气藏深度纪录。近年来，我国在深层油气勘探不断获得新的发现，塔里木盆地、四川盆地、准噶尔盆地等在深层油气勘探都取得成功，我国的油气勘探投向万米深层。
一深带万难，向地球深部进军并非易事。钻井到达一定深度极限后，每向下一米，其难度都面临着几何倍数增长。地下油气埋深过大，高温和高压让坚硬的钻井工具犹如面条一样柔软，给油气勘探开发带来前所未有的难题。在这种深层复杂地质环境下，常规钻探技术基本“打不成”井，更谈不上“钻得快”“建得好”。
茫茫荒原之上，面对深层—超深层钻完井“世界禁区”，面对“全球少有、国内独有”的工程难题，中国石油人没有退缩，他们扛起责任与担当，用智慧与勇气，完成了超深层油气勘探壮举。面对“无参考技术、无适配装备、无可靠经验”等巨大挑战，中国石油人十年磨一剑，实现了对地下数千米深处的油气“看得见”“够得着”“采得出”，找到了打开深部油气资源宝库的金钥匙，实现深地工程关键技术从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的跨越，建成全球最大超深超高压天然气开发基地，奠定了我国在世界超深油气领域勘探开发的领军地位。