俗话说：“上天难，入地更难。”石油勘探开发要求运用地球物理、地球化学、地震、钻探、测试及油藏工程和采油工艺、油气集输等多种工艺技术，必须用大量投资购置勘探、钻井、采油机械等设备，且油田多处于边远地区，又需购置多种车辆和运输工具。因此，油气勘探开发工程是典型的技术密集型和资金密集型工程。
石油行业需要持续投资的关键原因是油田产量递减规律。常识告诉我们，只要有降水，地下水资源就能得到补充。而地下的石油资源是经过千万年甚至上亿年形成的，可以说一旦开采就无法再补充。所以，一个油田的资源量和产量必然随着开采过程不断衰减。例如，如果不考虑新发现的资源，我国东部油田的产量每年将自然递减10％以上。
要想保持产量的稳定甚至提升，就必须不断开钻新的钻井、发现新的资源、掌握新的可采储量。判断一个石油公司的发展前景，主要就看它当前掌握多少可采储量。勘探活动一旦停止，石油公司已掌握的可采储量就会不断下降。除非准备停产、转产，公司就必须不断地“找米下锅”——进行新的勘探，也需要不断新建产能。大石油公司总是希望通过不断地勘探，使当前可采储量保持稳定或增长。如果看一看大石油公司的财务报表，就可以发现这样一个事实，虽然他们每年都从销售原油中获得数千亿美元的营业收入，但每年支出的勘探开发费用同样高达数百亿美元。
我国以大庆油田和胜利油田为代表的老油田，总体上已进入高含水和高采出程度的“双高”阶段，产量递减在所难免。我国老油田现阶段石油产量的综合递减率约为5％，如果没有新储量投入生产的话，我国每年都将会有一个约千万吨规模的产量消失。要保持我国石油产量稳定增长，每年发现的新储量首先要弥补老油田的产量递减，石油产量才能进一步“爬坡”。实现这一目标是可能的，但并不容易。
要想知道全球油气投资规模有多大，可以看看国际能源署的数据。根据《世界能源投资报告（2022）》，对于油气勘探开发投资，2021年由于全球疫情放松管控、国际石油价格高涨，全球油气勘探开发投资高达3835亿美元，同比上涨10％，远高于煤炭行业的1050亿美元。
从投资热点地区看，北美地区是全球油气勘探开发投资最高的地区，主要集中在美国。作为油气勘探开发活动最活跃的地区，北美地区2021年油气勘探开发投资为1366亿美元，占世界油气勘探开发投资的35．6％；亚太地区投资660亿美元，占比17．2％；中亚地区投资536亿美元，占比14．0％；中东地区投资496亿美元，占比12．9％；中南美洲地区投资280亿美元，占比7．3％；欧洲地区投资269亿美元，占比7．0％；非洲地区投资228亿美元，占比5．9％。
国际石油巨头是世界油气勘探开发投资的引领者。以荷兰皇家壳牌、碧辟、道达尔能源、埃克森美孚、雪佛龙等为主的国际石油巨头，常年保持较高的勘探开发投资水平，2015年接近1410亿美元，2020年下降至719亿美元左右。以中国石油、中国石化、中国海油为主的中国国家石油公司勘探开发投资也保持较高水平，2019年接近576亿美元，2020年下降至466亿美元左右。中东地区国家石油公司油气勘探开发投资保持稳定，近年来维持在400亿美元左右。