1884年，比特研究出旋转钻井法，并申请了英国专利。1901年，美国人采用旋转钻机第一次打出自喷油井。从此，旋转钻井法开始取代绳缆工具打井法。1933年，美国人又采用了导向钻井技术，可以使钻头随意转向，调整钻井的方向。这样，就可以从两个中央井口钻出多个孔眼，吸取整个油田分层的石油。
各国在开采石油的过程中，特别注意研究和改进提高石油采收率的方法。新油井，由于油层压力高，油自动喷射到地面。但开采了一段时间后，油层压力自然降低，慢慢地油井不再喷油，但油层中间仍剩留了不少石油。人们想尽各种办法，试图开采出更多的石油，提高石油采收率。
油田注水法是许多国家普遍采用过的方法。这种方法是在开采的同时，向油层内注入大量的水，可恢复和提高油层的压力，压迫原油不断流向地面。单纯注水法可以将采收率从20％提高到40％。如果再向水中加入一定量的表面活性剂，采油率可以提高到70％，当然，其他方面成本也增大了。除了注水法外，还有注气法、地层燃烧法、二氧化碳混相驱油法等。
人们在陆地上继续寻找石油的同时，又把眼光瞄向海洋。世界海洋面积约3.6亿平方千米，约为陆地2.4倍。大陆架和大陆坡约5500万平方千米，超过大陆上沉积盆地面积的总和。在大陆架浅海水域里生活着许许多多的海洋生物，如生活在海底的珊瑚、石灰藻，漂浮于水中的抱球虫、翼足类、放射虫、硅藻等。仅在水表面100米厚的水层中，浮游生物每年可产生有机物质600亿吨，这些有机质正是形成石油的原材料。这些海洋生物的遗体随同泥沙沉积埋藏在海底，形成“有机淤泥”，经过和陆地上动植物遗体形成石油的相似过程，最终转变成石油。
1897年，美国人在加利福尼亚海滨用木栈桥打出世界上第一口海上油井。1922年，委内瑞拉在马拉开波湖，利用木制平台钻井钻探成功，发现了一个大型海上油田。从此，世界海洋石油工业迅速发展起来，各国相继在大陆架打井勘探。1951年，中东国家沙特阿拉伯发现了世界上最大的海上油田萨法尼亚油田，平均日产石油19.6万吨。沙特阿拉伯也成为世界上最“富油”的国家。据1983年的统计，沙特阿拉伯石油储量为227.4亿吨，约占世界当年探明储量的25％。
20世纪70年代中期以后，人们制造了各种海上钻井平台、钻井船和大型开采平台，使用了计算机控制系统和网络系统，还发明了无线电声学定位技术和卫星数据传输技术。世界上最大的海上石油平台，是英国北海尼日尼安油田的主采平台，平台高236米，露出海面部分也有30层楼高。法国在北海建造的一个世界级采油平台，仅平台自重就达60万吨，工作负荷4万吨，平台上有42口油井与集油、处理和运输装置。
中国是最早发现和使用石油的国家。早在1900年前，东汉班固著的《汉书》中就有“高奴有洧水可燃”。
“洧水”指的就是石油。11世纪，北宋的沈括在陕西的延安考察时首次提出“石油”一词。公元16世纪，我国人民在四川打出了石油，这是有史以来第一次。从石油中提取出灯油，比世界其他各国早300多年。天然气的开发和利用，我国也领先世界其他国家。东汉时期，我国人民就曾在四川打出世界第一口天然气井，引用天然气作熬盐的燃料。
中国近代石油工业始于19世纪末。1878年，清代政府在台湾设立了第一个开发石油的行政管理机构矿油局。同年，在苗粟钻成第一口油井，初期日产石油1.5吨，一年后枯竭，后续工作中断。1907年，在陕西延长设立“石油官厂”，钻井成功，日产油约8吨。1939年5月，中国石油地质专家孙健初、严爽等人，在甘肃玉门发现了具有开采价值的玉门油田，这是中国使用近代石油工程技术正式开发的第一个油田。
1949年中华人民共和国成立后，石油工业有了很大的发展。先后勘探开发出西北的克拉玛依、白杨河、石油沟等油田，四川的南充、蓬莱油田，吉林的扶余油田。1959年，在东北的松辽地区，发现了大型油田——大庆油田。1968年，大庆油田年产量突破1000万吨。到1985年，年产量超过5000万吨，并连续多年稳产在5000万吨以上。大庆油田的成功开发，改变了我国贫油落后的局面，有力地支持了新中国的经济建设。1965年以后，中国石油产品就实现了全部自给。继大庆油田之后，先后开发了胜利、江汉、辽河、长庆、任丘、南阳、江苏等油田。在中国的新疆发现了塔里木油田、土哈油田。在中国的西部还蕴藏着丰富的能源资源，有待人们去开发。
中国从20世纪60年代开始进行海上油气勘探。勘察表明，珠江口盆地总面积14万平方千米，油气远景十分看好；海南岛南部的莺歌海盆地，沉积厚度超过万米，极具开发价值。从1967年开始，我国在渤海开展勘探活动。20世纪70年代起，我国和外国合作共同开发渤海，到1981年底，共打井119口，发现4个具有生产石油的地质构造，从而形成我国第一个海上石油基地。1984年，在东海也发现了一个有开发价值的油田。有关中国海上石油前景，20世纪70年代曾有外国专家做过估计：中国海上石油可开采储量最少11亿吨，最多388亿吨，天然气28000亿立方米。
经过几十年的勘探，初步估计中国的石油储量为300亿至600亿吨。但由于勘探力量薄弱，累计探明的储量仅几十亿吨，居世界第11位。已探明的天然气储量很丰富，仅剩余可采储量也有千亿立方米，居世界第22位。中国自1978年石油年产量超过1亿吨，多年来年产量保持在1.1亿多吨。1998年，石油产量为1.6亿吨左右。
石油的综合利用
石油是工农业、国防和交通运输必不可少的燃料，同时还是重要的化工原料。从石油中可以提取许多重要的有机化学原料，经过加工可制造合成纤维、合成橡胶、塑料制品、燃料和药品等成千上万种当代社会所需的产品。人们把石油称作“工业的血液”。
近代石油的工业化生产始于17世纪。1625年，英国人沃尔克用石油生产出油漆、凡士林、润滑油、灯油、软膏等多种石油制品，揭开了近代石油化工生产的序幕。1694年，英国的汉考克发明了从沥青砂中提炼石油的技术，并建立了炼油厂，形成工业化生产。1823年，俄国的杜比宁三兄弟发明了用蒸馏釜加热石油，分离出各种石油产品的方法。著名俄国化学家门捷列夫1882年设计了一种可连续不断工作的提炼装置，提高了工作效率。生产中普遍采用了连续蒸馏法。俄国人还发明了热裂解方法，提高了炼油质量。
石油的化学成分十分复杂，主要成分是各种碳和氢的化合物，碳氢化合物也叫“烃”类化合物。石油中的“烃”化合物种类估计有数千种，用加热“分馏”的方法可以分离出石油中的“烃”，这在工业上叫“蒸馏”。由于各种烃的沸点不同，经过加热分馏，可以提取出石油醚、汽油、煤油、柴油、重油、润滑油、石蜡和沥青。这种工艺方案只适合提取内燃机燃料油，加工不精细，浪费太大。用热裂解和催化热裂的方法加工原油，可以使汽油的产量提高1倍。
从石油中可以制取乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等大量化工原料。用这些原料可以生产出塑料、合成纤维、合成橡胶、软硬泡沫等大批的工农业、国防、科研及人民生活所需用品。用热裂解的方法加工天然气，可以提取乙炔、乙烯和丙烯。用乙炔可以制造维尼龙。天然气还可以制造氨肥。
石油开发利用的前景
19世纪，内燃机的发明引发了石油的大规模开采。在四轮车上安装上内燃机就诞生了新型交通工具汽车。火车和轮船装上内燃机后，行驶速度也大大提高。内燃机的发明将“工业革命”推向高潮，以石油为燃料的内燃机开始取代以煤为燃料的蒸汽机。这种变化推动石油工业的极大发展，石油真正开始登上历史舞台。
以石油取代煤，是工业发达国家实现国民经济现代化的重要手段，石油可以为国民经济提供巨额资金和大量战略物资。在煤炭称王的时代，英国因较早地发现和开采煤炭，成为当时的世界工业中心。在石油崛起的时代，美国拥有丰富的石油，又较早地开发和利用石油，工业规模和水平迅速超过英国，成为世界工业中心。石油为石油盛产国如中东地区国家带来巨额利润，中东国家迅速暴富，并有可能成为新的工业中心。石油资源贫乏的日本，靠加工石油产品，赚取了比生产国更多的利润，逐渐成为世界经济强国。
第二次世界大战后，世界各工业发达国家的石油工业的发展更加迅速。进入20世纪60年代，在世界能源消费构成中，油气已超过煤炭而居世界首位，世界进入了“石油时代”。人类从使用煤炭为主转变到以石油为主要能源，实现了能源历史上第二次革命。
据1983年统计，世界上已探明储量最丰富的国家是中东国家。世界主要石油大国探明储量分别为：
沙特阿拉伯227亿吨阿布扎比41亿吨科威特87亿吨美国37亿吨前苏联86亿吨委内瑞拉34亿吨伊朗69亿吨利比亚29亿吨墨西哥65亿吨中国26亿吨伊拉克59亿吨尼日利亚23亿吨其余国家不超过20亿吨。
人类大量开发和利用石油有百年的历史了。地球到底还储存着多少石油？石油的前景又如何？1965年，人们认为石油储量是490亿吨；到了1971年，这个数字上升到850亿吨；而1975年，石油总储量又再次超过1000亿吨。现在比较公认的估计数字，石油储量为2700亿至3000亿吨。随着勘探技术的不断提高，今后还会有新的脉矿被不断发现。但是，不管地球油气的储量到底有多少，它总是一个有限量，石油资源的枯竭是迟早的问题。有人做过估算，从1977年起，若人类能源消费按4％的增长率增长，石油只够开采37年，天然气还可用51年。人类必须面对严峻的未来。
目前，为确保石油供应，人们不断研究提高石油勘探和开采技术，寻找新的矿脉。研究提高石油采收率，延长油田的可采寿命。石油生产国实行资源保护政策和消费国采取节约能源政策，将有助于延长石油的开采和供应年限。最重要的是人类必须研究开发出更好的新能源，保证社会和经济的持续发展，使人类美好的生活得以延续。