Site survey dilakukan untuk mendapatkan informasi yang lebih lengkap tentang data geologi permukaan, kedalaman akhir, target lapisan, water column dan lingkungan di sekitar lokasi pemboran yang potensial. Apabila hasilnya mendukung identifikasi prospek tersebut, aman dan layak secara lingkungan, perusahaan minyak dapat melanjutkan ke kegiatan pemboran eksplorasi.
Pemboran eksplorasi dilaksanakan dengan tujuan membuktikan adanya hydrocarbon dan mendapatkan data bawah permukaan (subsurface) sebanyak mungkin. Dimulai dengan penyusunan rencana pemboran, yang meliputi: titik koordinat, elevasi, perkiraan lithologi dan tekanan formasi, mud program, konstruksi sumur, program coring, analisa cutting, logging dan testing. Kemudian persiapan pemboran, yaitu: pembuatan jalan akses ke lokasi pemboran, pemilihan rig dan peralatan penunjang, instalasi infrastructure, dan perhitungan biaya pemboran. Pemboran eksplorasi dilaksanakan sekaligus mengumpulkan data-data formasi melalui coring dan pemeriksaan cutting. Kemudian, dilakukan uji produksi dengan Drill Stem Test dan dilakukan evaluasi formasi untuk menghitung besarnya sumber daya (resources) minyak dan gas.
Apabila jumlah sumber daya migas dinilai prospektif, maka dilanjutkan dengan program appraisal well, yaitu pemboran deliniasi (biasanya terdiri dari 3 atau 4 sumur), yang bertujuan untuk memastikan batas reservoir, menentukan struktur reservoir dan mengidentifikasi batas Gas Oil Contact dan Water Oil Contact. Kemudian dilakukan analisa data, perhitungan estimasi besarnya cadangan dengan metode volumetric, perencanaan jumlah sumur dan posisi sumur pengembangan untuk eksploitasi lapisan reservoir yang ditemukan. Selanjutnya, dilakukan kajian untuk mengkonfirmasi apakah reservoir tersebut layak secara komersial (memenuhi kaidah keekonomian untuk pengembangan lapangan).
Cadangan Migas dan Risiko Eksplorasi
Sumber daya (contingent resources): Jumlah perkiraan kuantitas migas yang, pada saat perhitungannya, diperkirakan  secara potensial dapat diperoleh akan tetapi pada saat ini proyek pengembangan dan tingkat komersialitas belum memadai karena masih adanya satu atau lebih kondisi yang tidak dapat dipenuhi.
Cadangan definitif (reserves): adalah kuantitas migas yang dapat diperoleh/diproduksikan secara komersial dan ini dinilai berdasarkan aplikasi sebuah proyek pengembangan terhitung dari suatu waktu tertentu ke depan dibawah kondisi-kondisi yang telah secara jelas didefinisikan. Pada dasarnya, terdapat 3 kategori cadangan migas berdasarkan nilai kepastiannya, yaitu cadangan terbukti (proved reserves), cadangan mungkin (probable reserves) dan cadangan harapan (possible reserves). Pada umumnya, untuk melihat jumlah asset yang dikelola suatu perusahaan, investor akan menilai asset sebagai 100% proven reserve + 50% probable reserve + 25 % possible reserve. Cadangan terbukti selanjutnya dipilah-pilah menjadi cadangan terbukti yang sudah dikembangkan dan cadangan terbukti yang belum dikembangkan.
Cadangan juga harus memenuhi empat kriteria sebagai berikut: telah ditemukan (discovered), dapat diambil (recoverable), memenuhi syarat komersialitas (commercial), dan masih ada sejumlah yang tersisa (remaining) berdasarkan proyek pengembangan yang diterapkan.
Terbatasnya cadangan minyak dan gas yang semakin sedikit dan dengan lokasi yang semakin sulit menyebabkan biaya eksplorasi di Indonesia semakin mahal. Data 13 tahun terakhir menunjukkan, angka rata-rata oil reserve replacement ratio (RRR) adalah sebesar 73,64 persen. Artinya, angka penemuan cadangan minyak lebih sedikit dibanding cadangan yang diproduksikan dan cadangan minyak di Indonesia akan terus berkurang. Itulah mengapa perlu dilakukan kegiatan eksplorasi secara masif. Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral di tahun 2014 pernah melansir biaya yang harus dikeluarkan investor dalam kegiatan eksplorasi, bahwa untuk menemukan satu sumber migas baru di darat atau onshore, rata-rata diperlukan investasi minimal US$ 30 juta atau sekitar Rp 360 miliar. Sementara untuk kegiatan eksplorasi di WK laut dalam atau deepwater offshore, diperlukan investasi sekitar US$ 100 juta atau setara Rp 1,2 triliun. Suatu angka yang fantastis, mengingat investor belum tentu menemukan cadangan hidrokarbon yang ekonomi, atau malah dapat menemui kegagalan eksplorasi (dry hole) dengan konsekwensi hilangnya biaya eksplorasi yang sudah dikeluarkan. Menurut data Kementerian ESDM, sepanjang 2009 hingga 2013 terdapat 12 Kontraktor Kontrak Kerja (KKKS) migas asing yang mengalami kerugian hingga US$1,9 miliar atau Rp 19 triliun di 16 blok eksplorasi di laut dalam. Kerugian itu sebagai imbas dari kegagalan mereka dalam mendapatkan cadangan minyak dan gas yang ekonomis. Seluruh kerugian dalam kurun waktu 2009 hingga 2013 tersebut ditanggung sendiri oleh KKKS asing tersebut dan tidak diganti oleh negara.
Adapun temuan cadangan minyak yang diperoleh setelah kegiatan eksplorasi berhasil, sebagai contoh di blok Cepu, menurut studi internal ExxonMobil di tahun 2009 sebesar 352 juta barrel.
Note: Satu barel minyak mentah setara dengan volume 159 liter, atau sekitar 8,4 galon air mineral.
Pengembangan Lapangan Migas (Plan of Development)
Apabila pada suatu wilayah kerja (WK) ditemukan cadangan migas dengan volume yang cukup komersial, dan berdasarkan perhitungan sementara menunjukkan kelayakan untuk dikembangkan, maka kontraktor akan menyusun rencana pengembangan pertama atau plan of development (POD) I. Kegiatan ini merupakan rencana pengembangan satu atau lebih lapangan migas secara terpadu (integrated) untuk mengembangkan dan memproduksikan cadangan hidrokarbon secara optimal dengan mempertimbangkan aspek teknis, ekonomis, Quality Health Safety Environment dan legal. SKK Migas akan menyampaikan evaluasi dan rekomendasi untuk usulan POD I ini kepada Menteri ESDM. Keputusan untuk menyetujui POD I ini sepenuhnya berada di tangan Menteri ESDM. Dengan adanya persetujuan terhadap POD I ini menandai bahwa sebuah wilayah kerja telah memasuki fase eksploitasi produksi. Kegiatan utama dalam tahap pengembangan ini adalah menyusun rancang bangun dan development scenario untuk mengangkat dan memproduksikan cadangan migas yang telah ditemukan. POD bertujuan untuk mengembangkan lapangan baru secara ekonomis, menjaga kesinambungan produksi, dan menaikkan keekonomian WK migas. Rencana pengembangan mencakup seluruh kegiatan yang disusun secara terintegrasi. Kegiatan pemboran sumur infill atau sumur pengembangan harus mempertimbangkan jadwal penyelesaian pembangunan fasilitas produksi. Sedangkan pembangunan fasilitas produksi juga harus disiapkan selaras dengan pembangunan pipa untuk menyalurkan migas sampai ke titik serah.
