1998年12月，以新一轮国土资源大调查为契机，广州海洋局率先提出“在南海寻找可燃冰”。 1999年，“奋斗五号”船在西沙海域开展以天然气水合物为目的的高分辨率地震调查，首次发现显示天然气水合物存在的地球物理标志——似海底反射（BSR）等。随后，在南海北部陆坡的东沙海域、神狐海域和琼东南海域开展综合调查，发现了天然气水合物存在的大量地质、地球物理、地球化学和生物等多信息证据。
　　2007年4-6月，广州海洋局首次实施了南海天然气水合物钻探航次，取得重大战略突破，在我国海域首次获取到分散状天然气水合物实物样品，使我国成为世界上第四个通过国家级研发取得天然气水合物实物样品的国家。
　　2013年6-9月，我局在南海北部海域再次组织实施了钻探，航次首次钻获纯块状天然气水合物岩芯样品，实现新的重大突破。同时，还获取到大量层状、块状、结核状、脉状及分散状等多种类型天然气水合物实物样品，钻探控制矿藏相当于特大型、高丰度常规天然气田规模。