قدیمی ترین تئوری برای اکتشاف نفت، تئوری تاقدیس[۴۹] بود که به وسیله ی هانت[۵۰] در سال ۱۸۶۲ معرفی شد. کاربرد این تئوری برای یافتن نفت در قله ی تاقدیس ها ایزار موفقی بود. این تئوری به عنوان تئوری اصلی برای اکتشافات مهم نفتی در آمریکا، ونزوئلا، آرژانتین و برمه و بخصوص در مسجد سلیمان ایران مورد استفاده قرار گرفت. بعد از پیدا شدن نفت در سال ۱۸۸۰ در رسوبات دریایی پنسیلوانیا که ارتباطی با ساختمان تاقدیسی نداشت و شکل گیری نقت گیر صرفا ناشی از تغییر رخساره ی رسوبات بود، مشخص شد که ذخایر نفتی می‌تواند در حوضچه های غیر چین خورده هم وجود داشته باشد. در نتیجه مفهوم نفت گیر های چینه ای با این کشف فراگیر شد. اکتشاف مخازن عظیم هیدروکربوری در کربنات ها در میدان هایی نظیر مسجد سلیمان ایران، کرکوک عراق، کرتاسه ی مکزیک و آمریکا نشان داد که نفت می‌تواند در سنگ های کربناته نیز یاقت شود.
بعد از دهه ی ۱۹۲۰ باروی کار آمدن روش های جدید نظیر مغناطیس سنجی، ثقل سنجی، مطالعات لرزه ای اکتشاف نفتی، راه تازه ای برای پی بردن به ساختارهای زیر سطحی غیر قابل مشاهده از سطح پیدا نمود. در سال ۱۹۲۷ در فرانسه اولین نمودار های ژئو فیزیکی برای اندازه گیری تخلخل و آب اشباع شدگی در چاه های حفاری شده مورد استفادهقرار گرفت.
در دهه ی ۱۹۵۰ قانون دینامیک سیالات به طور موقتی توسط هورت و هیل پرای توصیف مهاجرت و ذخیره ی نفت به کار برده شد. در دهه ی ۱۹۷۰ پیشرفت در کسب و پردازش اطلاعات ارزه ای و نیز استفاده از کامپیوترهای سریع برای این منظور ، توانست نیمرخ های لرزه ای بسیار دقیق را به دست دهد و لذا امروزه این مقاطع سیمای عمومی درون زمین را به خوبی مشخص می‌کند[۵۱].
پوسته ی زمین، جایی که هیدروکربن را می یابیم.
انواع بسیار متفاوتی از نفت خام و گاز طبیعی وجود دارد که بضی از آن ها ارزشمند تر از بقیه هستند. نفت های خام سنگین بسیار غلیظ بوده و دارای گرانروی بالا بوده و تولید آن ها تقریبا مشکل یا غیر ممکن است. در حالی که نفت های خام سبک بسیار سیال بوده و به آسانی تولید میشوند. نفت های خام کم ارزش تر معمولا ترش بوده و دارای گوگرد می‌باشند و گازهای طبیعی ترش نیز مقادیری سولفید هیدروژن دارند. بعضی از نفت های خام که با کمترین حرارت مشتعل می‌گردند نسبت به بقیه ی نفت های خام دارای مایعات گازی و بنزین بیشتری یوده و ارزش آن ها بالا تر است.
برای دانستن یک ذخیره ی تجاری نفت یا گاز، وجود سه شرط زمین شناسی لازم است. در ابتدا باید سنگ مادر مناسبی در زیر زمین ناحیه وجود داشته که در گذشته ی زمین شناسی نفت و گاز تولید کرده باشد. شرط دوم وجود یک سنگ مخزن مجزا بوده که بتواند نفت یا گاز را در خود ذخیره نماید و شرط سوم وجود یک تله ی نفتی در سنگ مخزن است که بتواند گاز یا نفت را در مقادیر تجاری متمرکز و محبوس نماید.
پوسته ی بالایی زمین در نواحی تولید نفت و گاز از لایه‌های رسوبی ساخته شده است. سنگ های مادر و مخزن نفت و گاز، سنگ های رسوبی می‌باشند.این سنگ ها از آن جهت که از رسوبات ساخته شده اند به سنگ های رسوبی معروف هستند. سنگ های رسوبی از ذراتی مانند دانه های ماسه که از شکستن و تخریب سنگ های قبلی موجود در زمین و حمل و نقل آن ها ایجاد شده اند و یا از صدف های دریایی و یا نمک های ته نشین شده درآب ساخته میشوند. سنگ های رسوبی سازنده ی پوسته ی زمین میلیون ها و گاهی میلیارد ها سال سن دارند. رسوبات قدیمی لایه لایه روی هم انباشته شده و سنگ های رسوبی را تشکیل داده که برای یافتن و تولید نفت و گاز حفاری میشوند. منشا نفت و گاز مواد آلی هستند که در لابه لای سنگ های رسوبی دفن و محبوس گردیده اند. متداول‌ترین سنگ رسوبی غنی از مواد آلی (سنگ مادر اغلب نفت ها و گازها) شیل سیاه می‌باشد. این سنگ به صورت گل های غنی از مواد آلی در کف اقیانوس های قدیمی ته نشین گردیده است.
در زیر زمین «درجه ی حرارت» مهمترین عامل برای تبدیل مواد آلی به نفت و گاز می‌باشد. هنگامی که سنگ مادر به وسیله ی رسوبات بیشتری پوشانده شد و در اعماق بیشتر زمین دفن گردید، به‌تدریج گرم و گرم تر می شود. حداقل درجه حرارت برای تشکیل نفت ˚C 65 است که در عمق ۲۱۳۰ متر زیر سطح زمین به وجود می‌آید.
نفت از این عمق حدود ۵۵۰۰ متر در دمای ˚C 150 تولید می شود. واکنش هایی که باعث تغییر مواد آلی به نفت می شود بسیار پیچیده بوده و زمان زیادی را نیاز دارد. اگر سنگ مادر در عمق بیشتری قرار گیرد که دما از ˚C 150 بیشتر شود، در این صورت ماده ی آلی باقی مانده گاز طبیعی تولید می‌کند. نفت و گاز نسبت به آب که در سنگ های رسوبی زیر زمینی موجود است، چگالی کمتری دارند[۵۲].
هنگامی که نفت و گاز تولید شد در اثر خاصیت شناوری و از طریق شکاف و شکستگی های موجود در سنگ های زیرزمینی به طرف بالا حرکت می‌کند. نفت و گاز بالا آمده می‌تواند لایه ای از سنگ مخزن را اشغال نماید. سنگ مخزن، نوعی سنگ رسوبی است که دارای میلیاردها فضای خای بسیار کوچک می‌باشد. معمول ترین سنگ رسوبی، ماسه سنگ است که از دانه های ماسه ای شبیه ماسه های ساحل تشکیل گردیده است. دانه های ماسه ای شبیه کره هایی هستند که نمی توانند به طور کامل همدیگر را بپوشانند. بنابرین فضای خالی بین دانه های ماسه در یک ماسه سنگ وجود دارد.
سنگ آهک به عنوان یکی دیگر از سنگ های رسوبی متداول از لایه‌های صدف یا ریف هایی ساخته شده که بین پوسته ها و مرجان ها فضای خالی وجود دارد. نفت و گاز می‌توانند از داخل این فضاهای خالی در لایه ی سنگ مخزن جریان یابند. هر سیالی (آب، نفت، گاز) هم در سطح و هم در زیر زمین معمولا در امتداد مسیری که کمترین مقاومت را داشته باشد، بهترین مسیر را برای حرکت انتخاب می‌کند. در زیرزمین، مسیر دارای کمترین مقاومت، در امتداد سنگ مخزن است. این به این دلیل است که اغلب فضاهای خالی به یکدیگر مرتبط اند و سیال می‌تواند از یک فضای خالی به فضای دیگر در جهت شیب لایه به طرف سطح حرکت کند. آسانی و توانایی عبور سیال از داخل سنگ مخزن اصطلاحا «نفوذپذیری» و حرکت نفت و گاز در جهت شیب سنگ مخزن به طرف سطح را مهاجرت می‌نامند. به دلیل فرایند مهاجرت، نفت و گاز می‌تواند تا مسافت قابل توجهی هم در جهت افقی و هم در جهت قائم از محلی به که در ابتدا تشکیل شده اند، دور شوند.
همان طورکه نفت و گاز در جهت فراشیب مخزن حرکت می‌کند، نفت گیر را تشکیل میدهد. نفتگیر بلندترین نقطه ی سنگ مخزن است که نفت و گاز در آنجا متوقف و متمرکز گردیده است. از آنجا که فضاهای خالی سنگ مخزن به وسیله ی آب اشغال شده است، بنا براین نفت و گاز به بخش بالایی سنگ مخزن جریان می‌یابد. یکی از انواع نفت گیر ها قوس یا کمانی طبیعی در سنگ مخزن است که تاقدیس یا گنبد نامیده می شود.
