یکی از گرایش های مقطع دکتری مهندسی نفت، گرایش اکتشاف نفت می باشد. اکتشاف نفت به عملی گفته می شود که زمین شناسان صنعت نفت در زمین به دنبال منابع هیدروکربن می باشند تا بتوانند میدان های نفتی و گازس را شناسایی و کشف کنند. دانشجویان با مباحث پیشرفته ای در زمینه های مطالعات ژئوفیزیکی، طراحی و برداشت داده های لرزه نگاری، پردازش، تعبیر و تفسیر داده های لرزه ای، فشرده سازی نوارهای مغناطیسی و ... در دوره دکترای مهندسی نفت گرایش اکتشاف نفت آشنا شده و به تحقیق و پژوهش در یک زمینه اختصاصی برای تدوین رساله دکترای خود می پردازند. هدف اصلی از دوره دکترای مهندسی نفت گرایش اکتشاف نفت علاوه بر تامین کادر هیات علمی دانشگاه ها، تربیت نیروی متخصص برای انجام پروژه های تحقیقاتی در حوزه اکتشاف نفت و توسعه مرزهای دانش در این زمینه می باشد.