گرایش حفاری یکی دیگر از گرایش های مهندسی نفت در مقطع دکتری می باشد. کندن زمین جهت رسیدن به ‌هدف مورد نظر را حفاری گویند. حفاری می‌تواند جهت رسیدن به نفت، آب، گاز و ... انجام گیرد. عملیات های حفاری با سرعت بسیار زیادی انجام می گیرند، زیرا استفاده از دکل حفاری به مدت طولانی از نظر اقتصادی بسیار پرهزینه می باشد. عملیات حفاری بسیار خطرناک می باشد و همواره از باتجربه ترین افراد جهت انجام این کار استفاده می شود. امروزه در صنعت نفت، صنعت حفاری حرف اول را می زند و ملاک قدرت شرکت های نفتی محسوب می شود. بنابراین تربیت متخصصین زبده و کارآمد در زمینه حفاری ضروری به نظر می رسد. دوره دکترای مهندسی نفت گرایش حفاری با آموزش دانشجویان و پژوهش های مربوطه سعی در برآورده کردن این نیاز صنعت نفت دارد. فارغ التحصیلان دوره دکترای مهندسی نفت گرایش اکتشاف می توانند در دانشگاه و موسسات آموزش عالی مرتبط با صنعت نفت به تدریس و فعالیت های پژوهشی بپردازند و یا در شرکت های نفتی حفاری، در فعالیت های اجرائی اشتغال ورزند.