تا پيش از سال 1357 بدلايل مختلف منجمله موازنه سياسي موجود منطقه و عدم وجود انگيزه اقتصادي و با توجه به وجود منابع سرشار مواد هيدروكربوري در مناطق جنوبي ايران و نزديكي مناطق نفتخيز به پايانه‌هاي صادراتي، اكتشاف ذخاير نفت و گاز درياي خزر مورد توجه جدي قرار نداشت.
شركت ملي نفت فعاليتهاي اكتشافي خود را در حوضه خزر با انجام يكسري عمليات لرزه‌نگاري در ساحلي خزر در سالهاي 1956 و 1964 آغاز نمود و در پي آن 16 حلقه چاه در مناطق ساحلي توسط شركتهاي روسي و فرانسوي حفر گرديد كه فقط وجود گاز درچاههاي گرگان 3 الف و قزل‌تپه-2 مشاهده گرديده است.
عمليات ژئوفيزيك دريايي انجام شده عبارت است از: لرزه‌نگاري دو بعدي دو بلوك يكي در منطقه بندر انزلي و ديگري در بخش شرقي جمعاً به مساحت 5400 كيلومتر در سالهاي 68-1967 توسط شركت تكنو اكسپورت شوروي سابق و همچنين در سال 1374 عمليات لرزه‌نگاري دو بعدي كل منطقه كم عمق (تا عمق 200 متري) به وسعت 5600 كيلومتر. پس از پايان جنگ و فروپاشي اتحاد جماهير شوروي سابق، درياي خزر از اهميت ويژه‌اي در ژئوپلاتيك منطقه برخوردار شد و مركز توجه شركتهاي بزرگ نفتي جهان قرار گرفت و كشورهاي جديدالاستقلال حاشيه‌اي خزر فعاليت اكتشافي شديدي را آغاز كردند. همچنين در اوايل دهه 1990 شركت ملي نفت ايران نيز عمليات اكتشافي جديدي را در منطقه انجام داد.
شركت ملي نفت ايران در راستاي ايجاد امكانات و تجهيزات زيربنايي لازمه فعاليتهاي اكتشافي اقداماتي از قبيل ساخت 1 دستگاه دكل حفاري (ايران-خزر)، احداث حوضچه آرامش، احداث اسكله براي انجام تعميرات آتي دكل حفاري، احداث پايگاه پشتيباني براي عمليات حفاري و ساخت 3 اسكله تخليه مواد نفتي را نموده است. بموازات فعاليتهاي فوق اولين چاه اكتشافي بنام خزر-1 در سال 1368 توسط سكوي حفاري استيجاري از كشور شوروي حفر و سپس دومين چاه بنام مقداد در سال 75-1374 با سكوي استيجاري آذربايجان و سومين چاه بنام ميثم در سال 76-1375 توسط سكوي حفاري خود بالارونده ايران- خزر توسط مديريت اكتشاف حفر گرديد.
توضيح اينكه دكل ايران خزر در كارگاه نكا طي مدت 60 ماه (74-1369) و صرف هزينه‌اي در حدود 78 ميليون دلار+5 ميليارد ريال (با قابليت حفاري تا عمق 91 متري) ساخته شد. در اوايل متخصصين بر اين باور بودند كه اگر نفتي در خزر وجود داشته باشد امكان وجود آن در سواحل كم عمق نزديك به ساحل بيشتر است تا در مناطق عميق دور از ساحل، ليكن حفر چاههاي اكتشافي و مطالعاتي كه بعداً توسط شركت نفت خزر انجام پذيرفت بر تئوري اوليه خط بطلان كشيد، نتايج مطالعات ژئوفيزيكي و ژئوشيميايي نشان داد احتمال وجود نفت و مواد هيدروكربوري در منطقه عميق بيشتر و محتمل‌تر مي‌باشد.
با توجه به تجربيات حاصل از اقدامات فوق و اهميت روز افزون منطقه، شركت نفت خزر ديماه 1376 تاسيس گرديد كه اين شركت يكي از 5 شركت اكتشافي و توليدي زيرمجموعه شركت ملي نفت ايران مي‌باشد. وظايف اكتشاف، توسعه و توليد منابع نفت و گاز در منطقه درياي خزر و سه استان ساحلي آن بعده شركت نفت خزر قرار دارد، همچنين نظارت بر مسايل زيست محيطي با عمليات اكتشاف و توسعه ذخاير نفت و گاز در درياي خزر نيز از ديگر وظايف اين شركت مي‌باشد.
مديريت شركت نفت خزر با اعتقاد به پيگيري امور اكتشافي خزر بر پايه و اساس علمي، بدور از هرگونه تبليغات غير اصولي در اولين گام با مشاركت شركتهاي شل، لازمو، وبا اويل مطالعات جامع و سيستماتيك درياي خزر و محدوده جنوبي آن را در سالهاي 79-1377 به انجام رسانيد، ضمن ايجاد بانك اطلاعاتي جامع شامل اطلاعات پايه لرزه‌نگاري و پتروفيزيكي، زمين‌شناسي ژئوشيميايي، كليه اطلاعات فني مورد نياز فعاليتهاي اكتشافي اعم از اطلاعات لرزه‌نگاري كشورهاي همسايه (آذربايجان 7400 كيلومتر، تركمنستان 2500 كيلومتر) و اطلاعات مربوط به چاههاي آنها تحصيل و با ادغام اطلاعات موجود ساحلي (11 هزار كيلومتر) و برداشت اطلاعات منطقه عميق (10 هزار كيلومتر)، شبكه لرزه‌نگاري يكپارچه متصل به 30 چاه ايجاد گرديد كه چهارچوب اصلي مطالعه را تشكيل مي‌دهد.
اين اطلاعات باضافه اطلاعات ماهواره‌اي دريا و نقاط نشت نفت و اطلاعات حاصل از عمليات نمونه‌برداري از محل نشت نفت در كف دريا و پايه مطالعات جامع زمين‌شناسي، ژئوفيزيكي و ژئوشيميايي گرديد كه نتايج درخشاني را فراهم نمود و نهايتاً براي اولين بار تصوير جامعي از ساختارهاي موجود در منطقه خزر جنوبي شناسايي گرديد كه بر اساس آن 46 ساختار كوچك و بزرگ نفتي مشخص، كه از اين ميان تعداد 8 ساختار آن جزو ساختارهاي بسيار خوب طبقه‌بندي گرديد، كه تمامي آن 8 ساختار در قسمت عميق درياي خزر (بين 550 تا 800 متر) واقع است.