Sau khi miền Bắc nước ta được hoàn toàn giải phóng, năm 1957, trong chương trình của chuyến thăm các nước Đông Âu, Chủ tịch Hồ Chí Minh đã giành thời gian đến thăm giàn khoan dầu ở Albani và thăm nhà máy lọc dầu ở Bulgari.
Tiếp đó, trong chuyến thăm Liên Xô, với biết bao chương trình nghị sự quan trọng, Chủ tịch Hồ Chí Minh vẫn dành riêng mối quan tâm cho ngành công nghiệp dầu khí trong tương lai của đất nước. Câu nói của Người vào ngày 23 tháng 7 năm 1959 với các kỹ sư, công nhân dầu khí khu công nghiệp dầu lửa Bacu-Adecbaigian, đã thể hiện khát vọng cháy bỏng của cả dân tộc: “Sau khi Việt Nam kháng chiến thắng lợi, Liên Xô nói chung và Adecbaigian nói riêng phải giúp đỡ Việt Nam khai thác và chế biến dầu khí, xây dựng được những khu công nghiệp dầu khí mạnh như Bacu”.
Đây chính là những dòng chữ vàng đầu tiên của lịch sử ngành Dầu khí nước nhà, là niềm tin, là ước vọng của đất nước, là mục tiêu hành động, là “kim chỉ nam” trong suốt quá trình xây dựng và phát triển của Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam hơn 60 năm qua.
Theo đề nghị của Chính phủ Việt Nam, từ năm 1959 Chính phủ Liên Xô đã cử các chuyên gia địa chất dầu khí sang giúp Việt Nam tiến hành điều tra địa chất dầu khí; Trong 2 năm 1959-1961, các chuyên gia Liên Xô đã cùng các đồng nghiệp Việt Nam hoàn thành báo cáo tổng hợp “Địa chất và triển vọng dầu khí ở nước Việt Nam Dân chủ Cộng hoà” đầu tiên ở nước ta.
Xuất phát từ tầm nhìn chiến lược của Đảng và Nhà nước về Ngành công nghiệp dầu khí của Việt Nam, cùng với kết luận ban đầu tại báo cáo địa chất dầu khí nói trên, ngày 09 tháng 10 năm 1961 Hội đồng Chính phủ đã ban hành Nghị định số 159 quy định nhiệm vụ, quyền hạn và tổ chức bộ máy của Tổng cục Địa chất trong đó đã xác định rõ có tổ chức Đoàn thăm dò Dầu lửa.
Ngày 27 tháng 11 năm 1961, Tổng cục Địa chất có Quyết định số 271-ĐC thành lập Đoàn Thăm dò Dầu lửa số 36 (tên quen gọi là Đoàn 36 và từ năm 1969 là Liên đoàn địa chất 36) trực thuộc Tổng cục Địa chất. Đoàn 36 có nhiệm vụ tiến hành tìm kiếm, thăm dò dầu hỏa và khí đốt trên phạm vi lãnh thổ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa. Thể theo nguyện vọng của các thế hệ lao động Ngành Dầu khí Việt Nam, Thủ tướng Chính phủ đã cho phép lấy ngày 27-11 hằng năm là Ngày truyền thống Ngành Dầu khí Việt Nam.
Hơn 10 năm tiếp đó, các kỹ sư Việt Nam đồng hành với chuyên gia Liên Xô đã tiến hành các hoạt động thăm dò dầu khí, công tác địa vật lý và khoan dầu khí ở Đồng bằng sông Hồng và vùng trũng An Châu, khẳng định kết quả thăm dò, chính xác hóa cấu trúc địa chất của tam giác châu thổ sông Hồng, phát hiện các vết dầu và vỉa khí trong trầm tích Đệ Tam. Đoàn 36 Dầu lửa đã cung cấp rất nhiều tài liệu và thông tin quý giá, những kết luận quan trọng về cấu trúc địa chất, tiềm năng dầu khí ở miền võng Hà Nội, ở vùng trũng An Châu và là “cái nôi” cung cấp nguồn nhân lực quản lý cho Ngành Dầu khí Việt Nam trong giai đoạn đầu.
Ngày 18 tháng 3 năm1975 đánh dấu sự kiện nổi bật về tìm kiếm thăm dò dầu khí ở miền Bắc Việt Nam khi chúng ta phát hiện mỏ khí Tiền Hải với trữ lượng xác minh đến 1,3 tỉ m3.