Месторождение было открыто Мегионской нефтеразведочной экспедицией под руководством В. А. Абазарова. 22 июня 1965 года из скважины ударил фонтан мощностью более 1 тысячи тонн нефти в сутки. Из-за высокого внутрипластового давления нагревались стальные трубы скважины.
Самотлор на многие километры окружают непроходимые болота. Зимой геологи пробирались к нему на лыжах. Опыта эксплуатации месторождений на болоте не было ещё в мировой практике. Рассматривались два варианта: осушить озеро-болото или построить на нём эстакады и бурить с площадок. Первый вариант был отвергнут из-за опасности пожара — сухой торф мог вспыхнуть, как порох. Второй — из-за длительности строительных работ. Был найден третий вариант — создавать промысел прямо на озере-болоте, отсыпая искусственные острова для буровых вышек.
Для нефтяников Самотлора были построены города Мегион и Нижневартовск. Они построены на болоте, потому все здания воздвигнуты или на насыпных песчаных основаниях или на сваях.
В 1981 году была добыта миллиардная тонна нефти.
Пик добычи нефти пришёлся на начало 80-х годов XX века; вследствие интенсивной добычи в эти годы нефтеносные пласты стали обводняться, и добыча нефти резко снизилась. В 1996 году было добыто лишь 16,74 млн. тонн нефти. В XXI веке в связи с применением современных способов интенсификации нефтедобычи добыча нефти несколько увеличилась.
Всего за годы эксплуатации месторождения на нём было пробурено 16700 скважин, добыто более 2,3 млрд. тонн нефти.
На 1997 год из Самотлорского месторождении за тридцать лет было добыто более 1,9 млрд. тонн нефти. По состоянию на 2019 год доля воды в добываемой на Самотлоре нефти выше 90%, что говорит об истощении месторождения.
Самотлорское месторождение стало одной из крупнейших добывающей базой добычи нефти в мире и стало основным поставщиком углеводородов для всего СССР и стран СЭВ.
Становление и развитие нефтетранспортной системы
К концу мая 1964 года первые баржи с нефтью с Шаимского, Мегионского и Усть-Балыкского месторождений были направлены на Омский нефтеперерабатывающий завод. Западная Сибирь вступала в новый этап своего развития. Необходимо было продумать транспортировку на перерабатывающие заводы. От пробной эксплуатации месторождений нужно было как можно быстрее переходить к промышленной: страна не могла долго ждать.
Первую нефть отправляли на баржах, поскольку промыслы были удалены от ближайшего нефтеперерабатывающего завода в Омске на тысячу километров. Первая партия югорской нефти – 200 тысяч тонн – поступила на Омский завод 5 июня 1964 года в 19 часов. Новой нефтяной провинции предсказывали большое будущее – добычу в 1980 году 250–300 миллионов тонн нефти.
Нефтепровод Шаим-Тюмень
Первая промышленная нефть в Тюменской области была добыта в 1960 году на берегу реки Конда близ Урая. Вскоре после этого был создан укрупнённый нефтепромысел «Шаимнефть». Освоение месторождений было сопряжено со множеством проблем, наиболее острая из которых - проблема транспортировки добытого сырья.
В связи с этим летом 1964 года началось строительство первого магистрального нефтепровода Шаим-Тюмень протяжённостью 410 км.
Первоначально нефтепровод хотели проложить в сторону строящейся лесовозной дороги Тавда-Сотник. Но потом посчитали более эффективным выйти сразу на Транссибирскую магистраль.
3 июля 1964 года пленум обкома партии отмечал, что строительно-монтажные и специализированные организации на Урале созданы, на место перебазированы участки из других областей и что для этой трассы уже прибыло в Тюмень более 5000 тонн труб.
В августе 1964 г. на трассе шёл завоз материалов и техники, к концу года здесь уже были сконцентрированы немалые технические и людские ресурсы. К весне 1965 г. участок от Тюмени до Лаута протяжённостью 264 км был уже сварен в нитку, летом прошёл гидравлические испытания.
Жили первопроходцы в передвижных строительных городках, большую часть года вагончики по самые окна были зарыты в пушистые сугробы.
Сегодня на нефтепроводе Шаим-Тюмень работают пять нефтеперекачивающих станций: «Шаим», «Конда», «Торгили», «Кума» и «Тюмень». Обслуживают магистраль Урайское и Тюменское управления ОА «Транснефть-Сибирь». Нефтепровод играет важную роль в системе транспортировки нефти. Он обеспечивает углеводородным сырьем Антипинский нефтеперерабатывающий завод, поставляя на переработку 7,2 млн тонн нефти в год.
Нефтепровод «Дружба»
Постройка трубопровода была начата 10 декабря 1960 года, начальной точкой строительства стал Альметьевск. На строительство нефтепровода потребовалось четыре года, но отдельные участки начали работать раньше, к середине 1964 года основные объекты системы «Дружба-1» были сданы в эксплуатацию, а 15 октября 1964 года состоялось официальная церемония ввода магистрали в строй.
В дальнейшем в связи с значительным ростом экономик стран Совета экономической взаимопомощи возникла необходимость в увеличении поставок нефти и по тем же трассам было решено проложить трубопроводную систему «Дружба-2». Нефтепровод «Дружба-2» начали строить весной 1969 года и закончили в 1974 году; его постройка позволила увеличить экспортные поставки нефти из СССР более чем в два раза.