石油與天然所工程是碩士專業中的一級學科，是研究石油與天然氣勘探、評估、開採、油氣分離、輸送理論和技術的學科，培養從事石油與天然氣生成環境、勘探、油氣井工程設計、測井資料採集和處理、油氣田開採、油氣儲運以及工程管理的高階科學技術人才。這個專業有四個細分方向，分別是：油氣井工程、油氣田開發工程、油氣儲運工程和能源管理工程。

油氣井工程學習的學習研究的內容主要包括油氣井工程力學，油氣井工作液的化學和力學，油氣井工程測量與過程控制，油氣井測井資料採集、處理與解釋。

油氣田開發工程的學習研究內容主要包括油氣藏描述及開發地質建模的理論與方法，滲流理論和油氣藏數值模擬，油氣田開發理論與方法，採油採氣工程理論與技術，提高採收率理論與技術，採油採氣化學工程與理論。

油氣儲運工程的學習研究內容主要包括油氣長距離管輸技術，多相管流及油氣田集輸和油氣處理技術，油氣儲運及營銷系統最佳化，油氣管道和儲罐的強度研究，油氣儲運設施施工及安全、防腐技術。

能源管理工程主要指石油與天然氣工程管理。

目前國內油田數量逐漸減少，以前開採的大型油田很多都已經資源耗盡，處於停產狀態。雖然還有一些油田在開採，但資源存量也不樂觀，中國每年都進口大量石油。可見與原油採掘關聯度較大的油氣井工程、油氣田開發工程、能源管理工程這三個細分專業就業前景並不樂觀，或許將來無油氣可採也未可知。這兩個專業如果出國就業或許能好一些。

油氣儲運工程主要是採掘後的運輸和儲存，比採掘即將面臨的無油無氣可採能好一些，雖然中國石油生產量一般，但我們卻是石油消費大國，石油的運輸和儲存環節還是需要大量人才的。這個方向的就業當前要好一些。但替代石油的新能源技術日漸成熟和普及，長期看來就業前景也不看好。