1955年1月20日，地質部召開第一次全國石油普查工作會議，決定組成新疆、柴達木、鄂爾多斯、四川、華北5個石油普查大隊。根據地質力學的理論，他們在一些遼闊的中、新生代沉積盆地中，在約200多萬平方千米的麵積內進行了程度不同的石油普查，打了3000多口普查鑽井，總進尺120多萬米。從所取得的大量地質資料看，不僅初步摸清了我國石油地質的基本特征，而且證實我國有著豐富的天然石油資源。
在632地質大隊送來的柴達木地質考察圖上，李四光發現這裏可能有較好的石油構造。他因年高體病不能親自去察看，便找來學生孫殿卿和秘書段萬倜，他們立即表示願意前往柴達木實地考察。李四光為他們配備了兩名年輕助手，送走他們之後，李四光按照組織的安排到大連療養。
在大連，他仍牽掛著全國各處地質考察的情況，不久，他收到孫殿卿和段萬倜的來信，他們告訴李四光，他們已經在一段扭動構造的地層下，發現一個儲油區。這封信立即變得重如千金，李四光捧著信的雙手劇烈顫抖，眼裏湧出了激動的淚花。
隨後，李四光經過周密的思考，給陳雲寫了一封長信，提出自己對石油勘探工作的意見，毛主席和黨中央對李四光的意見非常重視。1956年初，陳雲召見何長工、李人俊(曾出任工礦部部長、石油工業部副部長)和康世恩(新中國石油工業和化學工業的開拓者之一，曾出任國務院副總理、石油工業部部長)等，研究李四光關於加強石油勘探的意見，並指出要在兩三年間找到一兩個大油田。
1956年1月下旬，地質部召開第二次全國石油普查工作會議。3月，中央決定，由地質部、石油工業部和中國科學院聯合組成全國石油地質委員會，李四光為主任委員。
一場大規模的全國石油勘探戰役打響了！