На площади Нюрбинского участка и сопредельных территориях проведены геологические, аэромагнитные, гравиметрические, электроразведочные исследования различного масштаба.
Первые сведения о геологическом строении бассейна среднего течения Вилюя известны по работам Р.К. Мака (1886 г.). С 1949 г. на территории начинаются широкомасштабные геологосьемочные и поисковые исследования. В результате геологических съемок уточнены границы развития разновозрастных отложений, их мощности, литологический состав, выделены зоны нарушений и участки выходов пород трапповой формации на дневную поверхность. В настоящее время вся площадь покрыта геологической съемкой масштаба 1:200 000. Составлены геологические карты масштабов 1:500 000, 1: 200 000.
Начиная с 1958–1959 гг. проводятся гравиметрические съемки 1:1000 000 и 1:200000 масштабов. На настоящее время вся территория покрыта гравиметрической съемкой масштаба 1:200000, составлены гравиметрические карты в редукции Буге (с плотностями промежуточного слоя 2,67 и 2,3 г/см3) с сечением изолиний 2 мгл (секретные), также гравиметрические карты масштаба 1:500000 с сечением изолиний 2 мгл в условном уровне (н/с).
Аэромагнитная съемка проведена от мелкомасштабной 1:1000 000 до детальной 1:25 000 масштабов. В результате исследований получены представления о гипсометрии фундамента, его составе, выделены участки развития магматизма и зоны разломов. На всю территорию составлены карты аномального магнитного поля масштаба 1:200000.
Электроразведочные работы МТЗ проводятся с 1965 г. В результате проведенных электроразведочных работ установлено, что поле суммарной проводимости в значительной мере отображает региональное воздымание кристаллического фундамента и уменьшение мощности осадочной толщи в сторону Мирнинского, Сюльдюкарского выступов, Сунтарского свода. Полученные результаты позволили построить структурный план поверхности фундамента с погрешностью до ± 5% и наметить перспективные площади в комплексе с сейсморазведкой.
Глубокое бурение, направленное на поиски залежей УВ, проведено на прилегающих месторождениях Мирнинского выступа, Вилючанской седловины и на площадях Сюльдюкарского выступа и Ыгыаттинской впадины. Проведенные сейсморазведочные исследования МОВ и МОГТ, давшие совместно с глубоким бурением основную геолого-геофизическую информацию, можно разделить на несколько этапов, характеризующихся последующим усовершенствованием методики полевых работ и оснащенности сейсморазведочным оборудованием, внедрением обрабатывающих комплексов новейших поколений.
Первый этап связан с проведением сейсморазведочных работ МОВ на площади Нюрбинского участка и сопредельных районах в 1968–1976 гг. В этот период получены первые геолого-геофизические результаты, позволившие выявить основные структуры для постановки глубокого бурения. Исследования МОВ до 1975 г. выполнялись по методике полуторакратного непрерывного профилирования с взрывным интервалом 550–600 м, группирование 5 СП на базе 50 м, расстояние между центрами групп 25 м, вес заряда 5.2 кг, глубина заложения заряда 14–15 м. Регистрация упругих колебаний осуществлялась одновременно на магнитную пленку и осциллографную бумагу аналоговой сейсмостанцией «Поиск-1-48-МОВ-ОВ». Обработка проводилась на аналоговых машинах ПСЗ-4. В результате проведенных сейсморазведочных работ МОВ в общих чертах изучено строение западной бортовой части Ыгыаттинской впадины, Мирнинского и Сюльдюкарского выступов, Вилючанской седловины, выделены и подготовлены к разведке глубоким бурением на сопредельных площадях Верхне-Вилючанская, Иктехская, Вилюйско-Джербинская и другие локальные структуры.
Второй этап можно связывать с освоением МОГТх6 в производственных масштабах с 1976 г. Применялась полевая методика 6-кратной фланговой системы наблюдения с длиной расстановки 1175 м, выносом ПВ 100 м, группированием СП: 24 шт на базе 50 м, расстоянием между центрами групп 25 м. Из-за трудности проведения буровых работ возбуждение упругих колебаний осуществлялось линиями ДШ длиной 50 м по 6–12 шт.
С 1980 г. по 1986 г. при изучении северо-западного борта Ыгыаттинской впадины и прилегающих районов Сюльдюкарского и Мирнинского выступов применялись, в основном, 12 и 6 кратная системы МОГТ с взрывным интервалом 100 м, длина расстановки соответственно 2350 и 1175 м, линейное группирование 11 и 12 СП на базе 50 и 100 м, расстояние между центрами групп 50 и 25 м, вынос ПВ-300 м Для возбуждения колебаний применялись преимущественно комбинированные поверхностные источники (тротил и ДШ), поскольку бурение скважин для размещения зарядов во многих районах Мирнинского и Сюльдюкарского выступов было затруднено в связи с выходами на дневную поверхность покровных траппов. С 1980 г. на смену аналоговой регистрирующей аппаратуре «Поиск-1-48-МОВ-ОВ» были внедрены цифровые сейсмостанции «Прогресс-2». Полевой материал обрабатывался на отечественных цифровых комплексах ПС-2000, ЕС-1050, ЕС-1055 и импортном «Комманд-2». Цифровая обработка полевых материалов открыла широкие возможности для перебора параметров суммирования, получения временных разрезов с достаточно разрешенной волновой картиной и применения анализных, прогнозных программ.
Третий этап начался с внедрения вибросейсмических комплексов в тресте «Якутскгеофизика». Возле площади участка вибросейсмический вид возбуждения колебаний применялся с 1983–1984 гг. в районе Мирнинского выступа. В сезоне 1986–1987 гг. сейсморазведочные исследования «Вибросейс» продолжены в пределах Вилючанской седловины, а в сезоне 1987–1990 гг. на юго-западном борту Ыгыаттинской впадины. Система наблюдения МОГТ х 6,12; расстояние между центрами групп СП 50 и 25 м, линейное группирование 11 и 21 СП на базе 100 м, длина расстановки 1175 м; количество используемых вибраторов 3 шт, база группирования источников возбуждения — 200, 100 м, соответственно, количество накоплений 16, длительность свипа 8 сек, вынос ПВ-200, 300 м. Регистрация отраженных волн осуществлялась сейсмостанциями «Прогресс-3».
Выполненные работы позволили изучить строение осадочного комплекса в зоне сочленения Мирнинского выступа и Ыгыаттинской впадины и дать рекомендации по заложению глубоких скважин.
Нюрбинский участок находится в Западно.Вилюйской нефтегазоносной области. Плотность ресурсов по участку составляет от 20 до 30 тыс. т УУВ/км2. Перспективы нефтегазоносности связываются с венд-кембрийскими продуктивными горизонтами. Глубина залегания фундамента составляет 5,0-6,0 км.
Подсчет ресурсов Ыгыаттинского участка выполнен ФГБУ ВНИИГНИ по карте нефтегазоносности Сибирской платформы по состоянию на 01.01.2009 г.