从1958年起，地质部门在江汉盆地系统地开展了石油普查工作。3月，湖北省地质局江汉平原石油普查队成立（队长冯笑尘，党支部书记刘鸿云，阎秀刚、吴保禄、朱培维先后任技术负责），下属3个地质分队分别在平原的北部、南部和沿长江一带开展了1：100万路线概查，年末编写了“江汉平原及其周缘石油地质概查总结气报告指出：从边缘地层的含油性来探讨平原地区，可以深信二叠、三叠、侏罗、第三系这些可能的含油气目的层在盆地内应该存在。侏罗系希望最大，其次是第三系。
同年7月，地质部中原石油物探大队在本区设立了江汉工作站，协同江汉平原石油普查队系统地开展了重力和电法测量，并做了几条地震—电测深大剖面。地质部航磁大队为圈定含油气区，开展1：100万航磁测量。航磁资料表明，江汉平原内除局部地区有火成岩活动外，整体磁场平缓，而与淮阳地盾结晶基底有别。中原石油物探大队在总结中主要根据重力资料，划分了盆地次级构造单元，并初步将平原分为3个异常带，同时指出：西部重力负异常带最有含油远景，西部异常带的中新生代沉积厚在3000米以上。
一年概查的最大收获是，指出了包括江陵和潜江两个主要凹陷在内的“西部重力负异常带”的含油远景，这就为以后的普查工作指明了方向。但对盆内找油目的层的认识尚显模糊，当时曾与邻区对比把侏罗系作为主要目的层。
1959—1961年是江汉盆地大规模进行地质和物探面积普查的三年，湖北省地质局石油地质队（1959年3月更名）先后完成了盆地西、北和东南边缘地区的1：20万石油普查，同时开展了地质综合研究。中原石油物探大队在继续完成几条区域大剖面的同时，以主要力量在潜江和江陵两凹陷进行了面积普查和部分构造详查。地质钻探的部分力量已逐步向盆地内纵深发展。通过三年工作，取得了如下主要成果。
1．提岀了进一步的选区与评价。中原石油物探大队1959年成果总结指出，印支运动开始形成的鄂中盆地范围是：东起天门、沔阳、监利，西至宜昌，南临长江，北抵荆门，沉积面积约16000平方公里，四周以断陷为主，中新生代沉积厚3500－－－4000米。”报告在进一步划分盆地次级构造单元和分析沉积特征的基础上指出：潜江、江陵凹陷及洪湖凸起是最有含油远景的地区。湖北石油地质队除同意上述评价外，还指出了仙桃凹陷是远景良好地区。
2．明确了找油主要目的层为白垩、第三系。江汉平原石油地质综合研究联队编写的，“湖北东湖砂岩地层时代及含油性初步报告”指出：经胞粉研究认为，东湖砂岩中有白垩系存在。“江汉平原构造分区及油气远景探讨报告”明确指出：白垩—第三系为找油主要目的层。
3．通过地震面积普查和部分详查，中原石油物探大队在潜江和江陵凹陷内发现了潜江、周矶（王场）、广华寺、沙市、资福寺、金家场等一批地震隆起或局部构造。1960年末，地震五队在潜江凹陷初步圈定了王场构造，并提出了钻探井位建议。
4．1961年6月，湖北石油地质队1201井队在潜江凹陷王场构造上施工的王1井，首次在下第三系周矶组（后称潜江组）于760～800米井段内发现了4层含油砂岩，厚7米。从此揭开了盆地油气普查勘探新的一页，完成了“定层选凹找构造”的任务，为突破油气关打下了基础。