1959年国庆后，大庆石油会战的消息如一声春雷，激活了北京石油学院的每个角落，人人欢欣鼓舞、奔走相告。到松辽去，到一线去，是每个学生最迫切的宏愿。王启民读的是地质专业，当时正读大三，到最需要的地方去，到最艰苦的地方去，王启民默默地将目标定在了松辽。
1960年4月1日，北京石油学院赴松辽会战实习团，一行150多人，一路北上。至萨尔图后，王启民被分配到地处大同地区的试油队。王启民的日常排得极为饱满，白天，他上井采集、整理数据，晚上，他为工人进行基础知识讲习，稍有空闲，他又和工人一起对照资料、核实数据，发现问题及时纠正，同时对采集手段进行学习和切磋。8个月的实习很快结束了，王启民返回学校做毕业设计。
1961年9月毕业分配时，王启民强烈要求回到大庆油田，当时被分配到地质指挥所动态室，成为石油地质战线的一名新兵。
随着油田开采的逐步深入，曾经采用笼统注水、分层注水、“六分四清”分层开采等方法，但都出现了采油速度低、含水上升快的问题。这些结果都是因地下油层的非均质性严重、油层结构千差万别造成的。长期使用的“温和注水、均衡开采”方法走进了死胡同。
不到而立之年的王启民力排众议，在一次技术会议上提出了非均质注水采油方法，他说，大庆油田属于河流相沉积，由于各个油层之间、同一油层的不同部位之间差异都很大，这种储层非均质性严重，要人为地达到均衡开采，是违反客观规律的！我们只有充分利用这些不均衡特点，采取相应的开采措施，才能适应地下实际情况，保证油井高产。此方法既可以快速提高区块产量和采油速度，又可以控制区块含水上升过快，还可以实现产量在平面上转移接替。
这就是王启民找到的开启地宫大门的第一把金钥匙。
在众多领导和地质专家的鼓励下，王启民与另外两位同事选择了一口含水已达60％的油井进行试验。试验结果是油井的日产量由试验前的30吨上升到60吨，高出原来一倍，而油井含水却一直保持稳定。此后，这一成果在大庆油田开始全面推广，进一步证明了它的科学性。从此，大庆油田注水开发有了样板，王启民也迈上了一位油藏工程专家的第一个台阶。
大庆油田第一个稳产十年之后，油田进入高含水开采时期，产量递减是自然规律。如何稳定石油产量、实现第二个稳产十年，在当时是迫在眉睫的问题。
王启民经过深思熟虑，决定要向“表外储层”要产量。但这类油层能不能开发，怎么开发，国内没有先例，国外同行认为没有经济效益，从未开发过。经过研究，王启民毅然提出开发表外储层的设想，并在大会上发言，当时台下一片反对的声音。有些岩层稀疏地分布着比小拇指还细的条状油迹，有的只带着星星点点的油斑。这类油层产状厚度只有20～50厘米，沉积情况也很复杂，有一些几厘米厚的含油砂岩与泥岩相互交叠，状似斑马纹。有的又层次不清，呈现不分彼此的混沌态。这类油层国际上并不被认可，因此没被列入国家矿藏储量的报表之内，被称为“表外储层”。
1984年12月，王启民在杏十一区选择了三口井开始试验。试验井打完射孔后，没有产量。只是在起出油管时，看到油管壁上沾了一点点油花。在场的技术人员看到这种情形，认为这样的油层根本就采不出油来。王启民却看到了希望，既然油管壁上沾了油，就证明这些特薄岩层中的油是运动的，是有生命的！只要寻找到相应的开发技术，油就会源源不断地流出来！
针对开采表外储层的可行性展开了激烈的争论，最终认定开采表外储层所需要的各项技术还不成熟，经济效益也难以保证，不具备开采价值！恰好石油工业部领导也正想听一听大庆再稳产十年的规划方案，油田有关领导便带着王启民去了北京。
在石油工业部，王启民认真地做了汇报，就表外储层的开发设想侃侃而谈，在场的领导依然举棋不定。时任石油工业部总地质师阎敦实对王启民夸赞有加，把他引荐给了余秋里和康世恩两位老领导。康世恩非常高兴，马上安排接见。王启民带着宋永、赵汉卿一行三人去了康世恩的宅邸。
听了王启民的汇报，两位领导感受颇深，连连赞叹：“了不起，了不起！”并赞叹王启民一向敢在别人没走过的路上攀登，“因势利导、逐步强化、转移接替”“分层开采、接替稳产”，两位领导心里基本认可。
最后余秋里说：“好啊！就由我们来抬轿子，让你们这些实干家轻松过河！”他用手指指康世恩，“我们都来帮一把，给你抬轿子！你回去先把试验搞起来，回头我去大庆，让你们王志武局长也去抬这个轿子过河！”
整整7年时间里，王启民带领课题组同志们对1500多口井进行地质解剖、分析、探讨，对4个试验区36口井进行试油、试采和注水开发，对10口取心井进行岩心观察、拍照、取样测定、剖析研究，就这样，理论研究结合反复实践，才取得了对表外储层的地质特征、潜力分布、开采条件、产能特点、挖潜效果以及开发经济效益等方面的全景式认识。王启民攻克了一系列的技术难关，为大庆油田增加了7．4亿吨的地质储量，形成了油田开发表外储层为主的第二次井网加密开发调整技术，使大庆油田的5000万吨稳产再十年的目标得以实现。