Дальнейшее освоение эксплуатации глубинных насосов и компрессоров позволило улучшить организацию труда нефтепромысловых рабочих и значительно повысить их производительность. При применении глубинных насосов сокращался удельный расход электроэнергии и рабочей силы, достигалась герметизация нефтяных скважин, сокращались потери ценнейших легких фракций. Однако песок, забивавший насосы, и солеобразование на стенках труб снижали эффективность насосного способа нефтедобычи. Компрессорная добыча обеспечивала вынос песка из скважины, но отличалась низким КПД и большим расходом энергии. По мере усовершенствования и создания новых отечественных конструкций глубинных насосов долевое участие добычи нефти ими выросло за годы второй пятилетки с 22,2 до 33,9%, а компрессорами понизилась с 51,3 до 37,9%. Насосный способ эксплуатации скважин для глубин менее 2000 м явился наиболее рациональным из всех механизированных способов добычи нефти.

Осуществлялись первые шаги по внедрению и освоению новой техники регулирования нефтяных фонтанов с максимальным сохранением пластовой энергии. В последующие годы это позволило значительно увеличить продолжительность жизни скважин и количество извлеченной нефти из пласта, превратив тем самым фонтанный способ из разновидности хищничества в экономически рациональный способ добычи нефти. Удельный вес фонтанного способа эксплуатации скважин за пятилетие вырос с 24,3% до 27,3%.

Применение вторичных методов эксплуатации позволило ввести в число действующих ряд старых, «истощенных» месторождений и пластов, повысить текущую добычу нефти на действующих нефтяных промыслах.

Интенсификация добычи нефти осуществлялась также методами химической обработки скважин и торпедирования призабойной зоны скважин. В СССР химическая обработка скважин впервые в промышленных масштабах применена в 1934 г. в Верхне-Чусовских городках, в 1936 г. — на нефтяных промыслах Ишимбаево. Метод торпедирования более широко стал применяться с 1933—1935 гг. С точки зрения производительности труда большое значение имело усовершенствование систем разработки нефтяных месторождений. Проводились исследования таких проблем, как выбор очередности ввода в эксплуатацию нефтяных месторождений, темпы их разработки, определение числа скважин и их размещения на пласты и т.д. Реализация тех или иных новшеств и усовершенствований дала определенный эффект как по линии экономии и роста эффективности капитальных вложений, так и по линии повышения коэффициента отдачи пластов, но сколько-нибудь существенного промышленного развития в довоенный период получить не успела.

Добыча нефти, несмотря на значительные капитальные вложения и большой объем бурения, увеличилась за 1933—1937 гг. в 1,33 раза. Старые нефтепромысловые районы продолжали занимать наибольший удельный вес в нефтедобыче: в 1937 г. Северный Кавказ и Закавказье давали 90,9% общесоюзной нефти. Медленный рост добычи нефти, особенно в новых районах, объяснялся диспропорцией роста объемов ежегодного бурения, выросших за пятилетие почти в 3 раза, и числа подготовленных к эксплуатации скважин, увеличившихся только в 1,5 раза, что лишь частично объясняется переходом к бурению более глубоких скважин³⁹⁶.

Постепенно старые горизонты отрабатывались, выбывали из строя или снижали нефтеотдачу. Снижение добычи действующих скважин и их консервация приводили к тому, что большая часть вновь вводимых в эксплуатацию скважин (80—90%) лишь компенсировала падение дебита старого эксплуатационного фонда³⁹⁷. Это усугублялось игнорированием использования малодебитных скважин со среднесуточной добычей в пределах 3—5 т нефти. В 1937 г. в СССР не эксплуатировалось до 2500 таких скважин, которые при функционировании могли бы дать 2,5—4,0 млн. т нефти в год (опыт эксплуатации подобных скважин в мировой практике имелся)³⁹⁸.

В связи с этим абсолютный прирост годовой добычи нефти во второй пятилетке по сравнению с первой снизился в 1,6 раза (с 11 до 7 млн. т), а удельный объем проходки бурением нефтяных скважин на прирост 1 т добычи нефти увеличился в 4,2 раза (с 0,27 до 1,12 м), в том числе эксплуатационного бурения — в 4,4 раза (с 0,18 до 0,78 м).

В 1933—1937 гг. продолжается усиление энергетического хозяйства нефтяных промыслов: мощность электромоторов, обслуживающих производственный процесс, в нефтедобывающей промышленности увеличилась на 55%. Однако численность рабочих, главным образом за счет новых промыслов, возросла на 70%, что привело к снижению средних показателей по энерговооруженности и производительности труда рабочих: соответственно 89 и 76% от уровня 1932 г.³⁹⁹

Хотя основной прирост валовой продукции в нефтедобывающей промышленности во второй пятилетке был получен за счет роста производительности труда, он был меньше, чем в первой: 66% против 80,3%⁴⁰⁰.

Движение новаторов в нефтяной промышленности зародилось в буровой бригаде 3. Парфенова на Ленинских промыслах в Баку. В 1935 г. бригада пробурила скважину в 1618 м с небывалой для тех лет скоростью 534 м/ст.-мес. при норме 406 м/ст.-мес. Увеличение основных параметров технологического режима позволило стахановцам пробуривать отдельные скважины со скоростью 2—3 тыс. м/ст.-мес. В тресте Бугурусланнефть впервые было осуществлено перетаскивание неразобранных вышек в вертикальном положении. Это новшество, рожденное смелым решением многих технических вопросов, получило затем широкое распространение и успешно применяется в настоящее время. В годы второй пятилетки осуществлено многое из того, что теперь является основой рациональной эксплуатации скважин: в передовых бригадах для каждой группы скважин определялись технологические режимы, вводились графики профилактического ремонта и др. На конец пятилетки более половины (59,1%) рабочих нефтедобывающей промышленности были стахановцами и ударниками. К началу 1937 г. новые нормы добычи передовыми бригадами выполнялись на 125—177%, что свидетельствовало о больших еще неиспользованных резервах.

В годы второй пятилетки по существу была создана нефтеперерабатывающая промышленность с широким ассортиментом нефтепродуктов. Увеличение производства нефтепродуктов осуществлялось не только за счет роста объема переработки нефти, но и за счет углубления переработки, включения новых сырьевых ресурсов. Увеличение за пятилетие добычи тяжелых нефтей с 24,7 до 53,4% при снижении потенциального содержания светлых нефтепродуктов (содержание бензина в нефти снизилось с 4,3 в 1933 до 3,24% в 1937 г.), а также рост добычи нефти с большим содержанием серы и солей усложнили процессы их переработки. Однако освоение новой технологии и техники нефтепереработки позволили нарастить ее объем за 1933—1937 гг. с 20,2 до 25 млн. т.

На смену кубовым батареям пришли отечественные атмосферновакуумные трубчатые установки, единичная мощность которых (до 1 млн. т) была очень крупной для того времени. Эти установки отличались оригинальным инженерным решением и по своим показателям превосходили зарубежные.

Тогда же были созданы новые отечественные установки двухпечного термического крекинга мазута, которые обеспечивали повышение глубины крекирования (отбора товарного крекинг-бензина) на 45%. Их производительность на 35—48% превышала производительность ранее бывших на вооружении отрасли американских установок Винклер-Коха. В 1937 г. в Советском Союзе 58% бензина было выработано наиболее прогрессивным способом — крекингом против 47% в США и 0,2% в 1929 г. в СССР⁴⁰¹. Крекинг-бензин стал основным автомобильным топливом. Для улучшения смазочных масел внедряли новые контактные селективные методы их очистки.