Расположен на территории Сергиевского района. Площадь памятника 50 га. Он врезается в отрог Бугульминско-Белебеевской возвышенности, устьем выходя в долину реки Шунгут, километрах в десяти от села Старое Якушкино. Еще в XVII веке кустарными способами добывали здесь нефть. Шла она в Москву под названием «казанской черной» для изготовления военных припасов.
Осенью 1956 года геодезист Павел Зубринский, составляя карту нефтяных источников, отметил в устье балки озеро Нефтяное, подтвердив тем самым причастность оврага к нефти.
А в 1768 году эти места посетили русские академики И. Лепехин и П. Паллас. Указанные П. Палласом нефтяные и серные ключи вдоль правого берега реки Шунгут вместе с такими же источниками на реках Сок, Сургут, Байтуган и Молочная вошли в карту генерального межевания.
Интересны заметки Палласа о здешних местах. Вот что пишет он про нефтяную воду: «Около живущие чуваши и татары употребляют сию смолистую воду не токмо для полоскания и питья во время молошницы в роту и чирьев в горле, но и рачительно собирают самую нефть и употребляют оную во многих случаях как домашнее лекарство. Наипаче прикладывают оную к свежим ранам, которые скоро заживают. Еще делают из оной мазь с коровьим маслом, которая чрезвычайно целительна от всяких чирьев, а также от живота».
И. С. Аксаков (сын писателя) также упоминает о нефти в своем письме с Серных Вод к родителям: «Оттуда поехали на нефтяные ключи и видели черную нефть, плавающую на воде».
В начале XX века в Нефтяном овраге американец Шандор в поисках нефти делал разведочное бурение, но безуспешно. И только в годы советской власти подземные недра раскрыли свои сокровенные тайны. В бассейне Сока разведаны и эксплуатируются месторождения нефти.
Сейчас на месте бывшего Нефтяного озера осталась лишь заросшая осокой низина. На ней стоит одинокая ива. А из источника бьет не нефть, а целебная серная вода. Но балка по-прежнему живописна и, как много лет назад, называется Нефтяным оврагом. Теперь это — памятник природы, живая страница трудной истории добычи черного золота. .
Но овраг — это находка и для ботаника. Юго-западный лесостепной склон покрыт разнотравно-типчаково-ковыльной степью, поблизости размещаются группировки широколиственных пород деревьев: дуба, клена остролистного, березы. В этих местах впервые были найдены
глобулярия, злак-тонконог жестколистный, занесенные в Красную книгу СССР, и ряд ценных в научном отношении редких видов нашего края: астрагал волжский, пырей плевеловидный, тюльпан дубравный, рябчик русский; восточные виды: истод сибирский, клаусия солнцелюбивая.
Нефтяной овраг, как памятник природы, представляет несомненный научный интерес.