Ainda com sede na Praia Vermelha, no Rio de Janeiro, o nosso foco principal de atuação no Cenpes era a área de refino, pois nesse período o objetivo era fomentar a capacidade nacional de processamento e produção de combustíveis para abastecer o mercado interno.

Inauguramos as instalações do Cenpes na Cidade Universitária, no Rio de Janeiro. Nesse mesmo período, a área de Exploração & Produção teve suas pesquisas intensificadas a partir da descoberta do campo de Garoupa, na costa do Rio de Janeiro, que marca o início da série de descobertas dos campos offshore da companhia na Bacia de Campos.

A Petrobras fez grandes descobertas em profundidades inéditas. Nesse período, não havia tecnologia comprovada no mundo para viabilizar a produção de petróleo em campos gigantes em profundidades próximas a mil metros. Diante de tal desafio, buscamos referências internacionais, desenvolvemos parcerias com fornecedores, atuamos em conjunto com universidades e centros de pesquisas e desenvolvemos tecnologias próprias.

Em 1986, foi criado o Programa Tecnológico de Capacitação em Águas Profundas (Procap) para gerar suporte tecnológico de Marlim e Albacora, nos possibilitando produzir em até mil metros de lâmina d'água.

Em 1992, foi iniciada a segunda fase do Procap, com o Procap 2000, tendo como foco a produção de Marlim Sul e Roncador, este com 1.730 metros de lâmina d'água, considerado a maior jazida brasileira até então. O impacto positivo no segmento global das tecnologias que viabilizaram a produção nos campos de Marlim foi reconhecido, tendo a Petrobras recebido dois prêmios Offshore Technology Conference (OTC).

Iniciou-se uma nova fronteira exploratória de petróleo e gás na região do pré-sal com a descoberta do campo de Tupi. Mais uma vez, a Petrobras identificou uma grande oportunidade de crescimento, com importante mudança de patamar na indústria mundial. Também foi iniciada a terceira fase do Procap, o Procap 3000, que gerou suporte tecnológico à produção das fases ultraprofundas de Marlim Sul e Roncador.

Nessa época, foi criado o Procap Visão Futuro, voltado para soluções que aumentem a eficiência e os resultados da produção em águas profundas e ultraprofundas. As instalações da Expansão do Cenpes foram inauguradas e se diferenciam por conceitos avançados de ecoeficiência.