Николай Николаевич Карнаухов пришел к руководству институтом в самое тяжелое время (начало 90-х годов), когда высшая школа оказалась «за бортом» государства. В этих сложных условиях ему удалось выработать принципиально новую программу развития вуза на длительный период, установить деловые партнерские отношения с крупнейшими нефтяными компаниями, промышленными предприятиями, НИИ, расширить международное сотрудничество.

Николай Николаевич делает смелый шаг к созданию и развитию системы непрерывного многоуровневого образования. С 1993 года в институте началась подготовка бакалавров, несколько позже – магистров. Расширился прием абитуриентов на договорной основе. Университет совместно с Запсибкомбанком стал учредителем бизнес-школы. Кроме того, открываются филиалы на севере и юге региона, в странах СНГ, столичных городах. Укрепляется сотрудничество с начальными и средними специальными профессиональными учебными заведениями. С целью качественной подготовки абитуриентов для поступления в вуз в 1993 году при ТИИ создается  городской технический лицей.

Под руководством Н. Н. Карнаухова разрабатывается стратегия вступления университета в Болонский процесс, в Европейское образовательное сообщество, создается банк данных по международным фондам, обменным программам, грантам и конкурсам, поддерживающим академическую мобильность студентов и преподавателей. Ведется подготовка к обучению в университете иностранных граждан из Монголии, Китая, Перу.

В 1993 году институту удалось заключить 80 договоров по целевой подготовке специалистов с Ямбурггазстроем, Юганскнефтегазом, Сургутнефтегазом, Надымгазпромом и другими предприятиями и объединениями. Такого не было за всю историю вуза. Разработаны новые учебные планы по специальностям, ориентированным на потребности производства. Кроме того, учреждены стипендии имени А. Н. Косухина и В. И. Муравленко.

В 1999 году на базе пяти факультетов было создано четыре учебных института: технологический, транспортный, геологии и геоинформатики, нефти и газа. Гуманитарный центр преобразован в гуманитарный факультет. Создано 8 новых кафедр в базовом вузе, всего же функционировало 55 кафедр. Общетехнические факультеты в Сургуте, Новом Уренгое, Тобольске преобразованы в институты. Подготовка специалистов осуществлялась по 40 специальностям и 10 направлениям. Контингент обучающихся составил 21 000 человек.