Oasis Petroleum, med tillgångar och skulder för upp till tio miljarder dollar, ställde tidigare i september in räntebetalningar på grund av likviditetsproblem och den Nasdaq-noterade aktien rasar med 24 procent i förhandeln på Wall Street efter beskedet.
Verksamheten kommer drivas vidare under konkursskyddet, enligt Oasis Petroleum.
Vid utgången av juni hade Oasis Petroleum långfristiga lån på 2,76 miljarder dollar men bara 77,4 miljoner dollar i kassatillgångar.
Under konkursskyddet siktar bolaget på att få långivare att gå med på skuldnedskrivningar på 1,8 miljarder dollar och ta in 450 miljoner dollar i nytt kapital.
Tidigare i år har konkurrenter som Chesapeake Energy och Chaparral Energy gått i konkurs och Whiting Petroleum slutförde så sent som i september en stor skuldrekonstruktion.