實驗室聚焦“非常規(guī)油氣資源與工程”，設(shè)置5個研究方向：
1. 非常規(guī)油氣富集機理與資源分布預(yù)測
我國含油氣盆地構(gòu)造特征復(fù)雜、沉積環(huán)境相變快、源-儲配置關(guān)系多樣，使得非常規(guī)油氣資源勘探與預(yù)測難度大，形成非常規(guī)油氣富集機理與資源分布預(yù)測的關(guān)鍵理論與技術(shù)，是實現(xiàn)我國非常規(guī)油氣“增儲上產(chǎn)”的關(guān)鍵。
2. “井-地一體”智能油氣探測方法與裝置
建立多物理場耦合響應(yīng)與數(shù)學(xué)物理表征模型，創(chuàng)新多相介質(zhì)多尺度物理場正演方法，突破“井-地一體”信息采集與處理的技術(shù)瓶頸，創(chuàng)新研發(fā)智能油氣探測方法、裝置與軟件，實現(xiàn)我國非常規(guī)油氣資源“智能高效”精準探測，是非常規(guī)油氣精細勘探與定量評價的關(guān)鍵。
3. 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井工廠智能鉆完井理論與技術(shù)
基于現(xiàn)有非常規(guī)油氣水平井鉆完井技術(shù)體系，突破復(fù)雜結(jié)構(gòu)井工廠智能鉆完井理論與技術(shù)瓶頸，形成我國非常規(guī)油氣“智能高效”鉆完井技術(shù)體系，是提升我國非常規(guī)油氣鉆完井技術(shù)水平，大幅度提高工程效率和質(zhì)量、降低作業(yè)成本的關(guān)鍵。
4. 地質(zhì)-工程一體化立體開發(fā)理論與技術(shù)
創(chuàng)建考慮復(fù)雜裂縫形態(tài)的水力壓裂擴展模型，揭示多物理場耦合滲流機理，創(chuàng)新井工廠體積壓裂改造技術(shù)與裝置，形成地質(zhì)-工程一體化立體開發(fā)理論與技術(shù)，是實現(xiàn)我國非常規(guī)油氣“綠色低碳”規(guī)模效益開發(fā)的關(guān)鍵。
5. 清潔地質(zhì)能源開發(fā)與CCUS理論與技術(shù)（培育）
面向國家油氣供應(yīng)安全和“雙碳”目標的重大戰(zhàn)略需求，推進清潔地質(zhì)能源高效開發(fā)，發(fā)展CCUS與油氣協(xié)同高效開發(fā)理論與技術(shù)，探索“全生命周期零碳循環(huán)油氣開發(fā)”新方法，是油氣能源領(lǐng)域綠色、智能發(fā)展的關(guān)鍵。
