方向一：油氣田化學處理劑
主要從化學劑作用機理入手，利用聚合物流變學和現代膠體與界面化學新技術，建立化學劑結構與性能的關系，通過分子設計，不斷開發出新的水溶性功能高分子，滿足油氣井鉆完井和油氣高效開采等技術要求。近期主要研究內容為：
1）新型油氣田水溶性功能高分子研發方面：超高溫（250℃）鉆井液處理劑、高溫高壓（H.T.H.P）重泥漿的流變性控制處理劑、壓裂胍膠替代高分子、調驅用枝化聚合物、清水劑；
2）新型油氣田表面活性劑研發方面：在水溶液中可以形成可逆三維空間網狀結構的粘彈性表面活性劑和雙子與多極表面活性劑、新型高效防膨表面活性劑；
3）油氣田用無機、有機材料方面：注水泥過程中的防氣竄劑、防腐蝕添加劑、惡性條件下的新型防漏堵漏材料。
方向二：油氣田化學工作液
主要從油氣田鉆完井、壓裂酸化、強化采油等工程的具體技術要求出發，研究工作液的基本功能及其實現機理，建立對應的評價方法及實驗裝置，研究各種化學劑在實現工作液應用性能中的作用及影響因素，設計滿足工程要求的工作液體系。近期主要研究內容為：
1）鉆完井工作液體系方面：滿足頁巖氣鉆井要求的水基鉆井液體系、環境友好型鉆完井工作液體系、抗高溫高密度油基鉆井液、自愈合固井水泥漿體系、高溫水泥漿體系；
2）油層改造化學工作液體系方面：合成聚合物壓裂液體系、耐高溫粘彈性壓裂液體系、適用于深井的高溫（200℃以上）超高溫壓裂液體系、滿足頁巖氣儲層改造的低摩阻可回收壓裂液體系、耐高溫轉向酸液體系；
3）化學驅替液體系：高溫高鹽油藏化學驅油體系、低滲透油藏化學驅油體系。
方向三：油氣開采化學污染控制與治理
主要以源頭清潔生產—過程控制（物質和能量）—末端深度凈化為主線，針對油氣田開發的特殊作用環境，在油氣田化學處理劑污染成因分析的基礎上，重點利用物理化學、生物化學技術對油氣開采化學污染開展應用基礎、關鍵技術與前瞻性技術研究，保障能源開發過程與環境和諧并重。近期主要研究內容為：
1）油氣田開發廢液的減量化及無害化處理技術方面：鉆完井廢液高效脫穩處理劑、復合高級深度氧化凈化的無害化處理工藝，廢棄鉆井泥漿的可降解技術；
2）油氣開采對土壤、生態及地下水影響行為研究方面：典型化學劑在地層中的滯留、遷移以及降解行為，頁巖氣儲層大水量改造技術對環境的影響行為；
3）油氣田固體廢物的無害化與資源化處理技術：油氣田含油固廢無害化處理與處置技術、落地石油類污染土壤的修復技術。