研究方向之一：含油氣盆地動(dòng)力學(xué)與油氣成藏理論
含油氣盆地動(dòng)力學(xué)是研究盆地油氣成烴、成藏規(guī)律的基礎(chǔ)理論，而復(fù)雜油氣藏的成藏理論成為指導(dǎo)該類油氣藏勘探的基礎(chǔ)理論。實(shí)驗(yàn)室建立初期組建了相應(yīng)研究團(tuán)隊(duì)，長(zhǎng)期堅(jiān)持開(kāi)展中國(guó)西部盆地動(dòng)力學(xué)與油氣成藏理論研究。通過(guò)近30 多年的研究，在西部含油氣盆地動(dòng)力學(xué)及復(fù)雜油氣成藏領(lǐng)域取得了眾多的研究成果。針對(duì)該領(lǐng)域存在的科學(xué)問(wèn)題，重點(diǎn)開(kāi)展含油氣盆地動(dòng)力學(xué)過(guò)程及演化、盆地成藏物質(zhì)充填及分布規(guī)律、復(fù)雜油氣藏成藏動(dòng)力學(xué)機(jī)制及過(guò)程、復(fù)雜油氣藏分布規(guī)律及資源潛力分析。
研究方向之二：油氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)理論與預(yù)測(cè)方法技術(shù)
油氣儲(chǔ)層是盆地油氣儲(chǔ)集場(chǎng)所，是構(gòu)成油氣藏的基本要素，是油氣勘探開(kāi)發(fā)的對(duì)象。開(kāi)展油氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)特征研究，預(yù)測(cè)盆地油氣儲(chǔ)層分布，成為盆地油氣勘探開(kāi)發(fā)的核心基礎(chǔ)理論問(wèn)題。近30 多年來(lái)，在西部含油氣盆地碳酸鹽巖、致密砂巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)層成因、儲(chǔ)層分布規(guī)律等方面取得了眾多的研究成果，近些年來(lái)開(kāi)展了頁(yè)巖氣、煤巖儲(chǔ)層等地質(zhì)評(píng)價(jià)研究。針對(duì)該領(lǐng)域存在的科學(xué)問(wèn)題，重點(diǎn)開(kāi)展含油氣盆地致密砂巖儲(chǔ)層的形成及分布評(píng)價(jià)、含油氣盆地深層碳酸鹽巖儲(chǔ)層形成及分布評(píng)價(jià)、非常規(guī)（頁(yè)巖、煤巖、水合物等）油氣儲(chǔ)層特征及分布評(píng)價(jià)、盆地深層優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的地質(zhì)-地球物理預(yù)測(cè)理論及技術(shù)。
研究方向之三：復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)開(kāi)采理論與方法
流體復(fù)雜、儲(chǔ)層介質(zhì)復(fù)雜以及流體-巖石相互作用復(fù)雜是制約復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)開(kāi)采的關(guān)鍵，復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)開(kāi)采包括油氣相變行為、油氣滲流、增產(chǎn)改造以及提高采收率重要環(huán)節(jié)。針對(duì)復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)難題，凝煉基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，以認(rèn)識(shí)油氣藏、開(kāi)發(fā)油氣藏和改造油氣藏為主線，開(kāi)展復(fù)雜油氣藏基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，取得復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)開(kāi)采理論創(chuàng)新和技術(shù)突破，形成有重要影響的新認(rèn)知新理論。主要包括復(fù)雜油氣藏滲流理論與應(yīng)用、復(fù)雜油氣藏相變行為與應(yīng)用、儲(chǔ)層增產(chǎn)改造基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)、提高采收率基礎(chǔ)理論及配套技術(shù)等研究。
研究方向之四：復(fù)雜油氣藏鉆完井理論與關(guān)鍵技術(shù)
當(dāng)前油氣勘探開(kāi)發(fā)面對(duì)資源品質(zhì)劣質(zhì)化、油氣目標(biāo)復(fù)雜化、安全環(huán)保嚴(yán)格化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，我國(guó)油氣勘探開(kāi)發(fā)目標(biāo)正從淺層向深層超深層、從陸上及淺海向深海、從常規(guī)油氣藏到非常規(guī)油氣藏發(fā)展。復(fù)雜油氣藏鉆完井是勘探和開(kāi)發(fā)油氣田的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)復(fù)雜油氣藏鉆完井的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)難題，建立新理論，發(fā)明新方法，開(kāi)發(fā)新材料，研制新產(chǎn)品，建立新工藝，產(chǎn)生新的核心關(guān)鍵技術(shù)，形成復(fù)雜油氣藏鉆完井工藝和工作液的基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)。主要包括特殊工藝井基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)、深井/復(fù)雜井工作液及鉆完井基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)、高危氣井/海洋深水井安全鉆完井基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)等研究。
研究方向之五：深海天然氣水合物開(kāi)發(fā)理論及關(guān)鍵技術(shù)
2014 年實(shí)驗(yàn)室第四屆學(xué)術(shù)委員會(huì)第四次會(huì)議確定將深海非成巖水合物和成巖水合物開(kāi)發(fā)理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究作為未來(lái)實(shí)驗(yàn)室的重要研究方向。重點(diǎn)開(kāi)展深水天然氣水合物采掘破碎工藝方案研究、深水水合物采掘物理模擬系統(tǒng)及方法研究、深水水合物采掘工具研究。2017年5月25日，全球首次針對(duì)海洋淺層、弱膠結(jié)、非成巖水合物，成功實(shí)施海洋天然氣水合物固態(tài)流化試采，本次試采采用我室自主創(chuàng)新研制的全套海洋天然氣水合物固態(tài)流化試采工藝流程和配套裝備，以荔灣3為目標(biāo)靶區(qū)，全球首次成功組織并實(shí)施了水深1310米、埋深117-192米的水合物固態(tài)流化試采，在海洋天然氣水合物試采方面進(jìn)行了具有重大意義的探索。