研究方向一：非常规油气开发技术
据估算我国非常规页岩油技术可采资源量约为30×108~60×108吨，页岩气地质资源30×1012~100×1012立方米，技术可采资源量20×1012立方米。储量资源丰富，但目前页岩油的开发还处于试验阶段，没有形成规模开采和成熟技术，页岩气开发以涪陵页岩气为代表的依据取得重大突破，国内年产页岩气2017年已达90多亿方/年产量，但与美国年产4800亿方差距很大。目前国内页岩气整体表现为钻井和储层改造效率不高，开采过程生产特征、渗流机理等没有明确认识，正常温度压力系统页岩气藏没有突破。近些年我校已在非常规页岩油气钻完井技术、有效开发技术、助排增产技术方面形成了较为鲜明的特色，有“非常规油气湖北省协同创新中心”、“湖北省页岩气工程技术中心”等多个平台支撑，但仍然需要针对页岩气开发过程中的诸多未解决的问题开展重点研究。本方向将继续围绕非常规油气钻完井技术、高效水力压裂和重复压裂及配套技术、解吸-扩散-渗流机理、开发方案优化、页岩气生产动态特征、提供页岩气采收率技术等方面开展基础研究和技术推广，为非常规油气高效开发提供技术支撑。
研究方向二：深水油气开发技术
深水油气勘探开发已成为当今世界油气增储上产、油气资源战略接替的重要新领域，是油气勘探开发的发展趋势与新亮点。我国南海深水海域广阔，预计深水区油气当量约300亿吨，有第二个“波斯湾”之称。近期发现的陵水17-2气田群是我国自营深水油气勘探发现的首个大型深水气田群，平均水深1500米，探明储量规模超千亿立方米，首期开发的陵水17-2气田计划于2020年底投产。向深水进军，开发我国深水油气资源已成为国内油气工业发展的必然趋势。然而，海洋深水钻井作业面临着各种困难和挑战，有着众多的问题需要研究和解决。目前，我校已在深水钻井工程、深水钻井液技术、深水固井工艺及水泥浆技术等方面形成了明显的特色，建有海洋深水石油天然气开发研究所。本方向将重点开展石油工程岩石力学理论方法与技术、深水井筒工作液体系、井筒完整性评价与保障技术、钻井井筒流体压力控制理论与技术、钻井方式和井型的优化与创新等方面的研究，为海洋深水油气的勘探开发提供技术保障。
研究方向三：提高油气采收率技术
非常规的致密油气藏、页岩油气藏、低渗/特低渗油气藏、稠油/超稠油气藏、高含水油气藏等在开发生产过程中所占的比例越来越高，如何更高效的提高该类油气藏的采收率是石油与天然气学科的研究重点。目前我院已经有一批教授、博士开展了许多卓有成效的研究工作，取得丰富的研究成果，并在油田推广应用得到现场认可，形成优势特色。本方向重点开展注气提高采收率相态理论与实验、非线性渗流机理及微观剩余油赋存机制、油气藏开发工程理论与技术、智能高效深度驱替技术、超临界二氧化碳压裂提高采收率技术、堵调一体化提高采收率技术、微生物采油等特色研究方向,为我国油气田的高产稳产奠定理论基础。
研究方向四：智慧油田技术
国内外各大油田在数字油田建设上已取得了长足发展，正处于从数字建设到智能决策的关键阶段。本方向以学校领军人才赵辉、张菲菲教授为代表的已经开展了油田开发智能优化技术、智能钻井技术方面的基础工作，在国内外具有较大影响。本团队拟重点开展油气藏智能开发优化、智能化钻井、智能油气监测和储运等方面的基础研究和攻关。基于油田大数据、数据驱动等，推进油气藏智能化理论研究，重点突破并建立集注采、井网、措施一体化智能优化体系，对接油田大数据，并拓展至非常规、复杂深水等油气藏智能化研究领域。同时，在油气钻井、固井、完井领域实现参数采集、实时分析、智能决策与反馈控制一体化，有助于早期识别井下风险，通过智能决策推荐最优施工方案，并实施自动控制。骨干成员研究基础深厚、多具有海外留学经历、拥有前瞻性的研究视野，研究成果可为智能油田理论和技术研究及应用提供支撑。
研究方向五：新能源技术
天然气水合物和地热是重要的潜在高效清洁油气接替能源，我国的水合物和地热资源丰富（其中，我国南海海域的水合物资源量约64.97万亿方；在3～10千米深处的干热岩可开发利用的能源总量可折合标准煤85.6×105亿顿），其高效开发对保障国家能源安全意义重大。从天然气水合物的试采及开采现状来看，存在的主要问题是单井产量低，很难产生经济效益；而干热岩作为地热能源中最重要的组成部分，由于埋藏深、温度高，其能量利用方式大多处在实验室研究阶段，很难进行商业化开采。本方向将重点开展水合物相变-渗流机理及高效开发模式等方面的研究，分析水合物开采相变条件下的渗流机理，研究水合物储层热-流-力-化多场耦合的气-液-固多相渗流机制，进而开展天然气水合物降压-注热-注CO2置换-注化学抑制剂等多元复合开采理论和方法方面的研究，以及研究天然气水合物的布井模式和商业化井网部署理论和方法，提出天然气水合物的高效开发模式，促进我国天然气水合物的商业化开采。同时开展干热岩的热转换效率和地热的传质传热理论等方面的研究，通过室内实验研究干热岩开采理论和方法，立足于特殊结构井，研究干热岩的布井模式和商业化井网部署理论，并力求实现室内实验研究成果的应用转化，推动干热岩商业化开发利用。
