资源评价与高效开发，开展理论研究、数值模拟、实验研究和现场试验研究，在非常规天然气成藏与地质评价、岩石力学与地层评价、非常规天然气地球物理探测、非常规天然气钻完井、非常规储层压裂改造、非常规储层渗流机理与气藏模拟6个方面进行重点研究。
方向一：非常规天然气成藏与地质评价
开展非常规天然气成藏条件、成藏机理、富集规律、资源评价及有利区预测研究。
1. 致密砂岩气成藏与地质评价：重点开展致密砂岩气充注机理、成藏模式、甜点预测、资源评价和有利区预测的研究。
2．页岩气成藏与地质评价：重点开展富有机质页岩地质地化特征、储层组构特征、含气性和富集机理、资源评价和有利区预测的研究；
3. 煤层气成藏与地质评价：重点开展煤层气赋存条件和富集机理、高渗区分布规律及有利区块预测评价研究。
方向二：岩石力学与地层评价
1.岩石力学理论与模型研究: 结合非常规储层特点，开展各向异性岩石变形、破坏等基本理论和模型研究，为非常规储层钻完井和压裂改造提供基础理论支撑；
2.非常规储层室内岩石力学测试:利用钻井取心和岩屑，进行室内岩心测试，发展非常规储层岩石力学测试新方法，获得岩石模量、强度、弹性波速等基本参数；
3.非常规储层岩石力学特征测井评价：利用常规和特殊测井进行储层岩石力学、地应力、裂缝发育评价，开发非常规储层岩石力学特征测井解释软件。
4.非常规储层可改造性评价：利用测井、录井、岩心测试和水力压裂等资料，开展储层塑脆性、岩石力学特征、天然裂缝、地应力、各向异性和非均质性分析和“可改造性”综合评价，为压裂改造提供储层特征信息。
方向三：非常规天然气地球物理探测
1. 非常规储层地震波传播规律：开展非常规储层岩石物理研究，掌握影响储层地震波速度、衰减及各向异性的因素，进而探究非均匀各向异性储层地震波传播规律，为储层地震监测、测井评价服务；
2. 微地震监测技术：开展水力压裂微震精定位和震源矩张量反演方法研究，研发微地震裂缝监测和散射波裂缝评价技术；
3.储层预测技术：开展复杂地质条件下非常规储层地震成像与反演方法研究，获取储层厚度、裂缝密度、方位、脆性地层及流体分布规律。
方向四：非常规天然气钻完井
1. 非常规天然气钻完井优化设计：以利于储层高效改造、提高气井产能和降低钻完井成本为目标，进行非常规储层钻完井井型优选和钻完井优化设计，开发非常规天然气钻完井专用设计软件。
2.非常规天然气钻完井技术：开展井眼轨迹控制、固井完井、井壁稳定和储层保护技术研究，发展适合于非常规天然气开发的丛式水平井、小井眼钻井、气体钻井及连续管钻井等新技术，提高非常规油气钻完井效率，降低钻完井成本。
3. 钻井液与专用工具研究：研发适合于非常规储层保护的钻完井液添加剂和体系，研制专用井下工具，提高钻完井作业质量。
方向五：非常规储层压裂改造
1. 非常规储层压裂裂缝扩展规律：通过室内物理模拟和数值模拟实验，开展非均质储层压裂裂缝扩展规律、天然裂缝与水力压裂裂缝相互作用、压裂液滤失规律等研究；
2. 非常规储层新型压裂技术：开展滑溜水体积压裂、水平井分段压裂技术、同步压裂技术、重复压裂技术和气体压裂等技术研究，发展压裂液返排及压后评估技术；
3. 新型压裂材料及工具：开展无伤害压裂液、超低密度支撑剂、降阻剂等压裂添加剂及专有工具研究。
1. 非常规储层非达西渗流机理：开展特低渗透储层物性和非达西渗流机理研究，掌握烃源岩储层中天然气解吸、扩散和渗流规律；
2.非常规天然气产能预测与评价：开展开发过程中储层物性动态变化与流体产出规律研究，开展非常规储层试井理论与方法研究，进行不同参数条件下气井产能预测数值模拟，建立产能评价技术；
3. 非常规天然气井网优化：结合非常规天然气井生产特点，开展气藏数值模拟，进行不同井网与井距组合条件下的采收率研究，形成井网优化技术，提高油气采收率。