圍繞非常規油氣藏開采工藝難點，建立儲層改造的關鍵力學理論與技術，研製強化開采功能材料與工藝，開發新型高效人工舉升技術，構建天然氣水合物藏出砂預測與防砂完井設計技術，以形成高效穩定的非常規儲層開采工藝係統技術。

（1）儲層縫網改造力學作用機製與方法

針對深層/致密/頁岩儲層，剖析非常規儲層岩石的破壞力學響應機製，分類建立岩石宏觀損傷力學本構，闡釋超臨界二氧化碳、聚能泡沫等新型壓裂方式下的縫網擴展固液力學作用機製，揭示裂縫擴展與地應力場的協同變化規律；完善多級燃速固、液火藥體係，開發水平井、層內多級固液火藥燃爆誘導壓裂工藝技術，實現高應力差異儲層的規模改造；揭示縫網向基質的酸蝕蚓孔擴展規律，模擬裂縫縫網向基質的動態酸岩反應滲流過程。

（2）強化開采功能材料與工藝

針對深層/致密/頁岩/超稠油儲層，設計耐高溫超分子締合稠化劑、高效驅油劑、液態或超臨界CO₂增稠劑與交聯劑、耐鹽低吸附減阻劑等各種壓裂改造新材料，形成耐高溫、抗高鹽、低吸附、可回收的新型壓裂液體係；研製係列微乳液助排劑、納米流體增滲劑以及可降解纖維等各種助劑；開發低密度、高性能和多功能新型支撐劑，明確不同類型支撐劑在複雜裂縫中的沉降運移規律；發明功能性調堵體係，實現對縫網基質封堵過程的注得進、抗剪切、堵得住；研製低界麵張力泡沫驅體係、納米流體與氣溶性表麵活性劑體係，實現對基質中剩餘油的有效剝離與啟動。

（3）新型高效人工舉升技術

針對深層、特/超稠油油藏，探究沿井身的多物理場耦合變化規律，構建可定量表征舉升過程中井周溫度場、壓力場、粘度場及流體相態動態變換的模擬技術，開發不同類型油井舉升方式的優選、配置與參數設計技術；改進現有舉升工藝並完善配套設備，提高常規舉升方式的適應性，擴展井筒舉升的深度和流體粘度範圍；探索新型能量轉換途徑，研發U管壓力平衡舉升、水力-電力-機械力-氣舉力合力舉升等舉升新工藝及配套設備，突破常規舉升技術的局限。

（4）天然氣水合物藏出砂預測與防砂完井設計

開展天然氣水合物藏出砂可視化實驗及數值模擬，揭示天然氣水合物出砂微觀機理，建立精確定量出砂預測方法；剖析不同防砂措施在水合物儲層氣水砂混合流動條件下的擋砂、堵塞和流通規律，研發新型防砂工具、固相擋砂充填介質，建立水合物儲層極粉細砂的防砂新技術；推導儲層內部氣水流動攜砂運移動態模擬模型，探討基於極粉細砂防砂與適度控砂的協調作用機製，構建適度防控的優化理論與設計方法。最終形成針對水合物儲層極粉細砂的出砂預測、前期預防與適度控製的配套理論與技術，突破天然氣水合物極粉細砂的防控瓶頸。