从2009年起，实验室3个团队参与了国家组织的“中国陆域页岩气作为资源潜力评价及选区”工作，承担和完成国土资源部“鄂尔多斯盆地及外围页岩气资源潜力调查评价和选区”、“上扬子下古生界（含陡山沱组）页岩气资源调查评价与选区”、“湘中地区页岩气资源调查评价与选区”、“重庆地区页岩气保存条件研究”、“四川盆地页岩气及周缘地区页岩气地质调查”等项目，为国家摸清页岩油气资源家底、制订国家油气资源发展战略方面发挥了重要支撑作用。同时围绕重庆涪陵、四川长宁-威远、陕西延安页岩气国家示范区，积极承担或参与130余项包括国家页岩气“十二五、十三五”重大项目、973计划项目、863计划项目、国家自然科学基金项目等各类项目的攻关，为我国3500米以浅页岩气评价、开发理论和技术体系的形成做出了重要贡献。
海相高成熟页岩气储层评价理论取得突破
实验室页岩气研究团队，根据四川盆地海相页岩储层的演化程度高（成岩演化程度、热演化程度高），晚期（燕山-喜山）构造改造强烈的独特的地质作用历史，持续开展了四川盆地及周缘地区的高成熟海相页岩气储层特征及评价理论技术研究。取得了如下重大进展：重新厘定了典型陆相、海相页岩储层微孔隙大小，第一次建立了微孔隙径分布，统计资料建立了II型干酪根热演化过程与有机孔演化特征，为后续研究（如流体分布模型等）提供了理论基础。
建立了页岩气微观孔隙定量评价关键技术
建立了“基于电子显微图像的页岩气储层微-纳米孔隙体系定量表征技术”、“基于孔径界线（40个nm）的页岩气储层微-纳米孔隙体系孔隙结构的定量表征技术”两项页岩气储层的关键评价技术，申请发明专利7项。相关技术在四川盆地威远-长宁、昭通，重庆涪陵页岩气田的勘探开发中开展了应用，取得良好效果。
页岩气水平井钻井基础理论及关键技术取得重要进展
针对页岩水平井井壁坍塌问题，建立了水化页岩各向异性损伤本构模型和各向异性页岩井周压力传递模型，进一步建立了页岩气储层井壁稳定力学-化学耦合模型，并初步构建了井壁稳定随钻监测方法。
针对层状页岩井漏问题，明确了抗张强度各向异性特征，建立了巴西圆盘各向异性强度准则；系统研究了并评价了4类典型各向异性抗张强度准则，并推荐了最优准则；建立了考虑页岩抗张强度各向异性的直井和斜井井壁破裂压力预测模型。
针对页岩水平井轨迹控制难度大、钻柱摩阻/扭矩高等工程难题，提出了页岩气“直-增-稳-降-增-稳”的双二维轨迹设计方案。
针对页岩水平井钻柱摩阻高、托压严重、机械钻速低等工程技术难题，研究了轴向振动减阻机理。建立了轴向振动减阻模拟实验装置并开展了耦合摩擦实验，优选了动态摩擦模型并进行了模型参数识别， 建立与实验过程相吻合的振动-滑动摩擦耦合模型，并建立了模型求解方法，揭示了水力振荡器振动参数对减阻效果的影响规律；采用弹性力学理论，考虑实际井眼轨迹与钻柱之间的接触作用，建立了水平井段带轴向振动减阻工具的钻柱动力学模型，模拟了振动工具结构参数（振动力、振动频率）、振动工具安放位置等参数对降摩减阻效果的影响，为振动减阻工具的结构参数设计、合理安放位置的确定提供了理论基础。
页岩气水平井钻柱减阻技术提出原始创新的可控复合导向减阻新方法：针对页岩水平井钻井摩阻扭矩高、托压严重、机械钻速低、水平段延伸能力有限等工程技术挑战，应用旋转降低摩阻的原理，创造性地提出了一种新型的可控复合导向减阻方法。
发展了页岩气藏的渗流理论
针对页岩气藏气体复杂流动机制方面主要考虑了气体的黏性流、滑脱效应、扩散（Knudsen和Fick扩散）以及应力敏感。改进已有的渗流机理模型，耦合上述新的流动机制，对页岩气气体的微观渗流理论进行了深入研究，相关理论为搞清页岩气的气体赋存与运移机理奠定了基础。
深入开展了考虑压裂缝网影响的页岩气藏多级压裂水平井试井和产量递减规律理论研究，弥补了已有理论和模型的不足。
基于有限元-有限体积法，编制了页岩气藏多重介质、三维多相数值模拟软件。综合考虑页岩储层结构的多尺度性和输运机理的多样性，建立了耦合黏性流动、滑脱效应、Knudsen扩散、表面扩散、吸附解吸和地质力学耦合影响的页岩气藏多尺度微观渗流机理模型，创新性地建立了基于非结构网格有限元-有限体积法的页岩气藏多级压裂水平井综合渗流数学模型及数值模型。通过有限元-有限体积法对模型进行求解，研究了页岩气藏2D-3D渗流规律，分析了敏感参数对页岩气藏渗流规律和产能动态的影响，形成了一套基于非结构网格有限元-有限体积法的页岩气藏多级压裂水平井产能动态分析方法，拓展了页岩气藏气井生产动态模拟和预测技术。
页岩储层压裂理论与技术研究取得重要进展
针对水力裂缝-天然裂缝交互扩展及水力裂缝缝间、井间干扰等关键问题，结合流体体积法和水平集方法，形成了全三维页岩压裂裂缝扩展数值模拟技术，精细化研究了水力裂缝缝间和井间干扰因素对簇间、井间缝非平面扩展的影响规律。提出了连续反应、无需分离、醇原料单一的低成本磷酸酯高效胶凝剂的合成技术路线，实现了交联时间可调控的低成本铁、铝离子交联剂的制备。以正己烷为基液、磷酸酯为胶凝剂、铁离子交联剂或铝离子为交联剂，研发了耐温、耐剪切、携砂和破胶等性能表现良好的LPG无水压裂液体系。
