渗流问题不确定性分析、数据同化、开采优化

裂隙演变及其对多孔介质中渗流、地球化学反应、力学过程及性质的影响

矿物沉淀反应机理及对裂隙多孔介质物化性质的影响

多相流与（生物）地球化学反应的动态耦合

多物理场的尺度升级

二氧化碳地质封存、页岩开采、矿化封存等系统的技术经济评估

多孔介质多相流的数值模拟、缝洞型油藏数值模拟、非常规油气藏数值模拟、二氧化碳驱数值模拟、化学驱数值模拟；

​岩土力学流固耦合问题的数值计算；

海底地质科学与海底探测工程技术，中国边缘海演化、大洋硫化物成矿及其海底探测技术

二氧化碳捕集、利用与封存

藻类生物学与藻类生物技术，主要包括1）油脂生物合成、调控及储存机制，2）类胡萝卜素等高附加值产品的合成调控，3）藻类代谢工程及系统生物学，4）藻类生物能源和高价值产品的综合利用与开发，5）藻类培养和废水废气处理。

燃气和煤炭的燃烧科学与技术

燃烧的污染控制技术

风力发电技术

流体湍流基础

热学

气－液－固界面及相变

高效传热及传质

大气污染源治理

细胞热物理调控

[1]非常规油气储层（页岩、致密砂岩、煤岩）压裂理论与技术

[2]低渗透油气藏压裂理论与技术

[3]无水压裂、水力压裂物理模拟实验

[4]压裂液、支撑剂评价技术

[5]压裂新技术、新工艺应用研究

长期从事微生物资源发掘，微生物群落构建和定向调控，及其在人体健康、污染治理与环境修复、以及微生物采油等应用相关理论研究和技术开发应用工作。

渗流物理

二氧化碳地质封存

地外水资源原位开发利用

非常规油气藏开发