发展与利用地质与地球物理研究方法及探测手段，对中国海陆油气资源分布与形成规律开展研究。研究内容涉及沉积学、地震学、地震勘探与重磁电等非震勘探技术以及盆地流体-岩石相互作用的理论与应用。研究室的定位为：紧紧围绕国家需求，在前新生代海相油气资源研究战略思想指导下，发挥多学科综合的优势，以活动论为基础，对中国海陆油气资源的分布与主控因素形成规律性认识，特别在前新生代油气形成机理与预测技术等方面提供理论和技术支撑。
学科组
油气综合地球物理
以重、磁、电、震及地震层析成像等多种研究手段为途径，对影响前新生代油气资源分布的深部背景、断裂体系进行研究，为前新生代海相资源战略研究提供宏观基础资料，同时在盆地模拟、地球物理仪器研制和综合观测方面进行探索性研究。
成员：郝天珧 江为为 刘劲松 宋海斌 胥 颐 游庆瑜 张丽莉 徐 亚
油储地球物理
成员：陈景波 金维浚 刘 洪
地震勘探理论与方法
成员：高红伟 刘礼农 张剑锋
海相沉积与油气资源
成员：陈代钊 江茂生 朱井泉
盆地流体动力学
盆地流体动力学学科组以应用基础研究为主，主要研究方向为沉积盆地内流体动力学定量研究，力图在地质动力学思想指导下, 定量研究沉积盆地发展、演化过程中各种流体沿各种输导通道流动的过程及其成藏、成矿效应。研究特色在于：采用地球化学、物理实验、数学模型和数值模拟等定量方法，研究和分析流体流动过程中的通道特征、流体-岩石相互作用、油气成藏条件与过程并对其中涉及的基础地质问题进行深入动力学的研究。
科学组近年来以油气运移输导系统的结构特征、物性演化、输导能力的定量刻划和运移效率为主攻方向，选择典型盆地作为研究基地，研究油气运移通道体系的输导特征及其与油气运聚成藏间的关系，分析各类输导体系的构成和输导特征，建立主要油气运聚期的复合输导格架，定量研究油气在流体动力学条件下沿输导体系发生运移和聚集的过程，分析油气沿复合输导格架运移的机制和效率。
人员及学科构成
学科组组长：罗晓容，盆地模拟及油气成藏动力学研究
学科组成员：蔡春芳，有机/无机流体－岩石相互作用
张刘平，盆地流体地球化学
吴亚生，沉积系统与成岩特征分析
张立宽，石油与天然气地质学
博士后：姜红霞，闫建钊
博士研究生：雷裕红，宋成鹏，赵应权，李开开，赵健，王爱国，孙盈
硕士研究生：蔡镠璐，姜磊，张颖，王舒，刘丽静
主要研究内容和预期目标：
地质与地球化学方法相结合，研究低渗透碎屑岩储层的成岩演化过程及其与油气充注和成藏的关系；对油气散失的地表异常开展研究，开发相应的勘探方法；研究盆地深部流体参与盆地油气成烃、成藏的作用特征，探讨我国特殊大地构造背景条件下盆地深层油气形成演化过程。
研究碳酸盐岩系油气藏中的热化学（TSR）与微生物硫酸盐还原(BSR)作用，分析碳酸盐岩系地层中油气藏的保存系油气富集条件；建立有机质硫分离实验程序，提出硫同位素可作为油—源对比新的指标。
通过古生代全球重大地质事件对于古环境的重大改变，分析古生物礁生态系统，确定残留盆地内这类储层的时空分布，研究缺氧环境的微生物类型及其形成烃源岩的潜力。
通过物理模拟、数学模型等方法，系统进行油气成藏动力学研究，探讨复杂盆地背景条件下不同类型输导体特征及其演化，量化表征复合输导格架，定量分析盆地不同输导体系条件下的油气运移路径和聚集，建立油气勘探评价技术。
复杂构造成像
成员：王彦飞 王真理 杨长春 俞度立 张洪宙