本方向将聚焦深部非常规油气工程中的力学行为、传热传质规律以及增产改造等关键共性理论和技术难题展开攻关，具体如下：

（1）地质新能源储层力学行为特征及其机理

针对地质新能源储层开发前、开发中和开发后三个不同阶段，利用自主研发的实验装置开展储层力学强度测试，研究长期开采过程中的储层力学响应行为及其宏观演化规律，分析储层中颗粒相互作用对其破坏模式的影响机制，揭示储层在不同开发阶段下的微观破坏机理，构建地质新能源储层长期开采过程中的变形破坏理论模型，形成适用于上述地质新能源储层的新型理论，服务于后续多场耦合模型的构建，为地质新能源安全开发提供重要的理论支撑。

（2）多场耦合作用下的地质新能源储层传热传质行为规律

地质新能源开采过程中储层不仅处于复杂应力条件下，其中还伴随有能量和物质交换行为，这些行为与储层应力应变行为在时空上相互耦合在一起，使得对储层传热传质行为预测和调控异常困难，成为地质新能源安全高效开采的瓶颈之一，也是其中的难点，痛点和堵点所在，急需突破。研究不同开发阶段储层温度与综合导热系数变化情况，分析其传热演化规律，揭示地质新能源储层传热行为规律。在传质行为研究方面，研究不同开发工况下的储层微观结构时空演化规律。构建地质新能源储层开发多场耦合通用理论模型，进行地热、水合物等地质新能源开采产能预测与评价。

（3）地质新能源储层改造与高效开发技术

针对地质新能源储层高效开发需求，揭示各类储层裂隙起裂和传播机理，构建地质新能源储层压裂时多场耦合作用下的裂缝起裂与扩展模型。研究压裂裂缝网络特征定量表征技术体系，构建储层高效压裂理论和技术优化体系。此外，利用CO₂注入高效采热和置换开采技术，进行地质新能源高效开发利用研究，刻画CO₂不同注入速率、温度和压力情况下的渗流、换热及置换过程，厘清不同注入工况下的产热、产气和产水情况，评价CO₂注入下的采热和置换产气能力，研发地质新能源高效开发技术方案，提高地质新能源开发综合效益。