· 深部岩体CO₂-水多相渗流细观机理与升尺度方法：研究孔隙尺度CO₂-咸水两相渗流细观机制，阐明毛细指进、粘性指进、重力指进等不稳定流态发生的临界条件，建立反映地质体孔隙结构特征和介质表面湿润性的两相流驱替模式判别准则；研究两相流体与介质之间的渗流-化学耦合作用机理，揭示储层渗透性的长期演化规律；发展多相渗流升尺度理论，建立考虑复杂流态特征的宏观尺度两相渗流本构模型，阐明多尺度多因素影响下CO₂长期封存机制。

· 深部岩体CO₂封存性能评价与调控方法：研究储层多尺度非均质性的地质统计表征方法及其对封存效率的影响规律，建立复杂边界条件下入注压力和饱和度分布的解析模型，开发储层/盆地尺度CO₂地质封存精细数值分析平台，识别影响封存效率和长期安全性的主要因素，研究基于优化算法的注井布置和抽注策略的综合调控方法。