主要承担深部地下高温高压条件下多相流体驱替实验相关的科研和教学任务。研究岩心样品在不同的地层温度、不同的地层水平应力和轴向应力、不同的渗透压力等多变量组合条件下，不同相流体间的驱替效率、有效渗透率和相对渗透率的变化规律，研究不同矿物组分和力学性质储层岩石的渗透率变化的环境条件及其作用机理，为二氧化碳地质储存、资源化利用和深部地热能开发中有关储层的评价和数值模拟提供基础依据和数据支撑。
该实验室主要仪器设备为高温高压多相流驱替实验系统，该驱替试验系统包括轴向应力液压伺服系统、驱替压力控制系统、水平应力控制系统、温度控制系统、压力、温度、流量以及声学参数的实时数据采集系统、岩心真空饱和系统组成。模拟地层的最大渗透压力可达75Mpa，模拟地层的最高温度可以达到150℃，地层轴向应力由100KN的液压伺服系统实现。
高温高压多相流驱替实验系统
实验室承担的国家级科研项目包括：
1.中国地调局地质调查工作项目：二氧化碳地质储存的机理与数值模拟研究(2010-2012)。
2.中国地调局地质调查工作项目：二氧化碳地质储存机理与评价预测(2013-2015)。
3.国土资源部行业科研专项：二氧化碳地质储存储存量转化作用研究(2011-2014)。
4.国家自然科学基金面上项目：二氧化碳羽流地热系统基础理论研究(2012-2016)。
5.教育部博士点基金：二氧化碳增强地热系统的模拟预测研究(2012-2014)。
6. 中石油勘探开发研究院委托项目：成岩作用数值、物理模拟及在油气勘探上的应用(2012-2017)。