十一五以来，研究院相继建成了提高采收率国家重点实验室、页岩气国家能源页岩气研发(实验)中心、国家能源CO₂驱油与埋存技术研发（实验）中心和国家能源致密油气研发中心4个国家重点实验室和16个集团/股份公司重点实验室，大大改善了油气勘探开发重点学科领域的基础实验研究条件，有效地增强了开展基础研究、重大科技攻关和重大现场实验项目研究的能力和水平，提升了自主创新能力。

    目前，研究院共拥有各类科研设备10000余台套，其中重点实验室建设新增大中型科研设备600多台套，新增重大标志性科研设备23台套，研究院的科研设备整体达到了国际一流水平。  以“储层成岩模拟系统”、“构造变形物理模拟系统”“超高压PVT系统”、“高温高压注蒸汽三维物理模拟实验系统”、“油气藏地应力综合测试系统”、“页岩气含气量现场测试仪”、“惰性气体同位素质谱仪”、“高温高压溶解动力学物模装置”等为代表的重大标志性科研设备，已经在完成国家和公司及重大项目、科技攻关等项目的过程中发挥了重要作用。