2023年4月成立，依托中国石化石油勘探开发研究院，联合中国石油科学技术研究院、中国石化石油工程技术研究院、中国石油塔里木油田分公司和中国石化勘探分公司开展建设。实验室围绕海相碳酸盐岩油气勘探开发面临的关键理论与技术难题，从国家重大需求出发，探索海相碳酸盐岩油气形成与富集原创性基础性理论，以理论创新支撑油气勘探重大发现。攻关储集体弹性波成像与智能预测、油气藏高效开发、优快钻完井与储层改造、油气发展战略关键技术，推动基础性与应用性研究深度融合，以技术进步高效获取油气资源，为国家能源战略提供核心支撑，为保障国家能源安全贡献科技力量。