将煤的“两相”结构演化认识引进煤变质研究，在国际上率先将纳米技术成功应用于煤结构地质转化研究。对沉积盆地构造热演化－煤化作用历程－煤成气（煤层气）成藏配置关系有深入研究，成功预测了河东煤田中部煤成气有利富集区，系统总结了鄂尔多斯、准噶尔等大型盆地煤层气成藏规律。
通过南方下组合主要烃源岩区域分布规律及其盆地演化和沉积控制作用研究，总结了烃源生物相、地球化学相、沉积有机相及其时空变化规律，提出海相沉积有机质生排烃效率概念并确定主要烃源岩阶段生、排烃强度与油气相态变化特征，揭示了下组合主力烃源岩构造—热演化史、生烃作用时空发生特点及其成藏贡献。
通过流体成分、相态及其对地震波传递介质本构关系的影响，探讨岩石圈流变、断裂走滑和根部扩容与物性异常的内在联系，得出环境氧逸度导致油气门限扩大，准确预测了胜利滩海油区高热区段、超常深度下油气及深源非烃气成藏、保存条件并为油气探采结果所证实。
研究揭示了博格达山北麓油页岩咸化湖泊分层水体成矿模式及油页岩资源分布、品质及其利用方向，构建了油页岩地质、地球化学、工艺性质综合评价方法。