方向一：页岩气分层段压裂与开采一体化管柱与智能滑套研究，①数千米井筒环境下的无线射频通信技术研究；②高温大扭矩直流无刷电机及驱动技术研究；③百兆帕高压环境下的智能滑套动密封技术研究；④智能滑套抗砂浆高速冲蚀技术研究。
方向二：页岩气井分层段产气剖面高效精准测试技术研究，①井下气液两相流监测技术研究；②基于电控封隔器的水平井分段测试系统研究；③电控锚定坐封式分层高效测试系统研究。
方向三：页岩气井排水采气智能柱塞及自适应控制系统研究，①集成压力、温度、位置监测的智能柱塞研究，实现对页岩气井压力剖面、温度剖面、液面位置的准确监测；②建立基于井下参数-柱塞特性-井口参数的柱塞排水采气智能控制模型，实现柱塞排水采气的最优配置与智能控制。③水平井智能柱塞及电控卡定器/缓冲器研究，使得柱塞排水采气能够更好地适应大斜度井、水平井工况。
