勘探开发研究院是中原油田勘探开发决策的参谋机构，具有工程咨询单位乙级资信证书，获得国家计量资质认证，是国内石油系统规模较大、学科齐全、技术配套、技术力量比较雄厚的综合性研究机构。主要承担东濮凹陷、四川探区、内蒙探区的油气勘探开发研究工作，主要包括资源评价、中长期规划、年度部署、方案编制、储量计算和评估、物探技术应用研究、可采储量标定、地质化验、开发试验、提高采油技术研究、储气库建设研究、经济评价、测井技术支持、油气田开发先导试验及信息化建设等科研工作。
根据负责业务不同，下设13个基层研究单位，分别是东濮勘探研究所、普光勘探研究所、通南巴勘探研究所、内蒙勘探研究所、东濮开发研究所、天然气开发研究所、内蒙开发研究所、战略规划研究所、提高油气采收率研究所、海外勘探开发研究所、实验中心、信息技术研究所、《断块油气田》编辑部。
拥有以工作站为主的计算机网络体系等各类仪器设备1700多台套，用华为交换机搭建了楼宇间万兆、千兆到桌面的网络，用曙光集群、HP服务器及高性能工作站组成了数据库、专业软件应用平台。拥有石油地质分析测试等各类仪器设备200多台套，主要用于地质化验、开发试验、三次采油的室内试验和分析化验。拥有各类专业应用软件5类100多套，覆盖油气勘探、开发、经济评价各个阶段。
在勘探开发科研实践过程中，加强理论创新和技术攻关，逐步形成了断陷盆地油气勘探、复杂断块油气田开发、高含硫气田高效开发、储气库建设、地质分析实验等勘探开发技术体系，拥有复杂断块油藏滚动勘探开发、复杂油藏精细描述、分类油藏开发技术政策、高含硫碳酸盐岩气田高效开发、水平井设计实施一体化、三采提高采收率、储层渗流机理、地下储气库设计与注采动态评价、油气勘探开发经济评价、计算机网络及数据库应用等10多项特色技术，建立了满足石油天然气勘探开发基础研究的硬件体系，实现了“集中配置，共享应用”的网络应用模式，为油田的勘探开发提供技术支撑。
石油工程技术研究院主要负责油田石油工程技术科研攻关、新技术推广服务及高科技产品研发，承担着为三大基地建设提供采油气工程、钻完井工程及地面工程技术支撑的任务。下设15个研究机构：油层改造技术研究所、提高采收率工程技术研究所、天然气技术研究所（战略规划研究所）、地面工程技术研究所（防腐技术研究中心）、钻完井技术研究所、高含硫气田技术研究所、储气技术研究所、新能源技术研究所、油气层保护技术研究中心（稠油开采技术研究所）、井下工具研究中心、井况防治技术研究中心、测试技术研究中心、测试与节能技术研究中心、石油工程实验中心、科技保障服务中心（新技术推广中心），涵盖钻完井、测试、压裂、三采、高含硫、储气库及地面工程等领域。全院建有压裂酸化、提高采收率、井下工具、腐蚀防护、高含硫气田开发等重点实验室，主要仪器设备407台（套）。井下工具质检中心、石油天然气及物资检测中心通过国家级认证认可，井下工具质检中心是集团公司指定井下工具质检中心。
拥有中石化石油工程队伍甲级资质、勘探开发工程技术服务市场准入资质，QHSE管理体系通过国际认证。能够从事石油天然气开采技术研究开发与应用，采油、采（注）气工程方案编制，采油气工程技术中、长期发展规划编制，钻完井及地面工程设计监督，采油、采（注）气工艺技术措施设计及现场应用，油气藏动态监测评价，石油节能环保技术研究及应用，石油生产用化工产品及井下工具质量监督检验等。
多年来我院秉持“为现场解决技术难题、为一线提供增值服务”的价值理念，不断强化“卡脖子”技术攻关和集成创新应用，逐步形成了精细注采工艺技术、复杂井况高效修井技术、储层改造技术、提高采收率技术、低压气藏排液采气技术、生产系统腐蚀与防护技术、油藏动静态监测工艺技术、节能降耗技术、高含硫气田稳产技术、储气库建设工程技术等系列特色主导技术，有效支撑和服务了油田三大基地的勘探开发及储气库建设工作。
物探研究院是中原油田集物探、地质、计算机软硬件等技术人员于一体的高科技队伍。单位下设地震采集技术研究所、地震资料处理研究所、地震综合解释研究所、油藏地球物理研究所和科技保障中心。主要从事地震资料处理、地震地质综合解释、油藏地球物理、地震采集方法设计、计算机软件开发、大型计算机系统维护等方面的理论研究、技术开发及技术服务。1997年在苏丹建立ZPEB（苏丹）处理解释中心，2003年在新疆库尔勒市建立西部研究中心，2007年在也门萨那建立ZPEB（也门）处理解释中心，2009年在厄瓜多尔基多设立处理解释项目部。现有大规模计算机集群、GPU集群及高性能服务器42台（套），具有较强的地震资料处理解释能力。
建院以来，以油田三大探区为主要研究对象，承担了多项集团公司和油田科研攻关项目，形成了五大技术研究体系和十大技术系列。五大技术研究体系包括：地震采集技术研究及工程设计、地震资料处理技术研究应用、地震地质综合解释及油藏地球物理研究、计算机应用软件开发、大型计算机系统维护；十大技术系列包括：高精度三维地震勘探技术、复杂山地三维地震勘探技术、高大沙山地震勘探技术、高精度速度建模与逆时偏移成像技术、多期地震数据融合重构处理技术、高密度宽方位地震资料处理技术、地震地质综合解释技术、不同类型储层地震识别描述技术、基于高精度成像的地震采集设计技术、计算机软件开发技术。
信息化管理中心是从事油气田数字化转型解决方案、勘探开发与ERP信息化建设与应用、数据治理、软件研发、云平台质量管控、网络与信息安全等技术研究与应用的科研单位，主要负责油田信息与数字化转型规划设计、方案标准建设支撑；负责油田数据资源中心运营、网络信息基础设施安全运行、生产视频安全与视频会议保障；负责勘探开发、安全生产、经营管理、党群业务等信息化建设、运行与技术支持，以及数字化转型相关应用系统与认证培训；拥有机房设备2076台套，服务终端用户1.5万。
中心现有170人，30岁以下员工占25%；设立油田博士后工作站信息化分站，在站博士2人；中心下设3个管理室，分别是党政办公室、科研生产室、经营财务室；7个业务研究所室，分别是中原软件研究所、勘探开发大数据研究所、智能气田信息研究所、云网安全研究所、ERP应用研究所、数字化创新发展室、云应用质量管控室。
中心2017年调整为油田科研单位后，不断加大科研力量与研发投入，获得ISO9001质量管理体系认证、信息安全管理体系认证、信息技术服务管理体系认证、两化融合管理体系评定；《智能气田的物联网与虚拟可视化技术应用》荣获中央企业熠星创新创意大赛二等奖；《普光超深高含硫气田智能化关键技术研究与应用》集团公司科技进步二等奖；普光分公司智能气田建设荣获工信部智能制造试点示范；荣获油田级科技进步奖27项；1人荣获国家“五一”劳动奖章；3人荣获河南省“五一”劳动奖章。
