Các công trình nghiên cứu khoa học của PVN đã làm sáng tỏ các vấn đề quan trọng như: cấu trúc địa chất và tiềm năng dầu khí các bể trầm tích, các giải pháp duy trì và nâng cao sản lượng khai thác dầu khí, phát triển công nghệ sử dụng khí, đánh giá tác động môi trường… Điều này góp phần nâng cao tiềm lực khoa học công nghệ dầu khí, làm chủ và cải tiến công nghệ. Ngành dầu khí được coi là đang triển khai ứng dụng các công nghệ hiện đại nhất so với các ngành công nghiệp khác ở trong nước.
Trong lĩnh vực tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí, PVN sử dụng nhiều công nghệ hiện đại, kể cả các ứng dụng mới nhất của công nghệ tin học, như các phần mềm xử lý và minh giải số liệu, tài liệu địa vật lý, mô hình hóa và mô phỏng, thiết kế khai thác. Đồng thời, PVN đã nghiên cứu về công nghệ khoan tại các vùng biển sâu và các đối tượng địa chất khác nhau, nghiên cứu thiết lập các hệ dung dịch khoan phù hợp với các điều kiện địa chất khác nhau của Việt Nam. Công nghệ sinh học và hóa học đã và đang được áp dụng để nâng cao hệ số thu hồi dầu và góp phần quan trọng vào việc duy trì sản lượng khai thác.
Ở khâu sau, các nghiên cứu khoa học tập trung vào phân tích dầu thô, khí nhằm phục vụ xây dựng cơ sở dữ liệu về dầu, khí của các mỏ dầu khí ở Việt Nam, nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu, xúc tác và tối ưu hóa vận hành các nhà máy lọc hóa dầu, đa dạng hóa sản phẩm nhằm nâng cao hiệu quả, năng lực cạnh tranh của các nhà máy.
Trong lĩnh vực công nghiệp khí, PVN đã triển khai các nội dung nghiên cứu lựa chọn giải pháp tối ưu công tác vận hành, bảo dưỡng mạng lưới đường ống dẫn khí; giải pháp sử dụng hiệu quả nguồn khí, xử lý khí có hàm lượng CO2 cao và chuyển đổi nhiên liệu để mở rộng thị trường tiêu thụ khí; nghiên cứu đề xuất cơ chế giá khí phù hợp để phát triển các mỏ khí…
Trong lĩnh vực an toàn sức khỏe môi trường, PVN đã xây dựng được hệ thống các phương pháp kiểm định tiên tiến kiểm soát về mặt môi trường các hóa chất sử dụng trong ngành dầu khí giúp cơ quan quản lý môi trường đánh giá được mức độ nguy hiểm và quản lý rủi ro đối với việc sử dụng và thải bỏ các hóa chất độc hại. Nghiên cứu lập bản đồ nhạy cảm môi trường, xây dựng mô hình lan truyền dầu, xây dựng kế hoạch ứng phó sự cố tràn dầu... Xây dựng cơ sở dữ liệu chất thải và quan trắc môi trường, đồng thời thiết lập hệ thống VMEGIS, giúp quản lý tình hình bảo vệ môi trường liên quan đến các hoạt động dầu khí và lập kế hoạch ứng cứu sự cố tràn dầu.
Các công trình được trao tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh về khoa học và công nghệ của PVN:
- Cụm công trình “Tìm kiếm, phát hiện và khai thác có hiệu quả các thân dầu trong đá móng granitoid trước Đệ tam bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam” (năm 2012): Việc phát hiện và đưa vào khai thác thành công thân dầu trong đá móng granitoid nứt nẻ mỏ Bạch Hổ, bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam đã làm thay đổi quan điểm tìm kiếm, thăm dò dầu khí truyền thống, hình thành quan điểm tìm kiếm, thăm dò dầu khí mới trong khu vực và trên thế giới.
- Cụm công trình “Nghiên cứu, phát triển và hoàn thiện công nghệ thu gom, xử lý, vận chuyển dầu thô trong điều kiện đặc thù của các mỏ Liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro và các mỏ kết nối trên thềm lục địa Việt Nam” (năm 2017): Cụm công trình đã giúp vận chuyển dầu thô bằng đường ống ngầm an toàn, đảm bảo hoạt động khai thác dầu khí liên tục, có hiệu quả và tạo điều kiện đưa các khu vực mới phát hiện vào khai thác sớm.
- Công trình “Nghiên cứu thiết kế chi tiết và ứng dụng công nghệ để chế tạo, lắp ráp và hạ thủy giàn khoan tự nâng ở độ sâu 90m nước phù hợp với điều kiện Việt Nam” (năm 2017): Đây là công trình nghiên cứu có giá trị của Công ty CP Chế tạo Giàn khoan Dầu khí (PV Shipyard) trong lĩnh vực thiết kế và thi công công trình nổi dầu khí, gồm 11 đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Nhà nước.
- Công trình “Nghiên cứu phương án tối ưu để chế tạo, hạ thủy và lắp đặt chân đế siêu trường siêu trọng ở vùng nước sâu hơn 100m” (năm 2017): Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” đã nghiên cứu, tính toán và đưa ra giải pháp tối ưu nhất cho việc chế tạo, lắp dựng và hạ thủy chân đế siêu trường siêu trọng trong vùng nước sâu hơn 100m phù hợp với điều kiện Việt Nam.
