As linhas efetivas de pesquisa no DEP (Departamento de Engenharia de Petróleo) são realizadas, geralmente, através de laboratório no  próprio DEP, assim como em associação com demais laboratórios do CEPETRO e de outros Departamentos da Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM) e da UNICAMP.  Projetos de pesquisa são realizados em colaboração com outros Institutos e Faculdades da Unicamp, tais como a Geociências e Química, Engenharias Química, Elétrica, Civil, dentre outras. A colaboração com laboratórios de outras universidades, como a UTFPr e a UNIFEI, é uma forma adicional de ampliar o leque da pesquisa em produção de petróleo.
O desenvolvimento tecnológico acelerado recente da área de produção de petróleo torna muito dinâmica a identificação de linhas de pesquisa. Entretanto, o instantâneo da ação dos laboratórios revela a abrangência das áreas:

LABORATÓRIO DE MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO

Neste laboratório são realizados estudos de injeção de vapor, combustão in-situ e uso de eletricidade na recuperação de petróleo. Também dispõe de recursos para medir condutividade e difusividade térmica em rochas reservatório.
As atividades têm se concentrado mais na pesquisa básica de investigar a potencialidade do uso de corrente elétrica continua e alternada na melhoria da recuperação de petróleo. Com esta finalidade foi executado para a indústria um projeto abrangente para se determinar a potencialidade de aplicação de eletricidade com o objetivo de aumentar a recuperação de petróleo.

LabPetro

O LabPetro é um laboratório institucional administrado pelo CEPETRO da Unicamp.
Foi construído com os recursos da parceria estratégica entre a Unicamp e Petrobras, e tem como metas atender as demandas atuais de pesquisa nas áreas de escoamento de óleo pesados, ensaios de equipamentos com fluidos de viscosidade mais elevada, como BCSs e separadores, avaliação de medidores de vazão para misturas bifásicas. O LabPetro está sendo equipado para manusear, com segurança e sem riscos ambientais, óleos de características diversas, inclusive pesados, além de fluidos simuladores de reologia de petróleos. A partir de instalação de novos equipamentos, poderá atender outras demandas dos grupos de pesquisa da instituição.
http://www.cepetro.unicamp.br/pesquisa/lab_CEPETRO/LABPETRO.html

LEP

O Laboratório de Inteligência Artificial Aplicada a Engenharia de Petróleo (LIAP) foi criado em 1990 para realizar pesquisas com sistemas inteligentes para a área de engenharia de poços (perfuração e completação) e engenharia de produção de petróleo.
Sua infraestrutura é composta por uma rede corporativa de alta velocidade, interligando estações de trabalho, micro-computadores de última geração e periféricos.
O LIAP é apoiado por órgãos governamentais e instituições de fomento como a ANP, o CNPq, a CAPES, a FAPESP e o FINEP, além de contar com o apoio direto do CEPETRO.
http://www.dep.fem.unicamp.br/LIAP/