1998年，青海石油管理局研究院與中國地質大學（北京）對柴達木盆地油砂山出露油砂進行了開采過程可行性研究，對油砂油分離的許多影響因素，如溫度、攪拌時間、化學藥劑種類、化學劑濃度等進行了壹些研究，並取得了壹些初步結果，但由於當時國內油砂資源不清楚，油價較低，資源短缺也遠沒有現在嚴重，因此油砂開采並沒有引起足夠的重視。
從2003年，開始，遼寧撫順化工大學，中國石油大學（北京）等針對吉林油砂、內蒙油砂展開了壹些研究。針對當地油砂的特點，提出了熱水洗分離油砂油的技術，並在2005年進行了現場的小型試驗，取得了較好的分離效果。
2003年，中國石油勘探開發研究院也投入了大量的人力、物力進了了大量的科研研究，針對吉林油砂、內蒙油砂、新疆油砂、青海油砂以及四川等地油砂的特點，提出了不同油砂性質適合不同的分離方法：內蒙油砂適合熱化學水洗法；新疆、青海油砂適合采用幹餾法的分離方法。
數家機構的研究都證明，中國油砂的分離方法在室內證明是可行，其中壹些實驗室技術已經開始現場中試，並逐步轉化為生產力。
（壹）準噶爾盆地烏爾禾油砂礦
經過10位專家及科研人員的大量反復論證，摸索出了適合我國西北油砂特點的有效分離方法——幹餾法。提出了立式幹餾爐及水平旋轉幹餾爐兩個油砂油分離新技術，並於2005年5月份完成了兩個爐子的工藝設計及制造。
立式爐高4m，設計日處理油砂20t，日產油1t；水平爐爐體長度8m，直徑1m，設計日處理油砂20t，日產油1t，幹餾溫度500℃。
目前，第二代高效水平旋轉幹餾爐設計方案已初步產生。其中水平爐幹餾方法發明專利及實用新型專利已經通過了國家專利局的申請，正處在公示期。
2005年8月開始，兩個幹餾爐分別運往現場，經現場緊張的安裝調試，9月17日立式爐點火運行，順利產出了第壹桶油砂幹餾油；水平爐於9月24日點火運行，並成功產出第壹桶幹餾油。試驗針對不同品位的油砂進行了幹餾試驗，立式爐實現了每天處理12t油砂，日產0.6t油，水平爐實現了每天處理24t油砂，日產1t油的效果，天然氣最高產量達到了360方/天。水平爐還進行了油田汙泥等環保項目試驗，克拉瑪依煉油廠實現了3.5t油泥產1t油的良好效果。
（二）松遼盆地圖牧吉油砂礦
內蒙圖牧吉油砂礦位於內蒙古紮賚特旗，油砂礦登記勘探權為12.48km2，目前，采礦權為1.94km2，油砂性質較好，含油率較高，平均含油率在10%左右，有的高達14%以上，上層覆蓋表土在10m 左右。該油砂礦由私人所有，已成立“內蒙古紮賚特旗恒源礦業綜合開發有限責任公司”進行開發。
從2004年開始，紮旗恒源礦業公司與撫順石油化工大學等聯合進行油砂開采技術的研究，到目前已經完成了室內實驗——現場小試——現場中試的壹系列試驗，采用熱化學水洗分離。現在已經建成壹套年產10萬t原油的裝置。為了綜合利用，實現壹條龍作業，該工藝采用連續進料水洗分離，分離出的重油經簡單精練產出輕質油作為產品銷售，廢渣作為燒磚原材料，以減少對環境的汙染。紮旗恒源礦業公司已經與國內外三家公司簽訂了合作協議，設計每家合作公司年產原油30萬t，自己公司年產原油10萬t，總計劃實現年產100萬t油的能力，2006年10月所有工藝流程基本建成。