宋亚辉　孙琪皓　聂振邦　唐晓军

摘要：随着传统能源的日益枯竭，新能源的研究正引起各国重视。二氧化碳置换法开采天然气水合物具有集天然气开采和二氧化碳封存于一体的优势，正日益引起研究者的重视。本文利用相平衡实验装置在模拟裂隙介质条件下进行水合物合成试验，得出了在269K～279K温度范围内的甲烷和二氧化碳的相平衡曲线。研究结果可为天然气水合物的开采提供思路和数据指导。

关键词：裂隙介质；CH₄相平衡；CO₂相平衡

天然气水合物是在低温高压条件下由水与甲烷等小分子烃类反应生成的一种类冰状结晶化合物。水分子间通过氢键相互连接成笼形结构并将天然气中较小的气体分子如甲烷（CH₄）、乙烷（C₂H₆）、丙烷（C₃H₈）等包裹其中。天然气水合物广泛分布在水面300m以下的海底沉积物和陆地的永久冻土带中。目前开采天然气水合物主要采用的方法有热激发法、化学试剂注入法、降压法等，而CO₂置换法开采天然气水合物，具有保护环境、节约能源等优点。作为一种新型的清洁能源，天然气水合物对缓解人类当前面临的能源危机有举足轻重的作用，它的形成和开采机理受到了全世界的关注。水合物传统的开采方式有减压法、热激发法和化学试剂法等，由于存在多种技术或成本的缺陷，直至今日未能成功应用于商业化开采。近几年，科技不断快速发展，水合物的研究得以逐步深入，一些新的开采技术也开始引起了人们的关注，正如CO₂置换法等。……