随着现代社会能源危机愈演愈烈,天然气水合物这一21世纪的新清洁能源受到了越来越广泛地关注。本文的研究内容主要分为两个部分,一是CO₂乳液稳定性的研究;二是利用优选的CO₂乳液改造盖层并开展水合物降压开采研究。具体研究内容包括:（1）利用可视化乳液评价装置,对CO₂乳液的稳定性进行评价,分别考察了乳化剂种类、乳化剂复配方案、含盐量、含水率和搅拌速率对CO₂乳液稳定性的影响。结果发现,使用OP-10+SDS乳化剂配方,在1000r/min或以上搅拌速率的条件下,50%含水率的CO₂乳液可以保持60min的稳定,不出现破乳分层现象。（2）利用高压表面张力测量仪,对水相和二氧化碳液相之间的界面张力进行测试,分别考察乳化剂种类、乳化剂含量、温度和压力对界面张力的影响。结果表明,SDS降低界面张力的能力最强;随着温度和压力的升高,界面张力有着不同程度的减小。（3）利用一维可视降压开采模拟装置,分别模拟了未经过改造、经CO₂液态改造和经CO₂乳液改造下的水合物降压开采,研究盖层改造对降压开采水合物的影响。结果发现,未经过改造的降压开采是一个无效的系统,经CO₂乳液改造后的降压开采效果优于CO₂液态改造。经CO₂乳液改造后的降压开采有着更长的开采时间、更多的产气量、更低的产水量和更长的承压时间。（4）通过分析实验结果,发现CO₂水合物盖层在降压开采的过程中会经历一个动态的演变过程。该过程可以分为4个阶段,即CO₂水合物盖层形成阶段、CO₂水合物盖层扩张和CO₂-CH₄双重水合物形成阶段、CO₂水合物盖层消耗和CO₂-CH₄双重水合物扩张阶段、CO₂水合物盖层被击穿阶段。