21世纪天然气占整个能源消费的比例将逐渐提高,而天然气水合物全球储量巨大,因此对天然气水合物资源开采的实验研究具有重要的战略意义,近来将二氧化碳捕集储存研究和天然气水合物资源开采研究相结合,使人类有可能实现开采CH4气体的同时实现对CO2的地层储存。　　为了提高CO2置换开采水合物中甲烷气体的置换速率,借鉴利用超临界二氧化碳开采石油的方法,将液态二氧化碳分散于水相中制成水包二氧化碳乳液以改善其流动性,而选择适宜的乳化剂及乳液制备条件,对乳液进行评价是重要的准备工作。本文在实验室先前气态二氧化碳置换开采的基础上,考察了液态二氧化碳置换开采并对乳液稳定性进行了评价,主要内容包括如下:　　(1)制备了不同类型的水合物藏,考察了不同置换条件下液相和水合物相中CH4和CO2摩尔含量的变化、置换速率、甲烷回收率,结合实验室先前的研究分析了气态、液态二氧化碳置换开采所适用的水合物藏类型,对置换反应的机理以及置换过程的控制因素进行了分析。实验发现当置换温压条件处于二氧化碳水合物可稳定存在而甲烷水合物不能稳定存在的区域时,可获得最快的置换速率和最高的甲烷回收率。　　(2)筛选适宜的乳化剂以制备水包二氧化碳乳液,在蓝宝石釜中对乳液稳定性进行初步评价,考察了不同制备温度压力条件、乳化剂浓度和配比、盐浓度、二氧化碳和水相对含量下乳液的稳定性。实验发现在较低压力(12MPa)Tween80和SDS复配情况下乳液可稳定存在180min,即使有盐存在时乳液在210min也只有少量水析出。　　(3)利用PVM和FBRM技术对乳液稳定性进行了微米级评价。考察了不同乳液制备温度压力条件、剪切强度、盐浓度、二氧化碳和水相对含量对各弦长乳液液滴的个数、占乳液液滴总数百分比的影响。实验发现高压低温有利于乳液液滴均匀分布。