天然气水合物具有储量大、能量密度高、分布广、清洁燃烧等特点，因此被认为是21世纪的潜在能源。天然气水合物广泛存在于海底沉积物以及大陆冻土带中，海底沉积物中天然气水合物的相平衡研究对于了解海底沉积物水合物特性具有重要意义，为未来海底沉积物中天然气水合物的开采提供基本的理论依据。天然气水合物的主要气体为甲烷，甲烷分子超过99％的天然气水合物也成为甲烷水合物。本论文中的实验主要包括南海海泥中甲烷水合物的相平衡实验实验以及石英砂中甲烷水合物的导热系数实验，其中甲烷水合物相平衡实验分为相同含水量下不同海泥对相平衡的影响和同一海泥中不同含水量对相平衡的影响。　　 本文采用画图法来测量南海海泥中甲烷水合物相平衡。首先进行了重复实验，发现测量结果具有可重复性，表明实验装置是可靠的。然后研究了含水量为50％的不同海泥中甲烷水合物的相平衡条件，他们都处于纯水合物相平衡条件之上，海泥对水合物相平衡有抑制作用，这是因为海泥中存在毛细管力，导致了水的活度降低，进而影响水合物相平衡。但是不同海泥对水合物的相平衡条件影响不同，相同温度下，随着海泥平均孔径的降低，水合物的平衡压力升高。这是因为孔径变小，毛细管力变大，对水合物相平衡的影响更大。然后本文研究了同一海泥中不同含水量对甲烷水合物相平衡的影响。含水量为40％的海泥体系容易生成水合物，降温结束后，水合物的生成也随之结束，体系容易达到平衡状态;在含水量为50％的海泥中，降温结束后，水合物的生成还在继续，体系未达到平衡状态;在含水量为60％的海泥中，降温结束后，并没有水合物生成，约过2-10个小时后，水合物才开始生成。不同含水量甲烷水合物的相平衡条件均位于纯水合物相平衡条件之上。但是随着含水量的增加，多孔介质中甲烷水合物的平衡压力降低。含水量的增加使得体系中水的活度增加，从而使得相同温度下的平衡压力降低。　　 使用稳态径向热流法测量了石英砂中甲烷水合物的导热系数。在2℃时，孔隙率为43％的石英砂中甲烷水合物饱和度10.5％、气体饱和度9.5％、水饱和度80％和水合物饱和度40％、气体饱和度10％、水饱和度50％的两种体系的导热系数分别为1.55W/m/k和1.61W/m/k，在气体饱和度一定时，水合物饱和度对导热系数影响很小。