南海北部陆坡神狐海域天然气水合物钻探结果显示，这一区域水合物储层具有纵横向分布不均质性、规模小且变化快的特点，使得精确评价水合物资源量面临诸多困难。根据井震数据分析了水合物分布特点，利用分频反演方法对该区水合物的空间分布进行预测。分频反演是利用测井和地震资料，采用支持向量机（SVM）的方法研究不同探测频率下的振幅响应（AVF），将AVF作为独立信息引入反演，建立起测井和地震波形间的非线性关系，充分利用地震中全频带信息，实现高分辨率的反演结果。采用该方法进行预测的结果与实际钻井情况非常吻合，验证这一技术适用于预测非均质性天然气水合物空间分布。基于预测结果并结合区域地质特征综合分析表明：水合物分布不均匀的主控因素除温压条件外，晚中新世之后的频繁构造运动使较深部的热解气沿着断层、气烟囱向上运移，形成厚块状“流体运移通道型”天然气水合物藏，而浅部沉积物中以扩散方式在渗透性良好的储层形成薄层状天然气水合物藏。

天然气水合物具有资源储量大、分布范围广等特点，是一种潜力巨大的替代能源，经济、高效、安全地开发天然气水合物是目前研究的热点。CO₂-CH₄置换水合物开采法既可以置换出水合物储层中的甲烷，同时还将CO₂封存其中以保持地层稳定，受到了广泛的关注。本文从CO₂-CH₄置换的可行性、实验模拟与数值模拟的角度综述了近些年CO₂-CH₄置换水合物开采法的最新研究进展，并针对置换过程效率低、速度慢等缺点，探讨了改变CO₂注入相态、CO₂协同小分子气体以及CO₂置换联合开采法等强化置换技术，指出了不同强化方法的技术壁垒及应用局限，展望了CO₂-CH₄置换水合物开采技术的研究方向和发展前景。

海洋区域蕴藏了丰富的天然气水合物资源，是地球上巨大的碳储库之一。当海洋环境发生变化时，部分水合物会分解释放出大量天然气，其向上运移过程中会发生厌氧或好氧氧化反应，从而减少由海洋向大气的碳排放量，起到消耗截流的作用。本文选取含烷烃好氧氧化菌的海底沉积物进行了水合物分解气的微生物好氧降解模拟实验，实验中用混合气(C₁+C₂+C₃)来模拟多组分水合物分解气。实验结果显示，在微生物作用下烃类混合气发生好氧氧化降解反应至消耗殆尽，反应优先顺序为C₁>C₂>C₃，降解速率C₁>C₂>C₃。且随着烃类组分含量的减少，其碳氢同位素组成发生了微生物降解分馏效应，并呈现出不同程度的富集趋势。C₁、C₂和C₃的碳同位素富集变化量分别为71.05‰、12.03‰和4.61‰，碳同位素分馏系数(ε_C)的平均值分别为-11.219‰、-2.951‰和-1.539‰；氢同位素富集变化量分别为368.64‰、156.00‰和111.97‰，氢同位素分馏系数(ε_H)的平均值分别为-56.092‰、-99.696‰和-73.303‰。可见，三者的碳位素富集程度C₁>C₂>C₃，而氢同位素富集程度C₂>C₃>C₁。此外，水合物分解气在微生物降解过程中气体成分组成及碳氢同位素特征发生了改变，对判别气体成因起到一定的干扰作用，因此，利用分解溢出气体样品进行气体溯源时需要适当考虑这一影响因素。