天然气水合物已成为未来的重要战略能源资源,备受各国关注,其生成条件、形成机理、促进生成的因素及促进机理等一直都是人们的研究重点。因其赋存条件的特殊,自然条件下不易获取,故实验室人工制取天然气水合物已成为一种必要的手段。本文借助气体消耗量的pVT法,实验研究了冰粉水合物的生成规律对温度、压力、冰粉粒径、表面活性剂等控制因素的依赖关系,探索最优化生成的参数控制及反应机理,同时研究分析了二次充气补压法和过热冰法对提高甲烷水合物饱和度的影响,为实验室生成高饱和度甲烷水合物提供方案。本文通过对冰粉水合物生成控制因素的研究发现,相同压力下,一定程度的低温能促进水合物的生成。当系统初始温度在冰融点以下又接近冰融点时,初始压力的不同对水合物生成速率影响显著,同时也影响水合物的生成量,初始压力越高,水合物的初始生成速率越快,最终生成量越大。当系统初始温度远低于冰融点温度时,初始压力的差异对水合物生成的促进作用则不明显,温度比压力具有更强的控制作用。研究压力因素对冰粉水合物生成的影响时还发现,增压速率对水合物的生成也有明显地影响,较慢的增压速率有利于水合物的生成。冰粉颗粒的粒径越小,比表面积就越大,冰粉颗粒与甲烷气的接触面积增加,促进了水合物的生成。添加表面活性剂SDS,能非常有效地促进冰粉水合物的生成,缩短水合物生成反应达到平衡所用的时间。对含表面活性剂SDS浓度分别为100、300、500ppm的冰粉生成水合物的研究发现,SDS浓度为300ppm时,对冰粉水合物生成的促进作用最为显著。此外,研究二次充气补压法与过热冰法对实验室制取甲烷水合物饱和度的影响时得出,二次充气补压法和过热冰法在某种程度上都能提高水合物的饱和度,尤其是过热冰法对提高甲烷水合物饱和度的促进作用更明显。