劉昌嶺、孟慶國等著的這本《天然氣水合物實驗
測試技術》是對作者近年來研究成果的總結，全面繫
統地介紹天然氣水合物的實驗測試技術體繫。全書共
13章，重點介紹基於X-衍射、X-CT、固體核磁共振、
核磁成像、激光拉曼光譜、低溫掃描電鏡、高壓差示
掃描量熱儀和穩定同位素質譜等現代分析儀器的天然
氣水合物實驗測試技術與方法。
本書可供天然氣水合物勘探、開發及相關理論研
究的科研人員及相關專業的師生使用。

序
前言
第1章 緒論
1.1 天然氣水合物概述
1.1.1 天然氣水合物結構與基本性質
1.1.2 天然氣水合物研究意義
1.1.3 我國天然氣水合物調查研究進展
1.2 天然氣水合物模擬實驗技術進展
1.2.1 天然氣水合物儲層物性參數
1.2.2 天然氣水合物模擬實驗及測試技術
1.2.3 存在問題與發展趨勢
1.3 天然氣水合物實驗測試技術進展
1.3.1 天然氣水合物實驗測試必要性與現狀
1.3.2 基於現代分析儀器的水合物實驗測試技術體繫
1.3.3 天然氣水合物測試技術研究意義
參考文獻
第2章 X射線衍射實驗測試技術
2.1 X射線衍射技術簡介
2.2 天然氣水合物晶體結構參數的測定
2.2.1 水合物測試基本方法
2.2.2 水合物晶體參數測定
2.2.3 水合物晶格參數的變化及影響因素研究
2.2.4 混合氣水合物的結構特征研究
2.3 天然氣水合物生成分解動力學過程監測
2.3.1 水合物原位測試基本實驗方法
2.3.2 水合物生成分解動力學過程研究
2.3.3 水合物“自保護效應”機理研究
2.4 野外水合物樣品分析與鋻定
參考文獻
第3章 固體核磁共振實驗測試技術
3.1 固體核磁共振技術簡介
3.1.1 核磁共振的產生條件
3.1.2 核磁共振的基本參數——化學位移
3.1.3 固體核磁共振技術簡介
3.2 天然氣水合物結構與客體分子分析技術
3.2.1 實驗測試技術與方法
3.2.2 常見水合物的13C SSNMR譜圖及其結構特征
3.2.3 水合物孔穴占有率和水合指數計算
3.3 水合物生成與分解過程實時監測
3.3.1 13C SSNMR測試水合物生成分解過程實驗技術與方法
3.3.2 13C SSNMR測試水合物生成分解過程原位監測研究
3.4 天然氣水合物樣品分析測試
參考文獻
第4章 激光拉曼光譜實驗測試技術
4.1 天然氣水合物拉曼光譜法研究進展
4.1.1 水合物的拉曼光譜特征
4.1.2 水合物結構轉化的拉曼光譜觀測
4.1.3 天然水合物樣品的分析鋻定
4.1.4 水合物的微觀動力學過程
4.1.5 激光拉曼光譜對水合物的原位探測
4.2 激光拉曼光譜測定水合物結構特征參數
4.2.1 激光拉曼光譜儀簡介
4.2.2 光譜儀參數優化
4.2.3 水合物樣品的制備與測定
4.2.4 測試結果與討論
4.3 甲烷水合物拉曼光譜定量分析方法
4.3.1 拉曼光譜定量分析基本原理
4.3.2 標準曲線的建立
4.3.3 甲烷水合物含量的定量計算
4.4 甲烷水合物拉曼光譜定量測試實驗技術
4.4.1 透明耐高壓毛細管反應裝置
4.4.2 高壓毛細管樣品的制備流程
4.4.3 毛細管樣品內部甲烷氣體壓強的估算
4.4.4 毛細管內甲烷水合物生成分解過程拉曼光譜監測
4.5 甲烷水合物生長動力學過程的拉曼光譜特性
4.5.1 甲烷水合物生長過程的俠義與廣義誘導時間
4.5.2 甲烷水合物“記憶效應”
4.5.3 甲烷水合物生長的位置特征
參考文獻
第5章 混合氣水合物拉曼光譜原位觀測技術
5.1 實驗技術與方法
5.1.1 實驗裝置與材料
5.1.2 實驗方法與流程
5.2 拉曼定量因子測定
5.2.1 拉曼定量因子測定方法
5.2.2 甲烷相對定量因子測定
5.2.3 二氧化碳相對定量因子測定
5.3 甲烷水合物—水兩相平衡時甲烷濃度的測定
5.3.1 實驗步驟
5.3.2 結果分析
5.4 不同溫度下混合氣體水合物各組分濃度
5.4.1 實驗過程
5.4.2 結果分析
5.5 混合氣體水合物甲烷及二氧化碳分配繫數
5.6 混合氣體水合物孔穴占有率及水合指數的測定
參考文獻
第6章 沉積物中水合物的X-CT實驗測試技術
6.1 天然氣水合物X-CT測試技術簡述
6.1.1 **外進展
6.1.2 儀器原理簡介
6.2 天然氣水合物X-CT測試方法
6.2.1 實驗設備與裝置介紹
6.2.2 測試流程
6.2.3 實驗方法優化
6.3 沉積物孔隙或裂隙特征分析
6.3.1 孔（裂）隙率計算
6.3.2 孔隙、裂隙空間分布特征
6.4 水合物在沉積物中的微觀分布及飽和度計算
6.4.1 水合物在沉積物中的微觀分布
6.4.2 水合物飽和度計算
6.5 動態過程的實時監測
參考文獻
第7章 核磁成像在線觀測技術
7.1 水合物核磁成像實驗技術與方法
7.1.1 核磁成像技術的基本原理
7.1.2 儀器條件和裝置研制
7.2 溶液體繫中水合物的形成分解過程MRI監測
7.2.1 冰融化過程MRI觀測
7.2.2 四氫呋喃水合物分解過程MRI觀測（孟慶國等，2012）
7.2.3 四氫呋喃水合物的形成過程MRI觀測
7.3 多孔介質中二氧化碳水合物的形成過程MRI監測
參考文獻
第8章 天然氣水合物低溫掃描電子顯微鏡測試技術
8.1 掃描電子顯微鏡基本原理
8.2 低溫掃描電子顯微鏡測試方法
8.2.1 儀器介紹
8.2.2 實驗流程
8.3 水合物形貌的分辨方法
8.3.1 SEM圖像觀察法
8.3.2 能譜法
8.4 水合物表面形貌特征
8.4.1 不同結構類型水合物微觀形貌特征
8.4.2 水合物分解過程表面微觀形貌變化特征
8.5 含水合物沉積物樣品表面微觀形貌
8.6 小結
參考文獻
第9章 高壓差示掃描量熱實驗測試技術
9.1 高壓差示掃描量熱技術
9.1.1 高壓差示掃描量熱測量原理與設備
9.1.2 實驗操作流程
9.2 水合物相平衡測量方法
9.2.1 去離子水甲烷氣體—水合物體繫中相平衡點的確定方法
9.2.2 鹽水—甲烷氣—水合物體繫中相平衡點的確定方法
9.3 水合物分解熱測量方法
9.3.1 測量水合物分解熱實驗中需要注意問題
9.3.2 氣體水合物分解熱初步實驗結果
9.4 在水合物研究中的應用
9.4.1 天然氣水合物亞穩定狀態研究
9.4.2 天然氣水合物生成過程的傳質特征研究
參考文獻
**0章 天然氣水合物氣體組成分析測試技術
10.1 天然氣水合物樣品保存與處理方法
10.1.1 天然氣水合物樣品保存方法
10.1.2 天然氣水合物樣品分解方法的優化
10.1.3 天然氣水合物分解氣儲存容器及儲存時效
10.1.4 干擾氣體（非水合物氣）的排除
10.2 天然氣水合物氣體組成分析方法
10.2.1 氣體成分分析
10.2.2 氣體碳氫同位素分析
10.3 天然氣水合物實物樣品氣體組成及成因分析
10.3.1 南海天然氣水合物
10.3.2 祁連山凍土區天然氣水合物
10.3.3 青海聚乎*鑽探區天然氣水合物
10.4 混合氣體水合物生成分解過程中氣體組成的在線監測技術
10.4.1 水合物模擬實驗—色譜聯機監測裝置
10.4.2 實驗方法與步驟
10.4.3 水合物形成—分解過程中氣體分子組成變化
10.4.4 水合物形成—分解過程中氣體分子碳氫同位素分餾
10.4.5 地質意義
參考文獻
**1章 水合物生成過程流體離子變化及同位素分餾的實驗測試技術
11.1 實驗裝置
11.2 氣體水合物生成過程流體離子變化的測試技術和方法
11.2.1 離子濃度的主要測試儀器
11.2.2 主要陽離子的測試方法
11.2.3 鹽度及C1濃度的測試方法
11.2.4 SO4*2-及CO32-濃度的測試方法
11.2.5 水合物離子變化的有效測試技術和方法
11.3 氣體水合物生成過程同位素分餾的測試技術和方法
11.3.1 同位素的主要測試儀器及分析方法
11.3.2 甲烷—海水水合物形成過程中C、H、O同位素變化的測試
11.3.3 二氧化碳—海水水合物形成過程中C、H、O同位素變化的測試
11.3.4 水合物同位素組成變化的有效測試技術和方法
11.4 水合物動態聚散過程離子變化及同位素分餾的實驗測試
11.4.1 甲烷—海水—沉積物水合物動態聚散實驗
11.4.2 討論
參考文獻
**2章 氣體水合物穩定條件實驗測試技術
12.1 氣體水合物穩定條件
12.2 氣體水合物穩定條件測試技術
12.2.1 水合物穩定條件實驗理論與方法
12.2.2 實驗繫統與實驗材料
12.2.3 樣品制備技術
12.2.4 測試技術
12.2.5 數據處理技術
12.3 溶液／海水水合物穩定條件測試
12.3.1 NaCl／MgClz／CaCl2溶液中甲烷水合物穩定條件
12.3.2 海水中甲烷水合物穩定條件
12.3.3 NaCl溶液中CO2／CO2-N2水合物穩定條件
12.3.4 海水中CO2／CO2-N2水合物穩定條件
12.4 沉積物體繫水合物穩定條件測試
12.4.1 石英砂中水合物穩定條件
12.4.2 含孔隙水沉積物中水合物穩定條件
12.4.3 南海沉積物中甲烷水合物穩定條件
參考文獻
**3章 天然氣水合物岩心現場處理與測試技術
13.1 天然氣水合物岩心處理分析技術
13.1.1 天然氣水合物鑽探取心及取樣技術
13.1.2 岩心處理與分析現狀
13.2 樣品處理與測試流程
13.2.1 保壓岩心樣品處理流程
13.2.2 非保壓岩心樣品處理流程
13.3 岩心樣品現場測試技術方法
13.3.1 岩心的物性參數測試技術
13.3.2 地化參數測試方法
參考文獻