本書總結了CO2置換法開發天然氣水合物相關的熱力學、動力學、置換強化方法等研究成果，旨在為天然氣水合物法開發及CO2封存提供參考。全書共分為7章。第1章總結並分析了 外天然氣水合物開發方法技術研究進展，著重介紹了CO2置換法開發天然氣水合物在熱力學、相平衡、化學平衡、動力學等方面的研究現狀。第2章闡述了CO2-CH4體系下的水合物相平衡實驗方法及結果，重點介紹了基於拉曼光譜數據所提出的CO2和CO2+CH4混合氣生成水合物時在大小孔穴中的佔據機理以及改進的Chen-Guo水合物模型。第3章研究了水合物存在條件下CH4和CO2在水溶液中的溶解度，重點闡述了基於Chen-Guo水合物模型、van der Waals-Platteeuw模型和拓展的PT狀態方程結合建立的用於計算高於三相平衡壓力條件下CH4和CO2在液相中溶解度的模型。第4章闡述了CO2置換CH4水合物中CH4的實驗方法及結果，著重介紹了NaCl溶液體系(0．5％-1％)、十二烷基硫酸鈉(SDS)體系CO2置換CH4水合物中CH4的置換過程。第5章介紹了用於描述CO2置換CH4水合物中CH4的動力學模型，計算了純水體系、NaCl鹽水體系和表面活性劑SDS體系的置換動力學數據。第6章探討了CO2置換CH4水合物強化方法，考察了置換初始時刻在CO2和CH4水合物界面加入一定量的表面活性劑對置換效率的影響。第7章概括了氣體水合物在氣體分離與存儲、溶液濃縮分離、蓄冷等前沿領域的應用進展。
