天然氣水合物俗稱“可燃冰”，是一種儲量巨大的高效清潔能源?？碧劫Y料顯示，我國沿海海底含有豐富的天然氣水合物資源，僅南海海域的天然氣水合物資源量就達700億噸，相當于我國已探明的天然氣總資源量的二分之一。我國于2017年5月首次海域天然氣水合物（可燃冰）試采成功，這標志我國的天然氣水合物開發(fā)利用走在世界前列，但相關(guān)技術(shù)方法目前尚不能滿足商業(yè)開采的需要。 近年來，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所研究員韋昌富科研團隊圍繞天然氣水合物開采中的相關(guān)巖土力學(xué)與工程中的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題，開展了含天然氣水合物土的力學(xué)與工程特性方面的研究，取得了系列研究成果：

　?。?）通過自行研制含天然氣水合物相平衡關(guān)系測試儀、含氣體水合物沉積物模擬裝置、含天然氣水合物土高壓三軸儀、含天然氣水合物沉積物核磁共振系統(tǒng)等實驗儀器設(shè)備，率先在國內(nèi)建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的含天然氣水合物沉積物物理力學(xué)特性實驗與測試平臺；

　　(2) 實驗方法技術(shù)方面，基于氣體在溶液中的超飽和原理，采用低溫超飽和水循環(huán)方式，解決了模擬海底擴散模式含水合物沉積物的室內(nèi)快速形成制樣的關(guān)鍵問題。利用核磁共振方法對土樣孔隙中四氫呋喃、二氧化碳水合物相變過程進行了系統(tǒng)實驗，初步掌握與探索出沉積物中水合物含量的核磁共振測試方法與技術(shù)，實現(xiàn)了對水合物生成和分解過程中孔隙水賦存狀態(tài)的精細探測；

　　(3) 在實驗與理論研究方面，通過測得了純二氧化碳水合物與不同干密度為粉土中CO2水合物的相平衡條件，分析研究了不同干密度粉土對水合物相平衡條件影響特征，探明了沉積物對水合物相變影響特征。進一步地在傳統(tǒng)的van der Waals-Platteeuw相平衡模型基礎(chǔ)上，提出了能考慮沉積物孔隙大小及其分布特征的相平衡模型，從而將傳統(tǒng)的水合物相平衡的二維P-T曲線，延伸至表征溫度、壓力與水合物飽和度的三維曲線。

　?。?）開展了含天然氣水合物土試樣的三軸剪切實驗，揭示了含水合物土試樣應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系特征，探索了水合物對沉積物強度指標的影響特征，并建立了基于損傷力學(xué)的含天然氣水合物土的本構(gòu)模型；

　　（5）提出了開采擾動下含水合物地層多場耦合問題的全耦合數(shù)值分析方法，開發(fā)了相關(guān)的計算分析程序，并對水合物開采過程進行模擬