清华新闻网9月9日电 天然气水合物（可燃冰）是资源潜力巨大的非常规天然气资源，但目前仍面临产能不足、开发成本高、稳产周期短等问题，距离商业化开发尚有较大差距。海洋可燃冰富集区下方常伴生浅层气与深层气，形成多气源天然气水合物储层。依托现有海上平台联合开发可燃冰、浅层气和深层气（多气合采），有望突破水合物产能瓶颈、提升深海能源开发效率。然而，现有研究多聚焦单一水合物开采，对多气合采的协同效应、层间干扰机制及增产技术适用性尚缺乏系统认识。
图1.海洋多气源天然气水合物储层联合开采示意图
近日，清华大学深圳国际研究生院訾牧聪团队围绕海洋多气源天然气水合物储层联合开采开展系统综述，搭建了该领域的研究前沿分析框架，凝练了核心科学问题，并对技术发展方向进行了研判，为多气合采的后续研究与工程实践奠定了基础。综述重点分析了多气合采的协同开采效应与层间干扰机制，指出不同气源开采虽具有资源互补性，但协同增益的效果并非必然，其受储层条件、隔层性质和开发方案等因素制约。针对领域缺少统一评价方法的问题，综述引入基于能量效率的协同系数，建立了涵盖产气能力、能量效率、开发效率、经济性及工程环境风险的分层评价流程，为判别多气合采的协同开采效应提供了分析思路。
图2.多气合采协同开采效应分层评价流程图
在层间干扰方面，综述厘清了多气合采利弊共存的干扰机理，从结构连通性、压力扰动强度和热补给能力三个维度构建了层间干扰分析框架，并对现有水合物增产技术进行了适用性评价，指出CO2注入在提高采收率、调控层间干扰和碳封存方面具有进一步研究潜力。
图3. 多气合采层间干扰机制及参数影响：(a) 层间干扰响应；(b)水合物开采对下伏气藏及隔层的影响；(c) 下伏气藏开采对水合物藏的影响；(d) 隔层渗透率对二气合采适用性的影响；(e) 不同储层条件下气水比与产量损失关系
基于系统性的前沿梳理，综述明确了当前研究瓶颈与未来主攻方向：多气合采目前仍主要处于理论与数值模拟阶段，后续需进一步明确协同开采效应与层间干扰的主控因素及临界条件，加强多尺度实验、THMC+S多物理场耦合模拟与现场验证，发展分层调控与风险监测技术，为多气合采工程应用提供支撑。
相关论文以“前景与挑战：天然气水合物与浅层及深层天然气联合开采能否在海洋天然气开发中实现‘1 + 1 + 1 > 3’？”（Prospects and challenges: Can co-production of natural gas hydrate with shallow and deep gas achieve“1+1+1 > 3” in marine gas exploitation?）为题，于近日发表在《应用能源》（Applied Energy）上。
论文通讯作者为訾牧聪副教授，第一作者为清华大学深圳国际研究生院2025级硕士生陈静瑜。其他作者还包括清华大学深圳国际研究生院陈道毅教授、2023级博士生叶鸿宇、博士后王令颁。
研究得到了国家自然科学基金、深圳市科技计划项目、广东省海洋经济发展（六大海洋产业）专项资金等项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2026.128546
供稿：深圳国际研究生院
编辑：李华山
审核：周襄楠
