天然气水合物是一种类冰状结晶化合物，主要由客体分子（如CH4、C2H6、C3H8、CO2等）和水分子组成。其大量存在于世界海底大陆边缘和永久冻土带而被认为是潜在的高效清洁能源。因此，到目前为止，已有80多个国家和地区参与了天然气水合物的研究工作，其中俄罗斯、加拿大、日本、中国、美国等国家进行了实地试采工作并取得了重要成果。虽然我国已实现天然气水合物的试采，但由于天然气水合物储层的低渗透率和产气率等原因，距离产业化开采还有非常大的差距。此外，天然气水合物在开采运输过程中还会堵塞井筒、钻井设备和运输管道，对安全生产和运输带来严重威胁。
为了实现天然气水合物开采、提高天然气水合物的开采效率和解决堵塞问题，我们课题组目前致力于天然气水合物成核及分解机理、电场下水合物结构变化、数字化水合物开采管道监测技术、水合物技术用于CO2埋存等研究！
1、水合物成核机理研究:开展甲烷和二氧化碳水合物成核机理的分子模拟研究工作，丰富水合物成核的基础理论，为水合物的开发防治与应用提供理论指导。
2、二氧化碳置换甲烷水合物作用机理的模拟研究：探究了温度压力对二氧化碳水合物成核的影响，研究二氧化碳水合物成核促进剂，以缩短水合物成核时间，增加体系笼子数量。
3、动力学抑制剂作用机理的模拟研究：不同动力学抑制剂对SI水合物的不稳定吸附抑制机理。
4、无机盐溶液中水合物生成及分解机理的模拟研究
