本文在纳米粒子存在的情况下,综合采用热处理和CH4/CO2置换方法,在前期形成的甲烷水合物中提高CH4的采收率和CO2的封存率。为此,首先研究了不同CO2注入压力和CO2水合物形成温度对置换过程的影响,得出最佳P-T条件。然后,将二氧化硅和氧化锌纳米粒子加入到实验体系中,研究在最佳条件下纳米材料对CH4产出和CO2封存的影响。结果表明,甲烷最佳产出条件为45 bar, 8℃。此外,在纳米粒子存在的情况下,综合方法的采收效率显著提高。结果表明,二氧化硅和氧化锌纳米粒子存在条件下,甲烷的采收率分别为37.7%和51.9%以上,CO2的存储率分别为54.6%和68.4%。本研究为进一步提高水合物资源的甲烷采收率提供了新的途径。