① FEQ在模具中是什麼意思
你好，FEQ在模具中意為全方程模型。
方程模型是基於變數的協方差矩陣來分析變數之間關系的一種統計方法，是多元數據分析的重要工具。
結構方程分析可同時考慮並處理多個因變數。在回歸分析或路徑分析中，即使統計結果的圖表中展示多個因變數，在計算回歸系數或路徑系數時，仍是對每個因變數逐一計算。
② 天然氣水合物熱動力學模型
一、天然氣水合物熱力學模型
1.理論基礎
隨著各種熱力學研究的開展，現已有大量有關天然氣水合物相平衡的數據和方法，可用來預測天然氣水合物的形成。這些研究結果也有利於開發抑制天然氣水合物形成的化學添加劑。一般說來，能影響溶液黏度性質的物質通常能抑制天然氣水合物的形成。在工業應用上，甲醇是一種常用的阻凝劑。
Van der Waals和Platteeuw(1959)提出的熱力學理論，一直是預測天然氣水合物平衡模型的理論基礎。Sloan(1990)指出，利用這些模型對Lw-H-V系統平衡壓力的預測，誤差應該不超過10%，而對溫度的預測誤差在2K左右。多年來，各國學者在Van der Waals和Platteeuw理論的基礎上，提出了一些新的觀點和天然氣水合物相平衡預測的計算方法，對天然氣水合物熱力學模型的發展作出了貢獻。
2.熱力學模型
要描述各種天然氣水合物相及其可能的多種共存流體相，需要使用一種以上的模型。狀態方程是描述天然氣水合物平衡的一種方法。為描述富水的流體相，Saito(1964)等使用了理想溶液方法(Raoult定律)，其基本前提是，假設水中儲存氣體的溶解度在常規條件下可以忽略不計，盡管有事實證明這種假設的有效性令人質疑，但這種方法在過去一段時間內仍為大多數學者所偏愛。當需要進行天然氣水合物抑制計算時，要根據Menten(1981)提出的計算方法，用活度系數對Rao-ult定律進行校正。雖然該方法的可靠性要優於Hammerschmidt方程(1939)，但它不能用於評估阻凝劑(如甲醇)在共存相中的分布。為校正這個問題，Anderson等(1986)結合使用了Uniquac方程和用於超臨界組分計算的亨利定律，計算液相中所有可凝聚組分的逸度。因此，要進行簡單的天然氣水合物抑制計算，有必要使用上述4個模型。由於這種內在的復雜性，對於現實中更復雜的系統，上述這些方法用處並不大。同時，這些方法都存在著收斂困難，不能作為進一步精確計算(如復合系統的穩定性分析)的基礎。
Englezos等(1991)和Avlonitis等(1991)根據一個單一的狀態方程，建立了全部流體相的模型。前者使用了有4個參數的立方狀態方程，後者使用了有3個參數的立方狀態方程，並開發了針對非對稱相互作用的專用混合規則。根據目前的研究趨勢看，對全部流體相使用單一的狀態方程是最有發展潛力的方法。
3.模型的完善和發展
對天然氣水合物相的理想固溶體，在假設被圈閉的分子之間沒有相互作用的前提下，Vander Waals等(1959)認為能夠用一種Langmuir型吸附等溫線描述固體天然氣水合物相。他們利用這個假設，證明天然氣水合物相中水的化學勢能與形成天然氣水合物的氣體性質無關，僅取決於天然氣水合物相中兩種不同類型空穴中氣體的總濃度，天然氣水合物與理想稀溶液具有相同的行為。在這個理論基礎上，Parrish等(1972)將用於計算分解壓的天然氣水合物模型延伸到多組分系統中。理想固溶體理論忽視了非理想狀態所帶來的影響，如「主」分子晶格的伸展或變形、被圈閉氣體分子運動所受的限制，都有可能增加「主」分子和「客」分子的化學勢。Hwang(1993)與他的同事們在分子動力學模擬的基礎上，研究了「客」氣體分子的大小對天然氣水合物穩定性的影響。Avlanitis(1994)指出:這種方法的主要缺陷在於選取了不正確的勢能參數，特別是乙烷的勢能參數。為彌補這個缺陷，Avlonitis用一種折中方法優化了理想固溶體模型參數，在含甲醇或不含甲醇情況下，在Lw-H-V框架內，對天然的或合成的氣體混合物都獲得了令人滿意的預測結果。
二、天然氣水合物動力學模型
天然氣水合物動力學是水合物領域的研究重點。通常以方程M+nH2O＜=＞［M·nH2O］表示水合物生成，這是一個氣-液-固三相或氣-固兩相的多相反應過程，同時也是一個包含傳熱、傳質和生成水合物反應機理的復雜反應方程，影響反應的條件很多，也很復雜。相對於天然氣水合物熱力學而言，對天然氣水合物動力學的研究較少。天然氣水合物動力學可以大略分為天然氣水合物生成動力學和天然氣水合物分解動力學兩類。
1.天然氣水合物生成動力學
針對目前研究亟待解決的水合物生成速率和效率問題，主要有以下兩種研究方法(趙義等，2004):①熱力學方法，即向反應體系中加入其他氣體添加劑，讓氣體添加劑占據水合物結構中沒有被占據的空腔，來降低水合物簇之間的轉換活化能，提高水合物的晶體空腔填充率，從而達到促進水合物生成和提高水合物穩定性的目的，如向甲烷的水合物生成體系中加入少量的丙烷，就可以大大降低甲烷水合物的生成條件，並且生成的結構更穩定;②動力學方法，僅限於表面活性劑及助溶劑(hy-drotropes)的研究。對此有兩種假說:一是Sloan的觀點，認為表面活性劑之所以促進水合物的生成，主要是因為它降低了氣-液界面張力，增大了擴散傳質速率，使氣體更容易進入液相;二是Zhong等(2000)的觀點，提出了一個4步驟的反應歷程來解釋觀察到的現象，尚未得到充分的驗證。以下對這4個步驟進行說明:
(1)氣-水簇的形成
天然氣水合物的成核過程是天然氣水合物核向臨界大小的靠近且生長的過程。氣-水生長簇是天然氣水合物形成的先兆。如果生長的核小於臨界大小，核是不穩定的，可能在水溶液中生長或破裂。一個生長著的天然氣水合物核，如已具有臨界大小，就是穩定的，可以立即導致結晶天然氣水合物的形成。
認識影響氣-水簇形成的因素，有助於理解天然氣水合物的成核過程。特別是水分子結構，它是指通過氫鍵相互聯結水分子所形成的結構，在成核過程中起重要作用。冰是一種高度結構化的水，其水分子固定在一個呈四邊形氫鍵結構的位置上。當溫度升高到零點以上時，結構開始變得更加鬆散，與高度有序的冰的結構相比更加無序。
Sloan等提出了一種天然氣水合物成核過程的分子機制，設想氣-水簇開始形成臨時結構，隨後這些結構再生長成穩定的天然氣水合物晶核。他們通過使用化學動力學方程，針對機制中假設的每一種情況對成核過程進行了模擬。Lekvam和Ruoff也提出了反應作用的動力學機制。這種方法使用一種動力學速率模型，研究成核和生長過程，但他們的這種模型並沒有強調天然氣水合物核的穩定性。
Vysniauskas和Bishnoi在實驗中使用不同來源的水進行了實驗。結果顯示，隨著水的來源不同，平均成核開始期也不同。在實驗中，來自於融化的冰水與實驗中使用熱自來水相比，前者的平均開始期較低;同樣，使用來自於天然氣水合物分解的水與使用熱自來水相比，前者的平均開始期也較低，這就是所謂的「記憶效應」。這種現象在其他學者的研究中也出現過。研究發現，在已溶解的氣體分子周圍，水結構被強化了;這種作用於溶解氣體分子周圍的水結構強化現象，被認為是「疏水水合作用」現象。Frank等也提出了同樣的觀點。Glew在對甲烷天然氣水合物和甲烷水溶液的熱動力學性質進行研究時，發現了類似現象。Glew對甲烷-水系統分子模擬的研究顯示，甲烷分子周圍的水分子平均配位數對於Ⅰ型結構的小空穴來說，接近於21。Rahman和Stillinger認為，在溶解的溶質分子周圍，水的網架與天然氣水合物類型的孔型相似。另外，熱力學分析顯示，溶液具有很大的負熵，這正是水體內一種結構形成的標志。
氣-水簇在天然氣水合物成核過程中起了很重要作用。當溶液在過冷或過飽和狀態下時，成核過程就發生了，學者們通常使用過冷或過飽和方法來研究成核作用。Bishoni等在研究時就採用了過飽和方法，Kobayashi、Sloan等則採用了過冷方法。
圖10-5 典型的氣體消耗簡圖
Bishnoi等在恆定溫壓下進行了天然氣水合物形成實驗。在實驗溫度下，實驗壓力比三相天然氣水合物平衡壓力要高，圖10-5是實驗過程中因氣體溶解和天然氣水合物形成，而導致的氣體消耗的累積摩爾量隨時間變化的曲線。
圖10-5中A點的氣體消耗摩爾量表示已溶解氣體量，與三相天然氣水合物平衡壓力對應。A點與B點之間的准穩區域，代表著天然氣水合物的成核過程。B點表示以突變方式出現的穩定臨界大小天然氣水合物核的出現點。Englezos和Bishnoi發現，在成核點B之前的溶解氣體摩爾量，實際上要高於估算的二相(氣-液)准穩定平衡狀態下的摩爾量，估算來源於穩定區域的外推;氣-水簇的形成能夠耗盡在團塊流體相中的天然氣水合物形成的氣體，從而導致超過兩相值的氣體溶解。Englezos等提出了計算天然氣水合物核臨界大小的方法，天然氣水合物生長過程開始於圖10-5中B點，並沿著線BC進行。根據Kobayashi和Sloan的實驗結果，在容積不變的情況下，天然氣水合物形成過程中的壓力和溫度軌跡如圖10-6所示。圖10-5中點A等同於圖10-6中的點A。圖10-6中點B也等同於圖10-5中的點B，在B點，以突變方式形成的穩定天然氣水合物顆粒的出現，導致了壓力的突然下降。在圖10-6中，點A與點B之間區域表示成核過程中的准穩定狀態。過冷卻方法和過飽和方法的相似性在圖10-5與圖10-6之間體現得相當明顯。在圖10-5中，與三相天然氣水合物平衡相應，點A與點B之間，是處於准穩定狀態的天然氣水合物成核區域中氣-水簇的生長區域。天然氣水合物在點B的出現是突然的，Kobayashi描述它為「災變性的」。盡管天然氣水合物顆粒很小，但它們的數量很多，足以使溶液變得混濁。Kobayashi和Sloan認為，天然氣水合物的突然出現使溶液不再處於過飽和狀態，這樣便導致了壓力的劇降。
(2)天然氣水合物的成核和生長過程
圖10-6 天然氣水合物形成實驗溫度-壓力軌跡簡圖
從上面討論可以看出，過冷方法與過飽和方法是等價的，對於天然氣水合物成核過程來說都很重要。許多研究者建立了開始期和過冷之間的函數關系，過飽和同樣也可以根據過冷卻度進行轉換。溶解中任何點的過飽和，都是在這點超過飽和濃度值的過量溶解氣體濃度，可以用溶液中某一點的過飽和來判斷穩定天然氣水合物核最先出現在哪個地方。對於不流動系統，溶解氣體濃度在分界面附近可能最高，天然氣水合物的形成可能最先發生在氣-液分界面上。對於攪拌系統來說，在溶液中最先形成天然氣水合物的地方，取決於這點上溶解氣體的濃度。溶液的水動力條件和氣體溶解率可以影響天然氣水合物成核的開始期。
Bishnoi等認為，天然氣水合物成核作用開始期與過飽和作用相聯系，根據對甲烷、乙烷以及二氧化碳天然氣水合物的實驗數據分析，揭示了成核開始期與過飽和的關系。當過飽和度減小時，成核開始期增大;當過飽和時，開始期增加到一個很大的值;相反，當過飽和度增加時，開始期減少到一個很小的值;當過飽和度很低時，開始期數據的分散程度很高，當過飽和度增加時，開始期數據的分散程度減小。天然氣水合物成核過程，本質上是一個內在的隨機過程，但高的過飽和度能夠掩蓋成核現象的隨機本質，從而使觀察到的開始期看起來像是早已被決定了一樣。另外，天然氣水合物成核的隨機本質，也能夠被實驗系統中用來進行成核研究的其他因素所掩蓋。在天然氣水合物成核研究中，Parent和Bishnoi在原始實驗狀態下又觀察到了開始期數據的隨機性。
關於天然氣水合物成核的研究還處於宏觀層次上。對在溶液中的亞臨界情況，還知之甚少。在建立基於分子級的模型之前，須通過實驗研究揭示天然氣水合物的成核機制。
天然氣水合物的生長過程，是指作為固態天然氣水合物的穩定天然氣水合物核的生長，自20世紀60年代以來，許多學者就已對此進行了研究。在研究丙烷天然氣水合物生長過程時，Knox認為晶體的近似大小取決於過冷度(指使液體冷到凝固點以下而不凝結)，較高的過冷度主要產生較小的顆粒，並導致明顯的晶體生長。Pinder通過研究天然氣水合物形成動力學，提出天然氣水合物形成的反應速率隨滲濾作用而定。Barrer和Esge在研究天然氣水合物動力學時發現，對氪形成的天然氣水合物來說，其晶體生長有一個明顯的開始期。Falabella使用類似於Barrer和Esge的實驗裝置進行了研究，也得到了相似的結論。Falabella還發現，對於甲烷來說，其天然氣水合物生長也有一個開始期，他根據冰的動力學數據，通過進行等溫壓換算，提出了一個次級動力學模型。Sloan和Fleyfel通過實驗，研究了環丙烷天然氣水合物的生長動力學。針對在純水中的各種氣體和氣體混合物，Bishnoi等一直進行著天然氣水合物形成動力學的系統性研究，在實驗中使用一個攪拌反應器，其中裝有電解質和表面活化劑溶液。他們認為，在穩壓條件下，全部氣體消耗量是時間的函數。
(3)天然氣水合物生長動力學模型
在研究早期，Vysniauskas和Bishnoi提出了一個關於氣體消耗速率的半經驗模型。後來，Engl-ezos等把只有一個可調節參數的天然氣水合物生長動力學模型公式化，這個模型是一個以結晶化和團塊傳遞理論為基礎的模型;它假設固體天然氣水合物顆粒被一個吸附「反應」層所包圍，吸附反應層外是一層不流動的液體擴散層，溶解的氣體從圍繞在不流動液中向天然氣水合物顆粒-水分界面擴散;然後，氣體分子由於吸附作用而進入結構化的水分子構架並結合在一起。當水分子過量時，分界面被認為是氣體最易集中的地方(反應速率用已溶解氣體的逸度替代其濃度)。
在三相天然氣水合物平衡壓力和顆粒表面溫度下，在擴散層中，溶解氣體逸度值從fb變化到fs;在吸附層中，逸度值直降至feq，圍繞顆粒的擴散動力等於fb-fs;但是對於「反應」階段來說，這個值是fs-feq。在穩定狀態下，擴散階段和「反應」階段的速率相等，fs能夠從單個速率表達式中消去，可得到每一個顆粒的生長速率如下:
非常規油氣地質學
式中:R*是擴散和吸附反應過程的組合速率常數;Ap是每個顆粒的表面積。在溶解氣體的逸度中，fb-feq值不同於三相平衡逸度中的fb-feq值，它指的是全部動力。當在良好的攪拌系統中時，R*值表示反應的內在速率常數，R*值由甲烷和乙烷天然氣水合物形成動力學的實驗數據決定。在沒有任何附加參數的情況下，這個模型可成功地擴展到甲烷和乙烷混合物的形成動力學;在這個模型中，純水中甲烷天然氣水合物形成時獲得的R*值，可以應用到電解質溶液中的天然氣水合物形成模型中，兩者的R*值是相同的。
在液態二氧化碳和水的分界面上，Shindo等提出了二氧化碳天然氣水合物形成模型;他們假設天然氣水合物主要發生在液態二氧化碳中，而不是在水中。最近，Skovborg和Rasmussen使用實驗的氣體消耗數據(數據來源於Bishnoi等)，提出了一種天然氣水合物生成動力學模型;認為天然氣水合物的形成，能夠影響液體一側的氣-液團塊傳遞系數。
(4)氣-水體系中水合物的生成機理
天然氣水合物結構和性質類似於冰(陳孝彥等，2004)，氣-水體系中天然氣水合物生成時，氣體分子首先要溶解到水中，一部分氣體分子與水一起形成水合物骨架，類似於冰的碎片(周公度等，1995)，形成了水合物結構中的第一種空穴。這些框架是一種亞穩定結構，相互結合形成更大的框架。在結合過程中，為保持水分子的4個氫鍵處於飽和狀態，不可能做到緊密堆積，締合過程中必然形成空的包腔，就形成了水合物結構中的另外一種空穴。另一部分溶解的氣體分子通過擴散滲入到這些空穴中，並進行有選擇的吸附;在吸附過程中滿足Langmuir吸附定律，小氣體分子進入小空穴，同時也能進入大空穴，大氣體分子只能進入大空穴，即並不是每一個空穴都能被氣體分子占據，這就解釋了水合物平均只有三分之一左右的空穴被客體分子占據的機理。
陳孝彥等(2004)總結提出了氣-水體系中水合物的生成機理，分為4步:①氣體分子溶解過程，即氣體分子溶解到水中;②水合物骨架形成過程，即氣體分子的初始成核過程，溶解到水中的氣體分子和水，形成一種類似冰碎片的天然氣水合物基本骨架(一種空腔)，這種骨架通過結合形成另一種不同大小的空腔;③氣體分子擴散過程，即氣體分子擴散到水合物基本骨架中;④氣體分子被吸附過程，即天然氣氣體分子在水合物骨架中進行有選擇的吸附，從而使水合物晶體增長。
2.天然氣水合物分解動力學
(1)理論基礎
人們提出了許多基於相平衡的熱力學模型來預測一定條件下水合物的生成條件及其抑制途徑(趙義等，2004)，如通過改變其生成條件，來達到抑制目的的物理方法，包括乾燥脫除法、加熱保溫法、降壓法和加入非水合物形成氣體法等，還包括通過加入添加劑的化學方法。
化學抑製法主要有熱力學抑制劑和動力學抑制劑兩種(趙義等，2004)。前者普遍採取在生產設備和運輸管線中注入甲醇、乙醇、乙二醇和氯化鈉、氯化鈣等，改變水合物熱力學穩定條件，抑制或避免水合物生成;後者從降低水合物生成速度，以抑制水合物晶粒聚結和堵塞出發，通過加入一定量化學添加劑來改變水合物形成的熱力學條件，顯著降低水合物成核速率，延緩乃至阻止臨界晶核生成，干擾水合物晶體的優先生長方向，影響水合物晶體的定向穩定性，具有用量少、效率高等優點，已成為了研究熱點(吳德娟等，2000)。根據分子作用的不同機理，動力學抑制劑分為水合物生長抑制劑、水合物聚集抑制劑和具有雙重功能的抑制劑，主要包括醯胺類聚合物、酮類聚合物、亞胺類聚合物、二胺類聚合物、共聚物類等，其中醯胺類聚合物是最主要的一類。
Holder等(1987)研究了在天然氣水合物分解過程中的熱傳遞過程，得出與成核沸騰現象相似的結論。Kamath等(1987)根據這種相似性，提出在丙烷分解期間，熱傳遞率是ΔT的冪函數，其中天然氣水合物表面的ΔT值與團塊流體中的ΔT值是不相同的。後來，Kamath和Holder總結了它們的關系性，並用到甲烷天然氣水合物分解過程中。
Selim等(1989)研究了甲烷水合物的熱分解，認為水合物的分解是一個動態界面消融問題，並運用一維半無限長平壁的導熱規律，建立了甲烷水合物的熱分解動力學模型，Kamath等(1987)研究了甲烷和丙烷的熱分解問題，認為水合物的分解主要受傳熱控制，其分解可與液體的泡核沸騰相比擬，而流體主體與水合物表面的溫差ΔT是過程的推動力(Kamath et al.，1987)。
(2)實驗研究
對天然氣水合物分解動力學的基礎研究是在帶攪拌的大容積反應器中進行的，水合物以固體顆粒狀分散於液體中，這用來研究分解本徵動力學是可以的(周錫堂等，2006)。但用於研究與天然氣生產有關，特別是天然氣水合物分解的反應工程動力學，則缺乏實際意義(周錫堂等，2006)。自然賦存的天然氣水合物可能是大塊狀的，更多的存在於多孔介質中。Sloan等報道過砂岩中的甲烷水合物生成和分解的一些實驗數據，但沒有仔細地研究水在孔隙里的分布情況;Circone等報道過以冰粒形成的水合物在272.5K的分解速率數據(Circone et al.，2000)，但也沒有提供相應的動力學方程。存在於凍土帶或海底沉積物中的天然氣水合物，與人工合成的、僅僅存在於自由水中的水合物顆粒是大不相同的。因此從工程實際來考慮，研究多孔介質中水合物的分解動力學行為更有意義。Yousif等第一次將水合物分解動力學的研究與天然氣的生產結合起來(Yousif et al.，1991)，不過其模型在估算水合物面積時卻是經驗性的。Goel等研究了天然氣水合物的分解行為(Goel et al.，2001)，運用發散狀擴散方程，分別得出了關於大塊狀和多孔介質中的天然氣水合物的分解動力學解析模型。然而該模型忽略了分解水的流動和分解氣采出速率的變化，嚴重影響了其有效性。Hisashi等研究了多孔介質中水合物的形成和降壓分解問題(Hisashi et al.，2002)。在其實驗中，分別採用了多種粒度的玻璃珠和合成陶粒來模擬多孔介質。最終結果表明，不同介質中水合物分解的表觀反應速率常數不同，所得回歸方程也不一樣(周錫堂等，2006)。因此，在確定自然存在天然氣水合物的分解速率時，有必要研究當地介質的孔隙性質及其粒度分布。
Bishnoi等開展了對甲烷天然氣水合物分解的實驗研究，實驗是在一個攪拌良好的反應器中進行的;天然氣水合物在三相平衡壓力以上存在;然後，在保持溫度不變的條件下，把壓力降低到低於三相平衡壓力，這時，天然氣水合物分解就開始了;實驗在快速攪拌中進行，以保證避免團塊傳遞的影響。他們提出，天然氣水合物分解可能分為兩個階段:顆粒表面原結晶「主」格子破壞和隨後的「客」分子從表面的解吸過程。Kim等提出了天然氣水合物分解原內在動力學模型，他們假設天然氣水合物的顆粒為球形，並且被雲霧狀氣體所包圍，如圖10-7所示。在圖中，正在分解的顆粒被解吸「反應」層所圍繞，再外層是排放出的氣體雲，天然氣水合物顆粒分解速率公式如下:
非常規油氣地質學
式中:kd為分解速率常數;Ap為顆粒表面積;feq為氣體三相平衡逸度;fvg為氣體分解策動力，定義為feq與fvg之差，即feq-fvg。
(3)研究進展和意義
與前文提到的對天然氣水合物生長的研究一樣，對天然氣水合物分解的研究，應該包括對決定分解顆粒大小分布因素的研究。
圖10-7 天然氣水合物分解圖
對天然氣水合物分解和形成動力學的研究，給我們提出了大的挑戰。天然氣水合物形成被認為是一種包括成核過程和生長過程的結晶化過程。成核作用是一種內在的隨機過程，它涉及氣-水簇向具臨界大小的穩定天然氣水合物核的形成和生長問題。因較大的成核策動力和多相性的存在，成核作用隨機性質不易被察覺。目前，對天然氣水合物成核過程仍沒有在分子級別上的測試方法。
天然氣水合物生長包括作為固態天然氣水合物的穩定水合核的生長，正在生長的天然氣水合物顆粒表面積，強烈影響著生長速率。天然氣水合物分解是一系列晶格的破壞和氣體解吸過程，在分解時的熱傳遞率與成核沸騰現象是相似的。應該深入研究天然氣水合物顆粒在分解和生長過程中的大小分布，並應用於這些過程的模型化中。
盡管有多個天然氣水合物形成模型已經被提出，但天然氣水合物形成核的過程並沒有完全被揭示。目前，科學家通過研究氣體-水的接觸面，已取得了一些實驗上的進展，但是這些實驗都是最近做的，並且至今沒有充足的信息來提供一個確切的描述。這些實驗通過研究熔點附近的熱力學狀態范圍，來揭示與接近天然氣水合物形成條件相聯系的界面結構特徵。在實驗中，科學家把分子動力學模擬，應用到Ⅰ型甲烷天然氣水合物和甲烷氣體的接觸面，發現接觸面在270K以下是穩定的，在300K時發生熔解，同時發現了導致接觸面穩定的壓力條件。在伴隨著表面層的無序化過程中，預熔現象是明顯的。動力學性質顯示了水平面格子振動的各向異性，這被認為是與在Ⅰ型天然氣水合物(001)面上存在著晶軸相聯系。這個意想不到的結果還有待於進一步研究。
在研究天然氣水合物形成模型的同時，由於天然氣水合物有時能對高緯度地區石油和天然氣的運輸造成意想不到的麻煩(如形成管塞)，有的學者(Monte Carlo)也開始了怎樣抑制天然氣水合物形成的研究。通過實驗研究發現，可以使用一種無毒的、能溶解於水的聚合物———科利當(PVP)，來抑制天然氣水合物的形成。Monte Carlo通過不同條件下PVP對單體、二聚物、四聚物、八聚物吸附性的研究，發現吸附作用主要在吡硌烷酮氧(pyrrolidone oxygen)和水面之間兩個氫鍵的形成過程中出現。這種研究結果表明，通過在天然氣水合物生長點上PVP的吸附，來抑制天然氣水合物的形成是可行的，並且影響吸附的主要因素具有內在的統計性。