傳統開采方法有熱激發開采法和減壓開采法三種，這三種方法是怎樣的呢？它們都有怎樣的特點呢？
(1)直接對天然氣水合物層進行加熱，在這一加熱過程中讓天然氣水合物層的溫度比它的平衡溫度高，這樣一來天然氣水合物就可以出現水與天然氣的開采方法。這種方法經曆了直接向天然氣水合物層中注入熱流體加熱、火驅法加熱、井下電磁加熱以及微波加熱等發展過程。熱激發開采法對於循環注熱是非常有幫助的，它的作用方式也是很大的。加熱方式的不斷改進，促進了熱激發開采法的發展。不過，這種方法到現在為止還麵臨著熱利用效率較低的問題，最難的一點就是隻可以進行局部加熱，所以這種方法還需要在原來的基礎上加以完善。
(2)減壓開采法的方法特別簡單，它是通過降低壓力促使天然氣水合物分解的一種方法。
氣水合物分解的開采方法是一種特別的方法。對它的減壓，可以通過兩種方法來進行，采用低密度泥漿鑽井達到減壓目的；當天然氣水合物層下方存在遊離氣或其他流體時，通過泵出天然氣水合物層下方的遊離氣或其他流體來降低天然氣水合物層的壓力。最好的一點就是減壓開采法不用連續激發，因為它的成本都比較低，大麵積開采是再適合不過了，尤其適用於存在下伏遊離氣層的天然氣水合物的開采，是天然氣水合物傳統開采方法中最有前景的一種技術。不過，要是談到天然氣水合物藏的性質的話，就要特殊對待了，不過隻有在當天然氣水合物藏位於溫壓平衡邊界附近的時候，在經濟上減壓開采法才是最好的選擇。
(3)化學試劑注入開采法從字麵上理解，就是通過向天然氣水合物層中注入某些化學試劑來達到開發的目的，像鹽水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等都是可以添加的化學試劑，破壞天然氣水合物藏的相平衡條件，促使天然氣水合物分解。這種方法雖然可降低初期能量輸入，但缺陷卻很明顯，它所需的化學試劑費用昂貴，對天然氣水合物層的作用緩慢，而且還會帶來一些環境問題，因此，關於這種方法投入的研究一般是比較少的。
新型開采方法的第一種方法是CO2置換開采法。這種方法首先由日本研究者提出，依據的仍然是天然氣水合物穩定帶的壓力條件。在一定的溫度條件下，天然氣水合物保持穩定需要的壓力比CO2水合物更高。所以，存在這樣一種情況，天然氣水合物在某一特定的壓力範圍內會分解，相對應的，CO2水合物就比較容易形成而且會持續穩定。選在這個時候向天然氣水合物藏內注入CO2氣體，CO2氣體就可能和天然氣水合物分解出的水生成一種新的物質，這種物質就是CO2水合物。這種天然氣水合物的作用是很強大的，它釋放出的熱量能讓天然氣水合物進行分解反應，並且這種情況會一直進行下去。
第二種方法是固體開采法。剛開始的固體開采法是直接采集海底固態天然氣水合物，它是把天然氣。水合物拖到淺水區後，再對它進行控製性分解。這種方法進而演化為混合開采法或稱礦泥漿開采法。該方法的具體步驟是，首先促使天然氣水合物在原地分解為氣液混合相，采集混有氣、液、固體水合物的混合泥漿，然後將這種混合泥漿導入海麵作業船或生產平台進行處理，促使天然氣水合物徹底分解，從而獲取天然氣。典型開采研究實例是麥索亞哈氣田天然氣水合物的開采。麥索亞哈氣田是在20世紀60年代末發現的，它是這些年來第一個天然氣水合物唯一一個對天然氣水合物儲藏的例子，它是最初的商業性開采氣田。在蘇聯西伯利亞西北部就可以找到這個氣田，它的氣田區終年凍土層厚度都在500米以上,具有天然氣水合物貯存的有利條件。麥索亞哈氣田為常規氣田，氣田中的天然氣透過蓋層發生運移，在有利的環境條件下，在氣田上方形成了天然氣水合物層。該氣田的天然氣水合物藏首先是經由減壓途徑無意中得以開采的。在開采這個氣田的天然氣水合物藏之下的常規天然氣以後,人們就發現了天然氣水合物層壓力降低了，這種情況下，天然氣水合物分解了。又過了一段時間，人們想讓天然氣水合物得到進一步的分解，產氣量一直保持穩定。通過研究，在天然氣水合物藏中添加了甲醇和氯化鈣兩種化學抑製劑，可以達到人們想要的結果。
麥肯齊三角洲地區有一個天然氣水合物試采集地區，它在加拿大的西北部，這個地方有著北極寒冷的環境，非常有利於天然氣水合物的生成和保存。該區天然氣水合物研究有悠久的曆史。早在1971～1972年間，在該區鑽探常規勘探井時，偶然於永凍層下800～1100米井段發現了天然氣水合物存在的證據。1998年為天然氣水合物勘探鑽探了一井，該井於897～952米井段發現了天然氣水合物，並采出了天然氣水合物岩心。在2002年的時候，有一項全世界都很關心的關於天然氣水合物試采研究在麥肯齊三角洲地區上演了。該項目由加拿大地質調查局、日本石油公司、德國地球科學研究所、美國地質調查局、美國能源部、印度燃氣供給公司、印度石油與天然氣公司等5個國家9個機構共同參與投資，這個項目可以被看做這個地區的第一次天然氣水合物開采試驗，這在這個地區的曆史上是絕無僅有的。同時，它在世界上也享有一定的名譽，因為它是人們第一次正式對天然氣水合物進行的國際性合作試采的一項研究。還有一些地方進行這樣的開采，如美國阿拉斯加北部普拉德霍灣—庫帕勒克河地區，分布在阿拉斯加北部的斜坡地帶。
在1972年的時候，阿科石油公司和埃克森石油公司發現了一種物質，這種物質是在普拉德霍灣油田鑽探常規油氣井時發現的，這種物質在664～667米層段處，它就是天然氣水合物岩心。其後在阿拉斯加北部斜坡區進行了大量天然氣水合物研究。在此基礎上，2003年在該區實施了一項引人注目的天然氣水合物試采研究項目。該項目的核心負責處是四個單位，這四個單位分別是美國的Anadarko石油公司、Noble公司、Mau2rer技術公司和美國能源部甲烷水合物研究與開發計劃處，它們共同合作，目標是鑽探天然氣水合物研究與試采井——熱冰1井。它可以看做阿拉斯加北部斜坡區的第一口探井，這口井是專為天然氣水合物研究和試采而打的。天然氣水合物開采中的環境問題是，天然氣水合物藏的開采會改變天然氣水合物賴以賦存的溫壓條件，引起天然氣水合物的分解。還要注意的是，天然氣水合物藏的開采過程也是一個問題多多的過程，在這個過程中必須有效地實現對溫壓條件的控製，否則很多的環境問題就會接踵而至，像溫室效應的加劇、海洋生態的變化以及海底滑塌事件等都是環境問題的表現。
(1)甲烷是一種強溫室氣體,它比二氧化碳在大氣輻射平衡的貢獻方麵弱了一點。一方麵，全球天然氣水合物中蘊含的甲烷量約是大氣圈中甲烷量的3000倍;另一方麵，天然氣水合物分解產生的甲烷進入大氣的量即使隻有大氣甲烷總量的05%,也會明顯加速全球變暖的進程。當然，在對天然氣水合物開采時必須對甲烷氣體進行控製，要不然的話，加劇全球溫室效應就成了必然的結果了。除溫室效應外，海洋環境中的天然氣水合物開采還會帶來更多問題。第一，進入海水的甲烷會影響海洋生態。甲烷進入海水後會發生較快的微生物氧化作用，影響海水的化學性質。甲烷氣體如果大量排入海水中，其氧化作用會消耗海水中大量的氧氣，使海洋形成缺氧環境，從而對海洋微生物的生長發育帶來危害。第二，如果海水中的甲烷量超過一定的含量，到那時海水汽化和海嘯就不是人們所能控製的了，嚴重的還會產生海水動蕩和氣流負壓卷吸作用的負麵影響，這在一定程度上給海麵作業以及海域航空作業都會帶來嚴重的問題。
(2)在開采的過程中，從天然氣水合物中還會出現大量的水，它能釋放岩層的孔隙空間，使天然氣水合物賦存區地層的固結性變差，引發地質災變。海洋天然氣水合物的分解則可能導致海底滑塌事件。近年的研究發現，因海底天然氣水合物分解而導致陸坡區穩定性降低是海底滑塌事件產生的重要原因。如果在鑽井過程中發現天然氣水合物大量分解的現象，這時就要注意了，因為它會導致鑽井的變形，進一步威脅海上鑽井平台的正常快速發展。
(3)該怎樣處理天然氣水合物開采中對天然氣水合物分解所產生的水呢？這個問題也是需要注意的，而且要特別注意。
可燃冰有一個美好的名字，它的全名就是甲烷氣水包合物，同時它還有甲烷水合物、甲烷冰、天然氣水合物這些名字。最初人們認為隻有在太陽係外圍那些低溫、常出現冰的區域才可能出現可燃冰，但後來發現在地球上許多海洋洋底的沉積物底下，甚至地球大陸上也有可燃冰的存在，其蘊藏量也較豐富。在海洋淺水生態圈中有一種常見的成分，它是甲烷氣水包合物，在深層的沉澱物結構中經常能找到它們的影子，有時候它們就在床的裸露處。有研究發現，甲烷氣水包合物是在一些因素作用下出現的，這些因素包括地理斷層深處的氣體遷移、沉澱以及結晶等。總體上說，上升的氣體流與海洋深處相遇的時候，這部分的冷水在接觸中形成了。
在高壓這一前提條件下，在18℃的溫度下甲烷氣水包合物要想維持穩定是肯定能行的。一般的甲烷氣水化合物組成為1摩爾的甲烷及5.75摩爾的水，不過這個比例要由甲烷分子“嵌入”的多少來決定。在一定的條件下，同時在標準狀況一定的條件下，一升的甲烷氣水包合物固體中有168升的甲烷氣體存在。
可燃冰是一種天然氣分子，它是被包進水分子中的，在海底低溫與壓力下，加上結晶的作用而形成。形成可燃冰有三個基本條件：溫度、壓力和原材料。首先，可燃冰可在0℃以上生成，但超過20℃便會分解。而海底溫度一般保持在2℃～4℃左右；其次，可燃冰在0℃時，30個大氣壓的存在條件就可以生成，如果海洋的深度是一定的，30個大氣壓的條件就不會太難達到，並且氣壓越大，水合物就越不容易分解。最後，海底的有機物沉澱，其中豐富的碳經過生物轉化，可產生充足的氣源。海底的地層是一種多孔的介質，溫度、壓力、氣源三者都是可燃冰晶體存在必須要具備的，隻有三者都具備了，在介質的空隙間生成可燃冰是沒問題的。
早在1810年，人們第一次在實驗室發現了天然氣水合物。1934年，前蘇聯在被堵塞的天然氣輸氣管道裏發現了天然氣水合物。由於水合物的形成，輸氣管道被堵塞。這一發現引起前蘇聯人對天然氣水合物的重視。1965年，前蘇聯首次在西西伯利亞永久凍土帶發現天然氣水合物礦藏，並引起多國科學家的注意。1970年，前蘇聯開始對該天然氣水合物礦床進行商業開采。1970年的時候，在美國東部大陸邊緣的布萊克海台進行了國際深海鑽探計劃的分步實施，人們在對海底沉積物進行取心時，出現了冰冷的沉積物岩心嘶嘶地冒著氣泡的現象，這一現象一直持續了數個小時。
這一現象使海洋地質學家迷惑不解。通過研究才發現，氣泡是水合物分解的結果，他們在海底取到的沉積物岩心其實含有水合物。在1971年，有的美國學者在深海鑽探岩心中第一次發現了海洋天然氣水合物，從此“天然氣水合物”的概念也就正式被引入社會中。1974年，前蘇聯在黑海1950米水深處發現了天然氣水合物的冰狀晶體樣品。1979年，DSDP第66和67航次在墨西哥灣實施深海鑽探，從海底獲得91.24米的天然氣水合物岩心，首次驗證了海底天然氣水合物礦藏的存在。1981年，DSDP計劃利用“格羅瑪·挑戰者號”鑽探船也從海底取上了3英尺長的水合物岩心。1992年，大洋鑽探計劃在美國俄勒岡州西部大陸邊緣海台取得了天然氣水合物岩心。在1995年，美國東部海域布萊克海台是ODP第164航次進行深海鑽探的結果，從此大量的水合物岩心才被人們一點一點地發現，這時才可以說該礦藏是有一定的商業利用價值的。1997年，大洋鑽探計劃考察隊利用潛水艇在美國南卡羅來納海上的布萊克海台首次完成了水合物的直接測量和海底觀察。同年，ODP在加拿大西海岸胡安-德夫卡洋中脊陸坡區實施了深海鑽探，取得了天然氣水合物岩心。到現在，在美國的組織下DSDP和之後的ODP發現了豐富的天然氣水合物聚集區，這個聚集區是在10個深海地區發現的，如秘魯海溝陸坡、中美洲海溝陸坡(哥斯達黎加、危地馬拉、墨西哥)、美國東南大西洋海域、美洲西部太平洋海域、日本的兩個海域、阿拉斯加近海和墨西哥灣等海域就是這種天然氣水合物的分布地。1996年至1999年期間，德國和美國科學家通過深潛觀察和抓鬥取樣，在美國俄勒岡州岸外Cascadia海台的海底沉積物中取到嘶嘶冒著氣泡的白色水合物塊狀樣品，該水合物塊可以被點燃，並發出熊熊的火焰。1998年，日本通過與加拿大合作，在加拿大西北Mackenzie三角洲進行了水合物鑽探，在890～952米深處獲得37米水合物岩心。這個鑽井有1150米深，它是在高緯度地區永凍土帶出現的，它的出現對研究氣體水合物的作用是很大的，而且隻有它才能擔負這個任務。在1999年的時候，日本的靜岡縣禦前崎近海挖掘出了一種物質，這種物質就是外觀看起來像濕潤雪團一樣的天然氣水合物。
其實，世界上存在天然氣水合物的地方是很多的，很多的研究者都這樣認為。在地球上大約有27%的陸地是可以形成天然氣水合物的潛在地區，而在世界大洋水域中約有90%的麵積也屬這樣的潛在區域。已發現的天然氣水合物主要存在於北極地區的永久凍土區和世界範圍內的海底、陸坡、陸基及海溝中。可以有很多的采用標準，各個機構對全世界天然氣水合物儲量的估計因為它們各自的采用標準不一樣而有著很大的不同。例如，根據潛在氣體聯合會的估計，永久凍土區天然氣水合物資源量是1.4×1013～3.4×1016立方米，包括海洋天然氣水合物在內的資源總量為7.6×1018立方米。但是大多數人認為儲存在氣水合物中的碳至少有1×1013噸，約是當前已探明的所有化石燃料（包括煤、石油和天然氣）中碳含量總和的2倍。由於天然氣水合物的非滲透性，常常可以作為其下層遊離天然氣的封蓋層，所以，如果再把氣水合物下層的遊離氣體量加進去的話，或許會得到更大的估計值。假如有充分的證據可以證明這些預計是真的的話，那麼，在不久的將來，天然氣水合物將會變成人們生活中一種被重視和利用的能源。
甲烷氣水包合物在淺層的岩石圈內。隻有在一些必要條件下，分布在極地大陸的沉積岩，它的表麵溫度不超過0℃，或是在水深超過300米，深層水溫大約2℃的海洋沉積物底下。大陸區域的蘊藏量已確定位於西伯利亞和阿拉斯加800米深的砂岩和泥岩床中。海生形態的礦床似乎分布於整個大陸棚，它們出現在沉積物的底下或是沉積物與海水接觸的表麵的可能性都是很大的。更有甚者，很多的氣態甲烷有可能就出現在它們中間。
此外，它們還存在於結構二型的包合物中。它有著較重的甲烷的碳同位素，據推斷是由沉積物深處的有機物質熱分解以後，往上遷移而形成的。此種類型的礦床在墨西哥灣和裏海等海域出現。某些礦床既具有微生物生成的特性，又具有熱生成類型的特性，所以，在這種情況下有兩種混合的形態出現就是必然的了。
一般情況下，氣水化合物的甲烷是這樣產生的，它是在缺氧的環境下，對有機物質的細菌分解的產物。在沉積物最上方幾厘米的地方，有機物質會先被好氧細菌所分解，產生CO2，並從沉積物中釋放進水團。在此區域的好氧細菌活動中，硫酸鹽會被轉變成硫化物。假如沉澱率很低、有機碳成分很低、含氧量充足的話，好氧細菌會進一步把所有沉積物中的有機物質使用完。但該處的沉澱率和有機碳成分都很高，沉積物中的孔隙水僅在幾厘米深的地方是缺氧態的，而甲烷會經由厭氧細菌產生。此類甲烷的生成是更為複雜的程序，需要各個種類的細菌活動、一個還原環境，且環境PH值需介於6至8之間。在某些海域包合物中的甲烷至少會有部分是由有機物質的熱分解所產生，但大多是從石油分解而成。在有的條件下，包合物中的甲烷往往會有細菌性的同位素特征，還有它會有很高的值，平均大約是-65‰。通過研究，可以知道在固態包合物地帶的下方處，氣泡是由沉積物裏的大量甲烷產生的，並且它是釋放出來的。
如果在一個地點內想知道它是不是有包合物，通常情況下可以透過觀測“海底仿擬反射”的分布來判斷，以震測反射的方式來掃描洋底沉積物與包合物穩定帶之間的接口處，所以，可以大概從一般沉積物和那些蘊藏包合物沉積物之間的密度差異來了解它的特點。