با توجه به وجود مشکلات و پر هزینه بودن انتقال گاز طبیعی به نقاط دور دست توسط خط لوله ، امروزه از مخازن تحت فشار گاز طبیعی برای ذخیره ،انتقال و جابجایی آن استفاده می شود . به همین دلیل طراحی این نوع مخازن از اهمیت ویژه ای برخوردار است . عوامل ترمودینامیکی و مکانیکی می توانند تأثیر به سزایی در چگونگی این طراحی داشته باشند. در کار حاضر در زمینه ترمودینامیک گاز طبیعی، عواملی همچون تأثیرات افزودن هیدروژن به ترکیبات گازی مختلف و همچنین انواع روش های محاسبه ضریب تراکم پذیری که یکی از عوامل مهم در بهینه سازی مخزن می باشد، بررسی شده است. همچنین دو روش جدید و کارآمد شامل یک معادله نیمه تجربی و نیز ساخت یک شبکه عصبی مصنوعی در زمینه محاسبه ضریب تراکم پذیری ارائه شده و نتایج حاصل از آن ها برای بیش از 6000 داده تجربی با روش های موجود از جمله معادلات حالت ترمودینامیکی (pr و srk)، معادلات حالت آماری (saft، aga8 و ...)، و معتبرترین معادلات نیمه تجربی موجود، مقایسه گردیده است. یکی دیگر از عوامل مهم در بهینه سازی مخزن ذخیره سازی گاز طبیعی، عوامل مکانیکی از جمله تنش های مواد سازنده مخزن و نیز جنس این مواد می باشد که در این کار سعی شده است با بررسی کامپوزیت ها و نانوکامپوزیت های مختلف و جایگزینی نیمی از فلز سازنده مخزن با این مواد، علیرغم هزینه اولیه بالاتر، بخش قابل توجهی از وزن مخزن کاهش یافته و به تبع آن باعث سهولت حمل و نقل و کاهش هزینه های جاری آن گردد.