根據氣象站記錄（詳見4.4），研究區年降水主要集中在夏季，6～8月的降水量占全年降水量的60％，此時研究區經常遭受洪水。而春季3～5月降水量僅占全年降水量17％，且春季河川徑流量占全年水量的比例很少，土壤含水量很低，地表幹燥。 從相對濕度來看，春季也是空氣最幹燥的季節，3～5月平均為37％。 此時由於土壤幹燥，地表生物成因甲烷的釋放量十分有限甚至無生物成因甲烷的釋放，這就減少了對油氣盆地甲烷天然釋放評價的影響。 因此，該時期為觀測研究區油氣盆地天然釋放甲烷的最佳時期。 考慮到研究區內春夏季多風，風沙浮塵天氣較多，因此我們避開風沙最大的3～4月份，選擇整個野外樣品的采集時間為2004年5月下旬至六月上旬。
1. 甲烷通量樣品的采樣時間
對研究區各典型地質地貌單元的甲烷通量分別進行了全天候的（或至少1個完整的全天變化）連續觀測。 油氣區采樣時間為2004年5月23日，油水界面區為5月28日，背景區為6月2日，對其甲烷通量進行了全天候的連續監測，監測時間分別為8：00～9：10、11：00～12：10、14：00～15：10、17：00～18：10、20：00～21：10、23：00～24：10、2：00～3：10、5：00～6：10。 在斷層區，為了觀測甲烷通量在整個斷層剖面的變化情況，我們采取了垂直斷層走向布陣（詳見本章5.2.1）。 由於各通量箱間距大，為了便於各箱間的通量對比，我們分兩天監測（5月26日，5月31日），對其進行了早、中、晚5個時間段即8：00～9：10、11：00～12：10、14：00～15：10、17：00～18：10、20：00～21：10的監測。 並且在每次監測完後，都將箱蓋取掉，使箱內空氣與大氣充分交換，以保證下壹時段的測試。
在整個甲烷通量樣品采集過程中，盡可能將采樣系統對測量地點自然環境的擾動降至最低。 為了盡量縮小箱內外環境溫度的差異，同時又能保證微量氣體累積濃度的可檢測性，並防止時間過長使箱內氣體濃度積累過高而抑制正常的氣體交換，壹般每次采樣罩箱時間在壹個半小時之內，分別在每個采樣箱罩箱初時、10min、30min、50min、70min用100mL註射器采集箱內氣體100mL，然後轉置於100mL的密閉鋁箔氣樣袋中（大連德霖氣體包裝有限公司生產），用於甲烷濃度的分析。 鋁箔氣樣袋在采樣前預先用天津科學儀器廠生產的便攜式真空泵（型號：AP-99015，真空極限：-30Bar）抽真空已確保樣袋的真空度。 我們對已抽真空的密閉鋁箔氣樣袋進行了真空度檢驗，隨機抽取10個已抽真空的密閉鋁箔氣樣袋，將100mL高純液氮（99.999）註入其內，在放置1個月後，檢驗袋內甲烷殘余，其結果如表5.2：由表可知，其真空度完全達到要求。
表5.2 抽真空的密閉鋁箔氣樣袋中甲烷殘余的濃度（ppmv）
在采集甲烷通量樣品的同時，用數字溫度計測試大氣溫度、地表溫度；氣壓計測量了大氣壓力；風速儀測試風速、風向；紫外輻照計測測量UV365/UV420的輻照度。
2. 同位素樣品的采樣時間
甲烷的δ13C特征可以判斷其成因，為了系統的評估油氣田甲烷的來源，本研究在對甲烷通量進行全天候連續觀測的同時，分別采集了白天和夜晚兩個時間段的各典型地質地貌單元甲烷的同位素樣品（斷層區是在早上、傍晚采集）。 采樣時間與甲烷通量的相同，分別在罩箱初時0min、10min、30min、50min、70min采集箱內樣品500mL，然後轉置於預先已抽真空的500mL密閉鋁箔氣樣袋中（大連德霖氣體包裝有限公司生產）。 由於分析大氣甲烷碳同位素所需的樣品量大，考慮通量箱內土-氣交換的平衡需要壹定的時間，且在罩箱初時0min的樣品與大氣樣品相同，因此，直接抽取該通量箱周圍的大氣即代表了罩箱初時的氣體樣品。
3. 土壤壤中氣樣品的采樣時間
為了研究靶區壤中氣的烴組成變化規律及其與甲烷釋放通量之間的相互關系，本研究在對各典型地質地貌單元甲烷通量進行全天候連續觀測的同時，在地表下不同層位采集了早、中、晚、夜晚4個時間段的壤中氣（斷層區為早、中、晚三個時段）。 每個層位抽取樣品70mL（見本章5.1.1），轉置於100mL的真空密閉鋁箔氣樣袋中，用於甲烷及烴類的濃度分析。