天然气水合物资源量巨大,是21世纪潜在的清洁能源,随着世界范围内水合物藏的试采逐渐增多,对水合物藏的产气能力进行预测意义非凡,合理的产能预测将为水合物藏的试采和开发提供十分重要的指导意见。本文分别采用解析求解、相似理论、数值模拟方法对神狐海域水合物藏产能进行预测,其次,以水合物藏产能作为评价标准,基于BP神经网络方法对神狐海域水合物藏品质级别进行预测。根据水合物分解提供额外气源的特点,推导出水合物藏的物质平衡方程,结合能量守恒方程和流入动态方程,推导出产能的解析求解公式,通过对比解析解与数值解的结果,验证了解析解的正确性。在水合物藏稳态条件下,推导出不同地层条件下的最大分解前缘表达式,通过对影响前缘的参数进行敏感性分析发现,地层压力与相平衡压力越相近,井底压力越低,分解区渗透率越大,盖层渗透率比值越小,水合物饱和度越大,水合物层厚度越大,盖层厚度越小,最大分解前缘越大。在相同生产压力下,水平井生产的最大分解前缘比直井大,且井底压力越小,二者的最大分解前缘差值越大。以HRS软件中的数学模型为基础,运用相似理论推导出水合物开采的71个相似准则,通过分析相似缩比发现,注入和生产速度缩比为几何缩比的7/3次方,时间缩比为几何缩比的2/3次方。根据相似缩比对实验结果放大,实现了对实际水合物藏的产能预测。通过比较基于相似理论放大与数值模拟的产量,结果发现,降压法、注热法以及降压联合注热法生产条件下,数值模拟计算的结果均偏低,但产气量处于同一数量级。通过数值模拟对比了神狐水合物藏直井与水平井降压开采的动态,结果表明,水平井降压开采效果更佳。通过对水平井的优化发现,水平井在水合物层上部更有利于开采,地层穿透比越大,开采效果越好,但穿透比大于0.8后,开采效果基本相同。采用数值模拟法、解析法对神狐海域水合物藏产能进行预测,结果表明数值模拟法预测10年的累产气量为1.25×10~8 m~3,解析法预测10年的累产气量为1.53×10~8 m~3。通过计算水合物藏参数的敏感度,结果表明,敏感度数量级在10-2以上的参数分别为地层温度、岩石热容量、地层孔隙度、水合物密度、水合物固相浓度、地层厚度、地层压力、地层渗透率、岩石导热系数、水导热系数、气体导热系数、地层压缩系数和初始水饱和度,以这些参数作为神经网络模型输入,以产能作为评价标准,构建出BP神经网络模型,训练后模型的学习准确率为93.3%。利用模型评价水合物藏品质级别,结果表明,日本南海海槽水合物藏为1级水合物藏,神狐海域水合物藏为3级水合物藏。