随着传统能源(石油、煤等)的日益减少,人们对非传统能源的研究逐渐增加。自然界中大量的甲烷水合物被视为一种重要并且清洁的潜在能源。我国具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景,在南海、青藏高原冻土带先后发现天然气水合物,天然气水合物资源十分丰富。自1999年以来,我国先后对南海进行了多次天然气水合物调查,2007年在南海神狐海域进行了钻探分析,得到了样品,使得南海神狐海域成为我国的天然气水合物研究区域。本文以南海神狐海域为研究区,以该区实际地层的物理、孔隙水、岩石学特征,矿物组成等进行分析,运用TOUGH+HYDRATE软件对整个分解过程进行数值模拟,对天然气水合物降压开采过程存在的甲烷逸散环境影响开展模拟研究,明确水合物开发过程甲烷逸散对周边海洋环境的影响。当采用垂直井降压开采时,开采过程中水合物分解速率是先升高后降低再逐渐升高的过程,滞留在水合物层的累积甲烷小于累积的甲烷产量,一部分由水合物分解产生的甲烷气体扩散进入上覆层,随着时间的增加进入上覆层的甲烷气体逐渐增加。降压开采的压力对水合物层的产气总量和逸散气体总量有着显著影响,随着井筒压力降低,产气总量逐渐提升,逸散气体总量逐渐降低。水合物开采过程甲烷逸散对周边海洋环境主要有以下两个方面:(1)随着模拟时间增加,由于甲烷逸散气体逐渐增加,消耗了大量的硫酸根,这就使得SMI界面逐渐往海底推移,甲烷的浓度梯度也越大,界面埋深越浅。随着反应时间增加,逸散的甲烷和顶部海水下渗的硫酸盐在界面处聚集,厌氧氧化反应最剧烈,开采压力降幅越大,甲烷逸散浓度越大,厌氧氧化反应反应越强烈,对海洋生态环境稳定产生了影响。(2)降压开采过程中逸散气体对研究区海底斜坡的稳定性有着影响显著影响。分析发现开采压力降幅越大,孔隙压力越大,从而有效压力越大。随着开采压力降幅越大,模型的安全系数逐渐减少,随着后续开采进行,整个模型的有效应力逐渐增大,安全系数越低,产生滑坡的几率增加。