天然气水合物是未来最有希望的清洁能源之一。近年来,天然气水合物由于在多年冻土和深海底部的大量存在,越来越多的人正在广泛关注天然气水合物的提取、运输和利用。目前,在全世界各国学者和科研人员的共同努力下,有关水合物实验、模拟、开采、理论等方面都取得了巨大的进展。水合物有关知识体系正在不断地补充、完善之中。经过各国有关学者和科研人员的刻苦努力,天然气水合物分解动力学和生成动力学相关理论已经得到了长足的发展,提出了合适的模型并得到了实验的验证。然而,利用现有成熟模型来模拟大尺度条件下水合物分解的还较少。本论文在现有模型的基础上,建立了不同尺度下天然气水合物岩芯中水合物降压分解的二维轴对称数学模型,其中包括水、气、水合物三相和水组分、水合物组分、甲烷气体组分三种组分。对建立的数学模型自行编写UDF程序在Fluent中对该模型进行求解及分析。通过改变有关边界条件和热力学条件以及比表面积等参数来获得不同的压力、温度、饱和度、产气率、产水率、吸热量分布特性和随时间变化的情况,进而形成大尺度下水合物分解的相关理论。研究结果表明:天然气水合物分解速率是岩芯物理热力条件、周围环境热条件、以及出口压力的敏感函数;多孔介质岩芯中孔隙率和各相相对渗透也是影响水合物分解和气体生产过程的重要因素;靠近分解前缘位置的温度首先会随着水合物的分解降低,然后随着岩芯与周围环境的自然热对流温度会上升至环境温度;提高环境温度会使水合物分解速率加快,同时气体生成速率和水生成速率也会加快;降低出口压力会使水合物分解速率加快,气体生成速率和水生成速率也会随之加快;编写的UDF程序为模拟多孔介质岩芯中的水合物分解提供了方便,为以后的研究打下了坚实的基础;在天然气水合物MH降压分解过程中,随着时间的推移,水合物开始从压力出口开始分解,朝着远离出口的方向进行,气相和水相的饱和度逐渐增加;在大尺度天然气水合物岩芯的模拟中可以得到类似于小尺度模型中的结论。