天然气水合物作为未来化石燃料的一种重要替代品,以其分布广泛、资源量巨大、能量密度高、清洁无污染等诸多优点为世界各国争相追捧。对天然气水合物进行前期基础研究,将为未来水合物的商业开发提供理论依据和技术支持。本论文通过模拟实际海底天然气水合物在稳定带内的赋存状态及温度、压力条件,在实验室以石英砂充填的三维多孔介质模型中进行了天然气水合物的采气实验研究。通过改变实验中的开采回压值、水合物饱和度及多孔介质有效渗透率等条件,运用降压法开采天然气水合物,研究了以上因素对水合物采气过程中温度、压力、产气率和产气量等的影响。通过实验发现,同等条件下,开采回压值越小或者水合物的饱和度越大,高产气率时期越长,最终产气量、采收率也越大;但回压值若太小则可能导致水合物的二次形成。而多孔介质有效渗透率越大,产气率也越大,有效渗透率较小时则产气率较平稳且持续时间长,其对最终产气量、采收率影响不大。在降压开采的基础上,本论文进行了水合物注热开采的初步实验研究,分别设计并运用了注热吞吐和连续注热两种方案。从实验结果发现,两种方案产气率都很低,产气周期长,综合效率较低,但可以考虑将其作为降压等其他方法的辅助手段;而相比之下连续注热法比注热吞吐的产气更平稳,最终产气量也较高。以实验室物理模拟实验中水合物的降压开采为基础,本论文运用常规油藏数值模拟软件对天然气水合物的采气过程进行了模拟,并用实验数据进行了验证。并进一步将模拟模型运用到概念水合物藏,比较了概念水合物藏与常规、非常规天然气藏在产气等情况上的区别,从而进行可采性分析。从模拟结果看,概念水合物藏的稳定高产时期较长,采收率较天然气藏相当,具有非常良好的开采前景。