天然气水合物即为可燃冰,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶体,因其外观像冰且遇火可燃,所以又称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。主要分布于大陆边缘和高原冻土地区,具有天然气水合物具有清洁、优质、少污染、分布广等特点,据估算天然气水合物的有机碳含量为现有石油、天然气和煤炭总量的2倍,因此天然气水合物勘探开发技术成为研究热点,研究天然气水合物的力学和声学特性对天然气水合物的勘探和开发具有指导作用。由于天然气水合物地层取芯难度大、成本高,取芯后岩样中水合物保存困难,因此本文模拟中国南海神狐海域天然气水合物储层地质条件,通过制作人工天然气水合物岩样,利用室内低温三轴和低温换能器获取天然气水地层的物理力学和声学参数,在定量分析的基础上,最终目建立了天然气水合物岩样纵横波速与其弹性参数的声波估算方程。研究结果表明:在天然气水合物和储层声学研究方面:(1)围压对天然气水合物纵横波波速的影响。在一定饱和度下,不同目数的天然气水合物岩样纵横波速度随着围压增加而增大,当围压达到一定数值时天然气水合物的岩样纵横波速度变化趋于稳定。(2)饱和度对天然气水合物纵横波波速的影响。在同一围压下,不同目数的天然气水合物岩样纵横波波速随着饱和度增加而增大,但天然气水合物纵横波波速变化速度不一样。(3)不同粒径对天然气水合物岩样纵横波速的影响。当天然气水合物岩样饱和度为0%(干岩样)和60%时,随着围压的增大,粒径为100目天然气水合物岩样纵横波波速总是比粒径为40目天然气水合物岩样纵横波波速大,随着围压增加到一定数值时,两种不同粒径的天然气水合物岩样纵横波波速变化趋于稳定。在天然气水合物储层力学方面:(1)由于天然气水合物饱和度、有效围压不同,弱胶结未成岩天然气水合物储层的抗压强度在4.14MPa~11.88MPa之间变化。总的来说,弱胶结未成岩天然气水合物储层应力-应变实验曲线随着天然气水合物饱和度和有效围压的变化有明显的变化。弱胶结未成岩天然气水合物储层应力-应变实验曲线类型是的弹-塑性变形。(2)在有效围压(围压-孔压)相同的情况下,天然气水合物饱和度越高,储层的峰值强度越大。天然气水合物储层弹性模量也越大,但围压对泊松比没有明显的相关影响。通过对各种声波估算方程的计算,优选出适合南海神狐海域的声波估算方程李权重方程,并研究了李权重方程中权重因子W和参数n对李权重方程的影响。并推导出声波估算方程。