天然气水合物是一种重要的非常规天然气资源,具有能量密度高、资源储量大、分布广、燃烧清洁等优点,是公认的具有广阔开发前景的新能源。研究表明水合物饱和度变化对储层物理性质可产生显著影响,2015年我国从南海神湖海域钻获的水合物沉积物样品的水合物平均饱和度最高为45.2%,因此开展较高水合物饱和度的水合物分解特性研究更具实际参考价值,但是目前关于不同水合物饱和度条件下的天然气水合物降压分解特性的研究较少,分解规律尚不清楚。为此,本文研究了天然气水合物在水合物饱和度较大范围内变化时的分解特性,并且通过数值模拟软件研究了天然气水合物的降压分解特性,从而为不同饱和度水合物的水合物藏降压开采提供理论依据。本文的主要研究内容和结论如下:（1）在石英砂体系开展了天然气水合物在不同条件下的生成和分解实验,获得了实验室合成天然气水合物的最优条件以及压力对水合物降压分解特性的影响。实验条件主要包括不同进气方式、不同初始水饱和度、不同分解压力。实验结果表明在44.5%初始水饱和度以及下进气条件下,水合物的生成速率最高,此条件为最优的水合物生成条件;（2）研究了不同分解压力对天然气水合物降压分解特性的影响。当分解压力为2 MPa时,储层最低温度更低,为272 K,储层能提供更多的显热,使水合物产气效率更高,同时储层中部分水会结冰,这在实际中可能会影响开采效率。（3）研究了不同饱和度水合物对水合物降压分解特性的影响。水合物饱和度分别为31.4%、41.6%、46.4%的水合物进行了降压分解实验,分解压力为2 MPa。实验结果表明在降压阶段,不同饱和度水合物的储层温度（T1、T2、T3）的最低温度相近,饱和度为41.6%的水合物储层产气速率最高,产气量最高;在恒压阶段初期,水合物饱和度越高,储层温度T1、T3维持不变的时间越久且储层温度恢复至设定温度的时间越长,46.4%的水合物产气速率最高,产气量最高。同时,研究了不同水合物饱和度（38.1%,42.1%,46.4%）在3 MPa分解压力条件下水合物的降压分解特性,结果表明在水合物饱和度变化的幅度相近的条件下,与2 MPa分解压力相比,3 MPa分解压力会增加水合物在降压分解过程中温度回升至设定温度的时间及气体回收率达到100%所需时间。（4）对水合物分解过程进行了数值模拟研究,主要研究了水合物储层中各相物质及储层温度的分布及控制机理并对比了数值模拟结果和实验结果,结果表明在2MPa分解压力、水合物饱和度为46.4%条件下,水合物储层温度分布为储层中心温度低,边缘温度高;中心区域会出现结冰现象,引起该区域换热能力下降及少量水合物分解较慢。分解压力为2 MPa的不同饱和度水合物的产气量、CH4回收率的数值模拟结果与对应的实验结果基本一致,验证了仿真模型的准确性,但是数值模拟的储层温度变化结果与对应的实验结果有一定差异。