进入现代社会以来，人类社会快速发展，人们对能源资源的需求不断攀升，传统能源如煤、石油、天然气的消耗加剧，现有存量不断减少，能源紧缺问题日益突出，人们开始将目光投向于寻找新型能源资源。19世纪60年代，人们发现了天然气水合物，并发现了其作为新型能源的潜力，从此，投入到该领域的科研工作者持续增加。经过前人的不懈努力，人们对水合物领域的研究已取得了显著的成果，水合物领域研究较早的美国、日本等国都制定了相应的开采计划并进行了试采工作。近20年来，我国水合物勘探与开采技术快速发展，取得了令人振奋的成绩，2017年5月到7月，在国土资源部的组织下，相关工作者于年在中国南海神狐海域成功试采，多项指标创造世界纪录，标志着我国水合物开采技术达到世界领先水平，另外，在此次试采成功后，相关部门正在积极推进水合物开采的产业化进程，以实现水合物商业化开采的最终目标。　　天然气水合物开采研究是水合物研究的关键问题之一，由于全球99％的天然气水合物成藏于海底，因此，对海底水合物开采的研究就显得很有意义。深海沉积层的物性特征无疑会影响实际水合物的开采效率，同时，开采过程中沉积层强度变化会对实际开采的安全性产生关键性的影响。为此，本文利用颗粒直径不同并且差异明显的石英砂模拟深海沉积层，分6组实验等容合成天然气水合物，并进行注热、降压开采，研究其分解特征。　　在注热开采的实验中，实验控制气水饱和度。水合物生成完毕时水合物量分别为1.1267mol、1.1246mol、1.1281mol，整个开采过程分为3个阶段，即降压开采阶段、恒压注热开采阶段和尾气释放阶段，实验分析了各组实验的产气产水特征、注热井和出水井附近的温度变化特征、水合物开采率、能量效率等变化，发现随着组成沉积层的颗粒粒径变小，水合物合成速度加快，产气速率变慢，分解率降低，能量效率降低，其中3组实验能量效率最高值分别为4.13、3.66和2.30。　　在降压开采实验中，生成过程与注热开采相同，但气水流动不需要经过除砂器。水合物生成完毕时水合物量分别为1.076mol、1.089mol和1.079mol，整个实验开采过程同样分为3个阶段，即降压阶段、恒压开采阶段和尾气释放阶段。分析实验结果与注热开采有一定的类似，随着沉积层颗粒的粒径变小，产气速率变慢，开采井附近温度相对增加。　　文中最后对以上两种开采方法引起的沉积层形变做了观察，分析发现，在相同孔隙度、水合物饱和度等条件下，沉积层的强度随着组成其的颗粒直径变小而具有较小的应力强度，具体表现为实验后的形变量加剧，同时注热开采实验中的2组实验还伴随着出砂，出砂量分别为340.23g、216.4g，这是由于砂子过细并随着注入水流出管线所致。