天然气水合物的大规模开发将对我国能源安全及绿色能源发展产生重大意义。然而,水合物开采可能诱发的海底滑坡及次生灾害是面对的重大挑战。目前,在水合物分解导致海底滑坡的动态过程、水合物储层埋存条件及开采参数对斜坡稳定性的影响规律等方面,尚无系统性的研究。本文对上述问题的研究将为水合物钻采工程安全设计及长期安全开采提供重要技术支撑。为解决上述问题,本文基于Abaqus二次开发建立了描述天然气水合物储层的热-流-固-相变耦合数值模型。根据南海神狐海域勘测数据,确定了模型参数取值及开发方案设计。采用强度折减法评价海底边坡稳定性。数值模拟分为原地应力平衡、水合物开发、海底边坡安全系数计算三个关键分析步,实现了水合物开发过程中的边坡失稳全过程的数值模拟,为进一步探讨不同因素对其稳定性的影响奠定了基础。研究表明,水合物降压开采过程中,孔隙压力的降低和水合物分解后地层强度严重弱化,导致水合物分解区域在高有效应力作用下变形,并引起上覆地层的沉降和下伏地层的抬升,使得海底斜坡稳定性显著降低。在所研究的6个因素中,海底斜坡角度越大、水合物分解范围越高、水合物层厚度越高、水合物层初始饱和度越高,海底边坡稳定性越差。水合物层埋深增加及较高水深有利于边坡稳定。按照各因素对海底斜坡稳定性影响的显著程度排序是:海底斜坡角度＞水合物分解范围＞水合物层厚度＞水合物埋藏深度＞水合物层初始饱和度＞海水深度,其中水深对边坡稳定性影响程度微弱。在边坡角度低于15°时,水合物分解会导致海底沉降,但一般不会导致海底滑坡。当海底斜坡角度高于18°时,水合物分解前缘生产至距井150 m左右时,很有可能诱发大规模的海底滑坡。采用水平井开采海底斜坡下的水合物时,水平井钻进方向应垂直于斜坡走向。相比于降压法,注热法+降压法可显著提高水合物早期产量,并获得更高产量。然而,注热阶段边坡稳定性迅速下降,也会使海底边坡失稳提前发生。