天然气水合物是一种未来重要的清洁能源,且储量巨大,受到了世界各国的广泛重视。我国于2017年5月对南海神狐海域水合物进行了试采,取得了巨大进展和成功,但是最终的产气量仍难达到商业化开采规模。探索水合物在连续试采中日产量衰减迅速的原因和机理对加快我国水合物的商业化开采进程有着有重要理论和现实意义。针对神狐海域水合物藏未固结或极弱固结特征,以及水合物完全分解后地层骨架变形大的特点,本文从储层堵塞的角度探索水合物生成和分解过程中的物性变化规律,对水合物开发产量衰减进行机理性探索。首先,通过开展人造岩芯的制作装置和制作工艺的设计和优化,得出的人造岩芯配方在粒径级配、密度、孔隙度和胶结强度等物性上十分贴近神狐海域水合物储层的骨架。针对后期实验需求,本文分别侧重可批量制作、与真实地层差异小、限定反应界面设计了三种不同水合物岩芯制作方式,并均得到水合物生成良好的水合物岩芯。利用自主设计的设备对水合物在岩芯内部的合成及分解展开初步的实验模拟研究,从宏观水合物合成及分解气量,分析水合物在岩芯中合成和分解过程中的地层堵塞的因素及机理。为消除不同的岩芯体积和孔隙体积的不同带来的实验误差,本文在处理数据过程中定义了以客观孔隙水能够吸收的甲烷量为标准进行计算得出的标准化参量α和β,其中α用于比较水合物生成差异,β用于比较水合物分解差异。研究表明:水合物在岩芯中生成过程中存在水合物堵塞孔隙抑制水合物进一步生成的现象,使得生成过程具有阶段性。附着在孔隙内壁的水合物增长缩小孔隙尺寸会令水合物稳定性降低,游离水合物黏连堵塞孔喉会阻碍甲烷气向岩芯内运移。岩芯内泥质含量的升高会加剧这两个过程,泥质含量到达20%效果更佳显著。水合物在岩芯内分解过程中存在微粒运移、孔隙堵塞、骨架破坏。整个过程中伴随着泥质颗粒从原位置剥离,运移进而在其他位置堵塞孔隙,不同时期还拥有特殊堵塞物,水合物的分解前期伴随游离水合物和冰颗粒的产生;分解中期在孔隙被泥质堵塞到一定程度时气泡也通过贾敏效应阻碍气水运移;分解后期水合物的分解气压降低导致气泡更难通过孔喉,同时孔隙内流体流速降低造成泥质颗粒更容易沉积聚集。