在海洋深水钻井过程中,当钻遇浅层水合物地层时,由于受高温钻井液的影响,近井筒区域的水合物有可能发生分解,造成气侵、气涌,甚至影响井壁和地层稳定,从而危害钻井安全。利用自建的井筒水合物分解实验系统,模拟了甲烷水合物在多孔介质中的形成及在钻井液循环过程中的分解,对不同水合物饱和度和不同钻井工况条件下的水合物分解产气特征进行了研究。并根据实验结果及水合物分解的动力学、热力学理论,建立了钻井过程中近井筒地层水合物分解的动力学模型、水合物层传热模型以及水合物层气涌模型,对水合物的分解特征及其对钻井安全的影响进行了分析。实验结果表明,井筒水合物分解的启动温差较小,即在恒压条件下,钻井液循环温度略高于相态平衡温度,即可导致水合物分解,造成井筒气侵。当近井地层达到水合物分解启动温度后,水合物即可分解,产气速率在短时间内迅速升高至峰值,然后回落,并维持在低速的产气状态。实验结果揭示了钻进过程中,近井水合物的分解主要受传热过程控制,过热度(地层温度与水合物相平衡温度的差值)和水合物饱和度是影响产气速率和产气量的主要因素。运用所建立的井筒水合物分解和产气模型,分析了典型深水钻进工况下,钻井液循环温度、水合物饱和度等对水合物分解产气的影响,为深水钻井过程中水合物分解致灾机制分析及相应的安全控制措施研究提供了依据。