本文在对国内外天然气水合物开采勘探研究现状进行调研和综述的前提下，在自行研制的实验设备基础上，开展了低温条件下，不同饱和度甲烷水合物的生成与分解特性研究，研究的目的在于分析分解过程能量效率，对不同分解方法优缺点进行评价，研究的意义在于为冻土区天然气水合物的开采提供基础数据和理论支持。本文的主要研究内容如下:　　 首先，对全球范围内天然气水合物矿藏分布及勘探现状进行了综述，对阿拉斯加北坡、马更些三角洲地区、西伯利亚麦索雅哈气田、日本南海海槽、墨西哥湾、祁连山冻土区等典型区域天然气水合物开采试验研究进行了举例说明，并对当前天然气水合物开采方法如降压法、热激法、注化学剂法和CO2置换等开采模式分解原理及实验室研究现状进行了阐述。　　 其次，利用自行研制的天然气水合物一维开采模拟实验装置，进行了低温条件下多孔介质中甲烷水合物原位生成实验，采用压力和温度测试手段研究甲烷水合物生成过程的变化规律，并对比分析了不同水合物饱和度甲烷水合物的生成规律。　　 在原位生成实验的基础上分别进行了不同分解压力以及不同注热流速的定压降压分解以及注热分解实验，分析了降压分解以及注热分解过程中温度、压力、产水、产气随时间变化特性，并对注热分解过程能量效率进行了分析。对比分析了相同分解条件，不同初始水合物饱和度条件下的分解实验特性。研究结果表明，分解过程产气可分为自由气释放、水合物分解以及残余气体产出三个阶段，分解过程中温度先降后升，降压分解过程与注热水分解自由气产出阶段基本没有水产出，而在水合物分解阶段，高注热流速条件下，产水速率等于注水速率，低注热流速条件下，产水速率略大于注水速率。注热分解过程中能量效率先升后降，注热流速越大，能量效率越低。高注热流速条件下，初始水合物饱和度越大，能量效率越高，低注热流速条件下，初始水合物饱和度越大，能量效率越低。　　 最后，对定压降压法以及注热法甲烷水合物分解过程实验现象以及实验结果进行了对比分析，对两种开采分解方法进行了评价，并在此基础上对未来的研究方向提出了建议。