天然气水合物矿藏因其储量巨大和分布广泛被认为是当前最具开发前景的化石能源之一,目前研究天然气水合物矿藏的主要目的是获得稳定高效的天然气产出。为了更精确预测矿藏开采过程中的生产特征和获得更佳的产气效果,需要分别对开采过程中气液等组分在沉积物中的渗流规律和简单有效的增产方法进行深层次研究。因此,本文主要对含甲烷水合物不同种类沉积物的渗流规律、天然气水合物与多孔介质之间孔隙尺度相互作用性质、南海神狐海域水合物矿藏上覆天然沉积物的渗透性和以开采井周边储层改造为主的增产方法进行研究。研究结果可对开采过程中的气液流动进行很好的预测,为今后天然气水合物矿藏开采提供工程实际价值。本文主要成果如下:（1）研制了多孔介质中水合物覆压渗透率实验装置,分别以玻璃珠、中砂、细砂、极细砂、粗粉砂、中粉砂等为多孔介质实验模拟了海域水合物矿藏。量化了水合物饱和度、赋存形态、生长方式和多孔介质种类、粒径大小、堆积方式等对含甲烷水合物沉积物渗透率的耦合影响,揭示了水合物开发过程中多相流体的渗流规律。并在冷场发射扫描电子显微镜SEM装置下完整观测了水合物在沉积物中的分解过程,发现了水合物在孔隙中的分解规律。明确了水过量法合成的水合物更倾向在孔隙中心生成和水合物可能运移至最小孔隙截面堵塞液体流动的性质。（2）建立了四种理想等径球体填充模型,在水合物包裹颗粒生成和水合物占据孔隙中心生成两种模式下,量化了水合物饱和度与孔隙内表面积和水合物分解表面积的数学关系式。获得了适用于多孔介质初始孔隙度由25.95%到47.64%的含水合物沉积物,预测其渗透率与水合物饱和度关系的经验模型。（3）获得了不同水深南海神狐海域天然沉积物其渗透性随样品孔隙度、粒径和围压等的变化规律,修正了Kozeny-Carman绝对渗透率计算模型,并建立了描述沉积物不规则性及发育程度的天然沉积物样品形状因子理论模型。（4）针对海域水合物矿藏,提出了以开采井周边储层改造为主的人工井壁增产方法。在TOUGH+HYDRATE模拟器中,以中国南海神狐海域W17站位水合物矿藏赋存条件,全面模拟并评估了所述方法的可行性与增产效果。并从温度、压力、水合物饱和度、气饱和度等空间分布特征分析了水合物分解时的相变、传热及渗流规律,为海域水合物矿藏开采提供了新方法与新思路。