天然气水合物是一种清洁环保的替代能源,其储量大能量密度高并且尚未进行大规模开采,对于缓解能源危机有着深远的利用价值。天然气水合物的分解是一个吸热过程,热刺激法可为水合物的分解提供能量,因而可以大大提高天然气水合物的分解速度,取得更好的开发效果,然而常规热刺激法需要大量的地面投资以及注热成本,经济性差,同时地面形成热流体过程中会消耗大量的化石能源,产生大量有害气体,环保性差。为了提高水合物开采的效率并且借助地热能作为热源来实现水合物与地热能的协同开采,本文提出一种利用水平换热井注常温水携带地热能开发天然气水合物藏的开采方式,其利用一口延伸至地热层的水平井对注入的常温水进行加热,并将加热后的注入水上返至水合物藏,从而实现天然气水合物藏的热激法开发,该方法采用井筒加热的方式,无需对地热层进行水力压裂,节省压力成本的同时降低了对地热层的伤害,同时相比于常规热激法开发,无需采用化石燃料对流体进行加热,因而具有低碳环保的特征。本文设计了地热法开采天然气水合物的开发方案,研究了水合物分解的机理,以水合物分解的动力学模型为基础实现了水合物生成分解在数值模拟软件中的还原,确定了反应中的关键参数;然后以神狐海域水合物藏为基础针对该开发方式建立了数值模拟模型,研究了开发过程中水平井的沿程水温变化规律以及天然气水合物藏的开发效果,结果表明利用地热能开采水合物藏可以使储层中部的水合物得到有效分解,相比于降压法的分解集中于顶底层附近,其对于开采效果的提高作用明显;以降压法作对照对影响换热效果与开发效果的各水合物藏参数以及开采参数进行了分析,得出了各参数的影响规律,并进行了敏感性研究;最后以综合产出投入能量比为目标函数运用粒子群算法对地热法开采的生产参数进行了优化,确立了一套最优的生产参数,并且和注热法进行了对比,结果表明本文设计的地热法开采方案经过优化后在开采效果相同的情况下具有经济上的优势。