天然气水合物(简称水合物)是一种潜力巨大的清洁能源，安全高效开采水合物资源是全球海洋科技竞争制高点。中国南海泥质粉砂储层蕴藏着丰富的水合物资源，实现其开发利用战略意义深远。然而，该类水合物储层具有埋藏浅、固结弱、渗流难等特点，其安全高效开采是世界性难题，面临的核心科学问题是储层传热传质机理及储层物性演化规律，关键技术难题则是如何准确预测和评价储层气液流体、泥砂产出规律及其伴随的工程地质风险，进而实现有效调控。针对上述核心科学问题和技术难题，该项目聚焦南海水合物储层特性，开展产学研联合攻关，在开采仿真模拟与调控关键技术等方面取得了创新性成果，有力支撑了国家重大战略，推动了水合物产业化进程。 (1)揭示了泥质粉砂储层水合物开采传热传质机理：发明了水合物储层有效孔隙分形预测技术，阐明了水合物形态与含量对储层有效微孔结构的影响规律；提出了水合物储层微观出砂模式判别方法，揭示了泥质粉砂储层出砂机理；创建了水合物开采过程多相多场(气-液-固、热-渗-力-化)全耦合预测技术，阐明了储层传热传质规律。 (2)构建了水合物开采仿真模拟与实验测试技术体系：研发了水合物钻采工艺室内仿真模拟技术，建立了覆盖微纳米、厘米到米，涵盖水合物宏-微观分布与动态聚散过程的探测与模拟方法，搭建了全流程、全尺度、多参量的水合物开采仿真模拟与实验测试平台，准确测定了试采目标区储层水合物结构与组成，刻画了储层声、电、力、热、渗等物性参数及其动态演化特征，实现了物质运移与三相转化过程仿真。 (3)创建了水合物试采地质-工程一体化调控技术：建立了井震联合的水合物储层精细刻画方法