降压法是目前天然气水合物藏开发的一种经济、有效的方法,但对于降压到四相点以下有冰生成及二次水合物生成时的研究较少,而且目前的水合物藏开发数值模拟软件不能较好地模拟二次水合物和冰对有效孔隙度、有效渗透率等物性参数的影响。因此,建立一套较为完善的水合物藏开发数值模拟软件,并分析冰及二次水合物对降压开采的影响有重要意义。本文在现有水合物藏数值模拟软件HydrateResSim的基础上,考虑了冰、二次水合物的生成和分解,改进了孔隙度渗透率模型、相对渗透率模型及水合物分解比表面。通过实验室尺度和矿场尺度水合物藏的开采实例进行正确性验证。在此基础上,研究了实验室尺度和矿场尺度下的水合物藏开发过程中,有冰和二次水合物生成时,对降压开采的影响,并分析了影响冰和二次水合物生成的因素。最后对矿场尺度的水合物藏降压开采模式进行研究,考虑了不同的降压幅度、降压速度及周期降压等模式。实验室尺度下有冰生成的研究表明,近井附近有少量冰生成时（SI<0.0012）,会延缓该处水合物的分解。高渗透率情况下冰的分布更加均匀,而低渗透率情况下冰更易积聚在生产井附近。矿场尺度下有冰生成的研究表明,纵向上冰主要分布于水合物藏的中间层,在平面上水合物分解前缘处冰饱和度较高。两种尺度下研究的共同点是:当有大量冰生成时（SI>0.15）,虽然有效孔隙度和有效渗透率下降,渗流阻力增加,但由于冰的生成释放的潜热为水合物分解提供原位热量,总体上冰的生成对水合物分解产气有积极的促进作用。而且生产压力越低,冰开始生成的时间越早,平均冰饱和度越高。实验室尺度下有二次水合物生成的研究均表明,关井初期,井筒附近的二次水合物生成速率较大,但关井后期,二次水合物的生成速率逐渐降低。二次水合物生成后,平均水合物饱和度增加0.02,导致有效孔隙度和有效渗透率的降低分别下降2.50%和9.67%。初始固有渗透率越低,水合物藏平均压力越高,二次水合物生成的速率越大。矿场尺度下,在水合物藏一直分解的过程中,易在生产井靠近上盖层处生成二次水合物。而且可以通过温度压力的变化预测二次水合物生成的时机。二次水合物的生成使有效渗透率降低,因此可以通过井壁加热或注热水方式除去,以更大幅度提高产气能力。渗透率越大(≥75×10-3μm~2),水合物分解速度越快,温度压力降低速率也越快,导致水合物二次生成的时间越早,二次水合物饱和度也越高;初始水合物饱和度越大（≥0.4）,水合物分解速度越慢,温度压力降低越慢,导致水合物二次生成的时间越晚;生产压力越高,温度压力降低越慢,导致水合物二次生成时间越晚,最大二次水合物饱和度越低。在考虑有冰和水合物二次生成的降压幅度、降压速度设计时,在实际生产允许的条件下,降压幅度和降压速度越大越好。采用周期降压模式时,对于高初始固有渗透率水合物藏,水合物总体积呈“阶梯式”下降。在关井阶段,远端的水合物会继续分解,近井处易生成二次水合物。因此可以利用关井将远端的水合物“搬运”到近井处,有利于在下一周期开井时快速分解产气。虽然生产压力在四相点压力之下,但是温度并没有降低到四相点温度,因此生产过程中没有冰的生成。而且周期降压模式下,在有效的开井时间内,平均产气速率更大。低渗透率水合物藏的周期降压模式并没有明显优势。因此,建议高渗透率的水合物藏采用周期降压模式进行开采。