孔隙充填和裂隙充填是自然界中水合物赋存的两种基本形态，其类型判别对储量评价、钻井安全以及环境评估均具有重要影响。本文模拟南海孔隙充填和裂隙充填两种类型水合物储层，利用岩石物理模型和声学模拟实验获取声波速度和密度，对两种类型的识别方法进行了探索。结果显示，孔隙充填和裂隙充填型水合物沉积体系的纵波速度都随水合物体积分数的增大而增大，密度都随水合物体积分数增大而减小。将速度与密度参数结合计算两种类型水合物阻抗和$\rho {\sqrt V _{\rm{p}}}$属性表明：对于含孔隙充填型水合物沉积体系的$\rho {\sqrt V _{\rm{p}}}$属性，岩石物理模拟的计算结果与实验结果斜率均为正；而对于含裂隙充填型水合物沉积物的$\rho {\sqrt V _{\rm{p}}}$属性，其斜率均为负。但当水合物体积分数小于40%时，含裂隙充填型水合物沉积物的理论计算结果与实验值存在偏差，因此，在计算低体积分数水合物的$\rho {\sqrt V _{\rm{p}}}$属性时，需要对模型进行适当修正。本文利用$\rho {\sqrt V _{\rm{p}}}$属性对GMGS2航次16井赋存的孔隙充填和裂隙充填型水合物进行了验证，结果表明井中上部分赋存的水合物以裂隙充填型为主，底部以孔隙充填型为主，验证结果与实际钻探结果一致，表明该方法用于识别水合物类型是可行的。

南海天然气水合物（以下简称水合物）较多赋存于凹凸起伏的泥质地层中。针对实际倾斜水合物储层展开多分支井产能研究十分必要。以南海北部神狐海域X01站位实际地质参数和地形参数为依据，利用TOUGH+HYDRATE水合物产能预测软件和经过验证的建模新方法，建立了代表实际情况的倾斜泥质水合物储层模型，探讨了多分支井射孔程度对开采产能的影响，对比了位于储层不同构造位置（即构造低部位、倾斜部位和构造高部位）的多分支井的产能差异，确定了优势开采井型和最佳布井位置。结果表明，相比于仅水平分支射孔的多分支井，水平分支和垂直主井同时射孔的多分支井更利于水合物分解产气。但垂直主井的打开长度不宜过长，垂直主井与水平分支的打开长度比值介于0.5～1.0最利于提高气水产出比。泥质水合物储层的地层倾角影响多分支井的开采产能，将多分支井布设在储层构造低部位的水平位置更利于实现水合物长期高效开采。

蠕变是指沉积物在特定应力状态下变形与时间的关系，属于沉积物的固有力学属性。厘清海洋天然气水合物开采过程中储层蠕变的主控因素及其控制机理，对量化评价潜在工程地质风险的发生和演变规律具有重要意义。本文将在综述海洋天然气水合物储层破坏特征的基础上，梳理海洋天然气水合物储层蠕变特征及主控因素，厘清关键科学问题；结合最新研究成果，阐述天然气水合物储层蠕变特征多尺度表征与探测技术体系的基本内涵，简要探讨该领域的未来研究方向。初步分析认为，海洋天然气水合物开采过程中储层蠕变行为是水合物本身及其分解产出过程中的应力、温度、渗流等动态因素综合作用的结果，现有蠕变本构模型无法完全反映上述相变-传热-渗流-应力多场多相多组分耦合过程。为建立适合南海北部水合物储层的蠕变本构，进而为后续开采工程安全设计提供理论支撑，建议从天然气水合物储层的力学性能弱化特征及蠕变各阶段的时效参数两方面入手，从分子尺度、纳微尺度、岩心尺度、中试尺度、矿藏尺度5个层面，建立天然气水合物储层蠕变行为的跨尺度研究方法体系；以南海实际储层样品为研究对象，剖析天然气水合物开采过程中储层蠕变行为的主控因素。