降压开采天然气水合物过程中普遍存在水合物二次生成现象，二次水合物会导致井口堵塞、产气速率降低、分解效率下降，从而制约天然气水合物安全高效开发。本工作从空间、体积、时间三个维度出发，研究二次水合物的宏观分布、构形演化、瞬态相变等特征及其影响机理，旨在找到天然气水合物二次生成的关键控制参数并提出科学有效的防治方法。首先，通过不同尺度条件下的三维水合物开采模拟实验，发现在降压开采初期具有显著的水合物二次生成现象，具体表现为反应釜内部局部温度升高。此外，从三维温度场分布云图可以看出，二次形成的水合物存在非均质分布现象，一般集中分布于气液流动区，如开采井附近。然而，受限于传感器精度及分布位置限制，无法准确表征出二次水合物的具体分布位置及形态。因此，本工作采用X射线CT技术，实现了降压初期多孔介质孔隙内二次水合物分布及形态的表征。通过提取水合物及孔隙结构信息，发现水合物二次生成主要发生于气液界面处（呈现多孔状结构）以及原始水合物颗粒表面（水合物形态由颗粒包裹型转化为孔隙填充型）。由于水合物二次生成发生速度快，X-CT技术无法捕捉到其瞬态相变规律。因此，在前者基础上，本工作进一步采用微流控技术，研究了多孔介质微尺度界面传质与水合物瞬态相变的耦合关系。利用微流控可视化水合物高压实验装置对界面水合物瞬态相变特性进行研究，获得了水合物膜厚度、粗糙度、致密度等特性随气液流速变化规律，从而揭示了气液界面传质与水合物瞬态相变之间的内在联系。

天然气水合物,二次生成,降压开采,孔隙结构