在海底的沉积物或冻土中,赋存有大量的天然气水合物,这是一种适于未来开发利用的能源,具有优质、洁净、资源量大等优势。由于开采对象的复杂性,在世界范围内,开采技术整体上尚无成熟配套,面临着单井产量低、连续时间短、经济效益差等缺陷,因此需要针对天然气水合物储层研究高效开采的工艺方法。本研究针对有一定渗流能力的水合物储层,提出了一种采用直井井组细分层压裂注热水开采的工艺技术:(1)依据地质资料,对目标储层布置直井井组,直井分为注水井与生产井,通过井组注入热水开采提高采收率;(2)采用套管射孔完井,套管内下入筛管防砂;(3)对注水井进行不加砂细分层压裂,采出井不压裂;(4)至生产效果变差时,开始通过注水井注入热水激发,从生产井生产天然气;(5)采用海水源热泵技术提供热水,就地取材,经济高效;(6)对采出井进行注入固结剂作业,采用系统防砂技术;(7)建立数学模型进行模拟,结果表明,细分层压裂注热水开发方案能大幅提高产量。该工艺能够提高储层的加热效率与受热体积,减少出砂的可能性,大幅提高储层生产天然气的产量与持续时间,进而提高经济效益。