我國分別在2007年與2013年在南海海底成功獲取天然氣水合物樣品，并于2017年成功試采。試采工程的順利進(jìn)行與成功，表明了我國具有開發(fā)潛力巨大的天然氣水合物資源。但是，我國南海水合物儲藏具有弱膠結(jié)、非成巖與易碎化等特點，相較于常規(guī)油氣資源儲藏不具備巖石骨架，在開采天然氣水合物的過程中容易造成地質(zhì)災(zāi)害。目前主要的天然氣水合物開采思路有降壓、熱激、注化學(xué)試劑與CO2置換等等，但對于我國南海天然氣水合物儲藏，這些方法具有一定的局限性：降壓法長期開采易引發(fā)水合物二次生成與冰的生成；熱激方式熱損耗大，井筒加熱半徑?。蛔⒒瘜W(xué)試劑成本高，且容易污染環(huán)境；CO2置換作用慢，開采周期長；同時，我國南海天然氣水合物儲層低滲透的特點，無法滿足這四種開采思路對高滲透性的要求。因此，針對我國的天然氣水合物儲層特性，探索新式的開發(fā)思路很有必要。

   高壓水射流法是一種較為成熟的能源開采技術(shù)，在環(huán)境污染、能源利用率等方面均具有優(yōu)勢。由于該方法能有效提高采礦速率、降低開采成本，在傳統(tǒng)能源開采施工中得到了廣泛的研究與應(yīng)用。在水合物資源開采的研究過程中，陳晨、高文爽等人結(jié)合了高壓水射流法與熱效應(yīng)的作用，提出高壓熱射流開采法。在利用高壓射流切削天然水合物的同時，熱激水合物以提高其分解率，達(dá)到了高運輸速率、高熱能利用率的目的。隨后，水合物射流破碎固態(tài)流化開采技術(shù)經(jīng)周守為等人提出，成功應(yīng)用在2017年5月我國南海神狐海域的天然氣水合物的試采工程中，同時，說明我國南海天然氣水合物儲藏特性能夠滿足水射流沖蝕破碎的條件。此次試采工程證明了水射流沖蝕破碎天然氣水合物是一種潛力大、具有可行性的新型天然氣水合物開采思路，具有重要的研究價值與意義。

   水射流切割、破碎天然氣水合物是高壓射流開采水合物方法的關(guān)鍵工藝，水射流破碎天然氣水合物儲層的效率直接關(guān)系到開采效率，因此探究射流破碎天然氣水合物的過程與機(jī)理具有重要意義，但適合的物理模擬實驗系統(tǒng)是研究射流破碎天然氣水合物過程與機(jī)理的前提。