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(chǔ)藏具有弱膠結(jié)、非成巖與易碎化等特點(diǎn)，相較于常規(guī)油氣資源儲(chǔ)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(chǔ)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??；注化學(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(shí)，我國南海天然氣水合物儲(chǔ)層低滲透的特點(diǎn)，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(chǔ)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(shí)，熱激水合物以提高其分解率，達(dá)到了高運(yùn)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(shí)，說明我國南海天然氣水合物儲(chǔ)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(jià)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(chǔ)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(shí)驗(yàn)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。