本申请提供了一种天然气水合物开采模拟实验装置，包括：釜体，釜体具有扇形腔体的中空腔室，扇形腔体具有相对的顶角端和开阔端；釜盖，设置有：开采井通孔，用于插入开采井，开采井位于中空腔室内的井段的部分周向上开设有多个采气孔，采气孔朝向所述开阔端；开采井在中空腔室外部连接有用于检测采气速率和出水速率的测定机构；多个釜盖连接孔，釜盖连接孔用于向中空腔室内填充含水沉积物，多个釜盖连接孔自顶角端向开阔端分布；与釜盖连接孔相配合的法兰盖。本申请通过构建水平截面为扇形的空间以模拟天然气水合物的开采过程，再通过计算还原至半径相同的圆形区域，以实现与相同半径的大型反应釜相当的模拟效果。