本发明涉及一种下伏游离气天然气水合物开采模拟装置与方法，其在模拟反应器中安装气液渗流控制系统，将模拟反应器分为水合物区和游离气区；先采用模拟反应器倒置的方法制备具有上覆游离气的水合物藏，然后将模拟反应器上下翻转，制得具有下伏游离气的水合物藏；接着开展水合物开采试验，通过水合物层和游离气层压差自动开启气液渗流控制系统，实现开采过程上部水合物层和下部游离气层之间气液渗流均匀分布。本发明制备的水合物层和游离气层中的气、水及水合物饱和度控制精度高，操作简单方便，可精确模拟实际开采过程水合物层和游离气层之间的气液渗流特性，可应用于各种不同类型下伏游离气水合物藏开采模拟试验。