本发明提供了一种天然气水合物钻井循环模拟实验装置及方法。该模拟实验装置，包括：反应釜，控温系统，双层循环管系统，万能试验机，内管提升机构，温度压力传感器；反应釜的釜体底部设有进气口和传感器接口；反应釜的釜体位于控温系统内；双层循环管系统包括由外至内贯穿反应釜釜盖的表层导管和内管、二者可以独立运动；表层导管的底端开口、顶部设有钻井液出口；内管的顶部设有钻井液入口、底端连接有钻头，该钻头设有钻井液喷射口；万能试验机与表层导管的顶部连接；内管提升机构与内管的顶部连接；温度压力传感器伸入反应釜的内腔。本发明还提供在上述实验装置中进行的模拟实验方法，该方法能够模拟深海海底天然气水合物钻井循环动态过程。