本发明属于天然气水合物开采技术领域，公开了一种适用于天然气水合物井口采气树模拟运行实验系统，其特征在于，包括水池、底部振动系统、油管、采气树本体、侧向波动模拟系统、井下机器人控制面板、传感器、压力计、流量计、水合物运输泵、天然气水合物合成装置、数据分析系统、控制系统。其中底部振动模拟系统位于水池底部，上部安放井口采气树。侧向波动模拟系统位于水池边缘。井下机器人操作系统与井口控制系统连接。本发明能够模拟井口采气树系统受到横向波动和轴向振动情况下的运行条件分析，更加贴合深水真实生产环境。能够模拟井下机器人控制系统对井口采气树的控制，可以验证复杂工况条件下的控制精度，实现实时调整和纠错。