本发明涉及天然气水合物勘探技术领域，具体涉及一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置和方法。装置包括测温单元和与测温单元水平设置的切割单元。所述测温单元包括测温壳体、测温透明罩、移动测温机构、测温进管口、测温出管口和套管传递机构。所述切割单元包括切割壳体、切割透明罩、移动套管夹持切割机构、切割进管口、切割出管口和载物平台。本发明可以实现套管中含水合物层位的识别—获取一体化作业，提升了水合物样本获取速率，降低了水合物从套管中获取流程中的损耗。此外，通过实际测量温度差异的约束也提高了取样准确度。可将作业中产生的粉末控制在设备内进行集中处理，避免了施工现场的粉尘污染。