本发明旨在提供一种天然气水合物地层井壁稳定性能评价的装置及方法和应用，模拟钻井过程中水合物地层井壁稳定性能变化的室内模拟装置及方法。通过本发明，可模拟实际地层温压环境，研究钻井液、温压变化等因素对水合物地层内部微观结构及力学性能变化情况，对了解水合物地层特性，开展井壁稳定性能评价具有重要意义，为水合物地层安全钻井及开发生产提供基础和支撑。本发明所述力学性能变化采用针入式强度测试模块进行测定，可有效反应不同时刻水合物地层力学性能的变化情况；本发明所述微观结构特征由层析扫描技术测定，可有效描述钻井过程中内部微观结构的变化情况。