本发明公开了一种天然气水合物挡砂防砂模拟实验系统及其实验方法，包括液体注入单元、气体注入单元、模型单元、加砂单元、注热单元、计量单元、三相分离单元、气体回收单元和数据采集处理单元；该实验方法包括准备好实验所需的物品，启动系统并记录实验数据，根据实验数据进行对比分析。本发明能够在实验室内开展模拟天然气水合物开采过程出砂机理、规律，研究不同地层中径向流内温度、压力、电阻率等数值的变化情况，在进行注热开采时，能够研究不同注热温度对筛管挡砂性能的影响，在进行降压开采时，能够研究不同降压速度、不同开采速率对筛管挡砂性能的影响，为天然气水合物开采中的防砂方案制定、防砂工艺参数优化及产能预测提供技术支撑。