通道压裂技术在裂缝中形成由支撑柱支撑的高速通道网络,使得人工裂缝导流能力提高了几个数量级。有效支撑性是裂缝保持高导流能力的关键,它主要受到支撑柱变形与嵌入的影响,然而目前针对高导流裂缝的研究没有考虑非均匀缝宽分布和支撑柱非线性变形破坏,导致通道压裂裂缝导流能力预测存在较大误差。本论文首先研究了通道压裂裂缝的闭合规律,在此基础上,开展了通道压裂裂缝导流能力的研究。通道压裂裂缝中的支撑柱是裂缝的核心部分,在大型可视化平板实验的结果中抽提出圆柱形和椭圆柱形两种支撑柱模型,利用自研的通道压裂支撑柱力学参数测试装置对支撑柱的力学参数进行测试,得到通道压裂裂缝支撑柱的非线性本构关系,通过实验分析支撑柱力学性质的影响因素,结果表明密度越大、高径比越小,圆度越大的支撑柱变形越小;然后基于岩土力学理论,采用非线性本构模型来表征支撑柱的本构关系。利用Boussinesq及Cerruti势函数以及弹性半空间体受法向集中力的基础模型,得到了不同形状受力区域情况下地层的变形和应力分布,然后基于接触理论建立了通道压裂裂缝支撑柱嵌入模型,结合支撑柱本构模型,考虑支撑柱的变形与嵌入,根据叠加原理建立通道压裂裂缝宽度计算模型,该模型可以准确计算每一个点的缝宽,得到支柱型裂缝中的缝宽分布矩阵,同时基于该模型开展了缝宽分布影响因素研究,结果表明影响通道压裂缝宽分布的因素十分复杂。以通道压裂缝宽计算模型为基础,首先建立支柱型裂缝几何模型和物理模型,考虑裂缝中的通道流部分和多孔介质流部分,基于LBM方法建立耦合通道流动模型和多孔介质流动模型的支柱型裂缝跨尺度流动模型,然后结合支柱型裂缝物理模型,建立了通道压裂裂缝裂缝导流能力预测模型,并分析了工程尺度下通道压裂裂缝导流能力的影响因素,结果表明闭合压力越小、储层弹性模量越大、支撑柱椭圆度越高,裂缝导流能力越高。提出支柱型裂缝有效支撑性的概念,证明了临界指数法的局限性,并基于缝宽计算模型和导流能力预测模型,提出一种新的通道压裂适用性评价方法和施工参数优化设计方法。本文在明确支柱型裂缝闭合规律和导流能力影响因素的基础上,提出了一种新的通道压裂适用性评价方法和参数优化设计方法,为下一步开展通道压裂研究奠定了基础,同时对现场施工参数制定有一定的理论指导意义。