常规压裂液通常存在着污染地层、地层配伍性差以及残渣返排不彻底等问题,在开发非常规油气资源时这些问题的影响会更为显著。二氧化碳在石油领域具有诸多优点,比如抑制粘土层膨胀,溶于原油中降低原油粘度,返排容易,无污染等,可以较好的满足非常规资源开发低污染低伤害的要求。所以超临界二氧化碳压裂技术是一种开发非常规油气资源潜在的有效手段。但是,该技术目前仍存在诸多不足,比如裂缝内的超临界二氧化碳-颗粒两相流流动机理尚不明晰,颗粒的运移和分布需要进一步研究。本文提出了基于速度矢量方向的拉格朗日差分格式,然后据此分别建立了二维平面和三维空间内的流固耦合模型、考虑外力项的流体流动模型、颗粒运动模型,将三者进行耦合从而建立了二维、三维颗粒-流体两相流模型,并通过案例模拟验证了模型的有效性。利用该模型编程模拟研究了三个关键问题:裂缝内悬浮颗粒的沉降以及运移问题、裂缝内沉降颗粒的再运移问题以及微粒在裂缝支撑剂充填层内的运移问题。研究结果表明,本文建立的耦合模型可以有效研究裂缝内的颗粒-流体两相流流动问题。在悬浮颗粒的运移过程中,颗粒间的碰撞以及流体流经颗粒产生的涡流会对促进颗粒的垂向沉降,并阻碍颗粒的水平运移。在沉降颗粒的再运移过程中,颗粒会以不同的运动形式进行运移。当流速较高时,中上层颗粒主要以跃移为主,下层颗粒主要以滚动形式;当流速较低时,中上层颗粒主要以滚动运移为主,下层颗粒主要以蠕移运动为主。微粒在支撑剂充填层内的运移过程中受微粒位置、微粒尺寸、边界条件的影响会出现不同的运动结果,包括运移沉积、堵塞孔喉以及流出充填层。