大规模加砂压裂是有效动用页岩气的关键技术。在页岩储层压裂实践中,发现压后返排以及生产过程中井筒长期处于气液两相流动且裂缝容易出砂。目前对于页岩气井支撑剂回流方面,主要集中在单相气流与控制技术研究上,裂缝内气液两相流动状态以及支撑剂回流机理基本处于一片空白。因此,本文围绕页岩气井返排过程中气液两相流动支撑剂回流机理,系统开展缝内支撑剂受力状态、井筒气液两相流压力分布、井口油嘴动态特征等研究。以压力为纽带,建立了裂缝-井筒-油嘴耦合模型,实现通过改变地面油嘴尺寸大小来控制井底压力,合理开采速度,从而达到防止支撑剂回流的目的。本论文首先假设裂缝端口为支撑剂固结而形成的支撑拱,通过综合考虑毛管力、裂缝闭合应力、气液拖曳力对支撑拱稳定性的影响,结合支撑拱破坏准则、裂缝内流体高速非达西流动方程,建立气液两相支撑剂回流模型。并利用经典的“砂粒启动”模型以及实验数据对其进行了验证,分析了临界流速的影响因素。其次,研究了井筒气液两相流水平段、造斜段、垂直段压降计算模型,利用改进的位置迭代法并结合微元思想准确计算了造斜段沿程压降,并与现场数据进行了对比。最后,利用Gilbert、Ros、Achong经典嘴流模型拟合并分析了页岩气井口两相嘴流动态,并结合压力、流量连续方程建立了裂缝-井筒-油嘴三部分耦合模型。本文通过相关的研究,主要取得了以下结论和认识:（1）通过考虑毛管力、裂缝闭合应力、气液拖曳力对支撑剂稳定性的影响,建立了气液两相流裂缝内支撑剂回流模型,并计算了回流临界流速。分析结果表明:菱形排列方式临界流速最高,正四边形排列次之,正方形排列最低;支撑裂缝的稳定性与临界流速成正比;临界流速随闭合应力、颗粒直径增加而增加;随温度、含水饱和度、生产压差、压裂液破胶后粘度和表面张力增加而减小;支撑拱稳定性主要受支撑剂颗粒直径、支撑剂排列方式、裂缝内含水饱和度、压差、闭合应力、压裂液粘度影响,受缝宽、温度、表面张力影响较小。（2）通过优选经典井筒气液两相流压降模型,根据页岩气井典型的水平段、造斜段、垂直段“三段式”两相流动的特点,建立了页岩气压裂水平井筒气液两相流压降计算模型。从气液两相流动机理出发,并结合微元思想采用位置迭代法比前人更精确地计算了造斜段气液两相流压降与垂直段压降。计算结果表明:在整个页岩气井筒中,气液两相流压降可达几个甚至十几个兆帕,对研究页岩气返排参数优化结果影响较大,不能忽略;页岩气井井筒气液两相流压降主要集中在垂直段,占总体压降的70%;在垂直段总压降中,势能压降占比最大,约占90%,而摩阻压降约占10%;井筒压降随油管粗糙度、产气量以及产液量增加而增加;随油管直径增加而减小。（3）在Gilbert、Ros、Achong嘴流方程的基础上结合H13-5井返排、生产数据,采用二维多元最小二乘法建立了适用于长宁地区气液两相嘴流新模型,并以井筒裂缝处为节点,结合地层流入曲线与井筒（考虑油嘴）流出曲线,采用压力、流量为纽带耦合页岩气井裂缝-井筒-油嘴三部分,编程计算了防止支撑剂回流的井口油嘴尺寸优化程序。在裂缝闭合后返排过程中,给定气液比以及产气量,可以有效计算防止气井出砂的最大临界产量与最优油嘴尺寸。结果表明:临界油嘴尺寸随井口油压、裂缝宽度、压裂液粘度的增加而越小,临界产气量也相应减小;随支撑剂颗粒直径、闭合应力、气液比增加而增加,临界产气量也相应增加,井口油嘴尺寸随井口油压、气液比、闭合应力变化较大;随支撑剂颗粒直径、压裂液粘度变化较小。