通道压裂通过脉冲交替泵入含支撑剂的携砂液和不含支撑剂的中顶液,在人工裂缝中形成非均匀柱状支撑结构(支撑剂团)的不连续铺置,从而在裂缝中形成流体高速通道网络,通道裂缝导流能力较常规水力裂缝导流能力提高几个数量级。然而目前对于支撑剂团在地层闭合压力作用下的变形规律认识不清,导致支撑缝宽变化规律认识不明,裂缝导流能力计算困难。本文首先利用大型可视化平板实验装置模拟通道压裂中支撑剂运移铺置过程,获得不同实验参数条件下支撑剂团铺置规律。统计分析支撑剂团铺置形态及尺寸,根据施工排量和携砂液脉冲时间抽提出三种典型支撑剂团铺置结构,通过实验模拟支撑剂团的压缩变形过程,得到不同参数下支撑剂团变形规律并计算出不同压力段的支撑剂团杨氏模量。然后采用光滑粒子法(SPH)将支撑剂团离散成具有实际质量与体积的颗粒,支撑剂团内部采用核估计与粒子相似计算颗粒法向应力,采用有限元法(FEM)将地层进行离散,其与支撑剂团的接触采用FEM与SPH的耦合接触算法,根据平板实验抽提的支撑剂团尺寸,建立三种地层裂缝-支撑剂团接触模型,研究不同地层闭合压力与岩石杨氏模量下的支撑剂团与地层裂缝变形规律,获取支撑剂团压后形态、法向应力以及裂缝宽度等参数。最后抽提变形稳定后的支撑剂团与裂缝形态,采用计算流体动力学方法,建立裂缝-支撑剂团流动模型,计算不同施工参数在不同地层闭合压力下的裂缝导流能力。模拟结果表明:随着地层闭合压力从14MPa增加到41MPa,三类支撑剂团支撑的裂缝宽度均呈现加速下降趋势,其中初始半径为9mm支撑剂团支撑下的裂缝宽度最大,从2.52mm降至1.72mm,初始半径为5mm支撑剂团支撑下的裂缝宽度最小,从1.97mm降至1.22mm,支撑剂团半径越大,裂缝宽度越大;三种类型支撑剂团颗粒受法向应力均从73MPa增加到110MPa,并呈现四周小中间大的分布规律;裂缝导流能力最大的为椭圆柱体支撑剂团,其裂缝导流能力从12500D·cm减小到3630D·cm,初始半径为9mm的支撑剂团的裂缝导流能力从15500D·cm减小到2580D·cm,施工排量与携砂液脉冲时间越大,裂缝导流能力越大。本论文可计算出不同施工参数在不同闭合压力下的裂缝导流能力,为进一步开展通道压裂增产机理研究奠定基础,同时对现场的施工参数制定有一定的指导意义。