与页岩储层压裂形成的网络裂缝不同,致密砂岩储层水力压裂形成的裂缝形态是以主缝为主、天然裂缝开启及交错为辅的复杂裂缝形式,明确支撑剂在复杂裂缝内的沉降运移机理,掌握其在主缝及分支缝内的沉降运移规律对于指导致密砂岩压裂设计具有重要意义。本文针对致密砂岩储层压裂施工后裂缝复杂程度较高的特点,在固液两相流理论基础上,结合数值模拟方法和实验数据,系统研究了复杂裂缝内支撑剂沉降运移机理及规律。首先确定砂堤形态表征参数,在平衡高度、前缘参数的基础上,引入了砂堤二维面积、无因次面积增长比两个参数,以全面描述主缝和分支缝内砂堤体积分布及其增长速度的变化情况;优选数值计算方法,利用实验数据对模拟结果进行了验证;通过研究裂缝参数、泵注参数、支撑剂性质对主缝及分支缝内砂堤展布形态的影响,定量表征了逼近角、分支缝位置、分支缝缝宽、携砂液流速、注入位置、支撑剂密度对砂堤平衡高度、前缘参数、砂堤二维面积、无因次面积增长比的影响程度;根据缝内速度场及流线分布研究了支撑剂运移过程中的主要作用机理,计算分析了主缝及分支缝内砂堤展布形态主要控制因素;研究双缝模式内砂堤堆起过程及展布形态特征,分析了双缝模式下支撑剂分流规律、流量影响下的砂堤体积分布及缝内支撑剂运移机理。