近年来,页岩气等非常规油气资源的勘探开发越来越受到人们的关注和重视。由于非常规油气储层具有低孔低渗的特点,必须对其采取增产改造措施才能进行经济有效的开发。目前已经形成了以水平井钻完井和水力压裂为关键手段的非常规油气开发技术。水力压裂的目的是在储层中产生高导流能力的油气渗流通道,而支撑剂在裂缝中的运移铺置直接决定着裂缝有效支撑面积和裂缝导流能力的大小,进而影响油气井产能和最终采收率。因而研究支撑剂在裂缝中的运移分布规律对于水力压裂方案优化设计,准确进行产能预测和增产效果评价以及对现场施工都具有重要的理论和现场指导意义。本文首先研究了支撑剂输送过程中的沉降和水平运移规律,建立了综合考虑多因素影响的支撑剂沉降速度和水平运移速度计算模型,并对压裂液、支撑剂性质以及裂缝几何形态等影响支撑剂沉降和水平运移的因素进行了敏感性分析。在对支撑剂沉降速度和水平运移速度研究的基础上,本文考虑了水平井横向裂缝井周存在径向流动的特征,综合岩石弹性变形方程、压裂液连续性方程、压裂液二维流动方程和支撑剂连续性方程,建立了水平井单一横向裂缝的压裂液流动及支撑剂输送数学模型,并构建了数学模型的差分方程进行了数值求解。根据所建立的水平井横向裂缝压裂液流动和支撑剂输送数学模型,使用C#语言编制了水平井压裂支撑剂运移分布模拟软件,并利用软件进行了水平井压裂支撑剂输送影响因素分析。结果表明:支撑剂浓度和裂缝壁面效应能够减缓支撑剂沉降速度,但同时也会阻滞支撑剂的水平运移,使有效支撑缝长变短。增大压裂液粘度和施工排量,减小支撑剂密度和粒径以及采取适当的加砂程序都能获得更好的支撑剂铺置状态,从而得到更佳的压裂改造效果。最后,利用fluent软件对水平井分段多簇射孔压裂时多簇射孔中支撑剂分布规律进行了数值模拟研究。模拟结果表明,水平井多簇射孔时各射孔簇间支撑剂分布不均匀,支撑剂会向射孔段末端“聚集”,增大压裂液粘度和排量,减小支撑剂密度和粒径都能够改善这种非均匀分布。