页岩气作为一种非常规天然气,开发潜力巨大。但页岩储层不同于常规油气储层,具有低孔、低渗、致密的特点。目前,水平井技术及分段压裂技术是开发页岩气藏的有效手段。经过水力压裂改造的储层可以形成复杂的裂缝缝网结构,从而有利于天然气的产出,使得采收率大大提高。水力压裂过程中支撑剂能否有效地铺置,很大程度上决定了作业的成败和增产的效果。现阶段人们对支撑剂的运移及沉降规律多集中在理论方面,缺少必要的实验研究。本文通过调研国内外文献,根据现有的理论模型,以Excel VBA为平台,编制了砂堤形态敏感性分析软件。同时采用自主设计的平行板裂缝模拟装置,不仅可以模拟单一裂缝,而且可以模拟更符合页岩气压裂施工后所形成的复杂裂缝,研究了不同施工排量、支撑剂类型、砂比、裂缝角度等因素对裂缝内支撑剂颗粒沉降速度及砂堤形态的影响。通过以上工作,本文对页岩气井水力压裂支撑剂砂堤形成过程进行了全面描述,对比了物理实验与Babcock砂堤形成理论的模拟结果,指出了影响砂堤形态各个参数的主要因素,为建立更合理的支撑剂颗粒输送模型提供了依据,同时对现场压裂设计及施工也具有一定的指导意义。