目前,水力压裂技术广泛应用于非常规油气储层的增产改造,在提高油气井产量方面取得了较好成效。常规水力压裂技术需要从地面泵注固体支撑剂进入储层,支撑剂通常以“砂堤”的分布形态支撑裂缝。然而,常规水力压裂技术存在压裂液破胶残渣污染储层、高砂比伴随高排量高泵压造成施工设备和管柱磨损、加砂过程控制不当易形成砂堵、施工安全风险和人员安全风险等问题,无一不影响着水力压裂技术的应用与发展。针对上述问题,目前正在研发一种新型液体自支撑压裂技术,其原理是注入非混相的自生固相压裂液和非自生固相压裂液至地层裂缝,其中自生固相压裂液在储层温度刺激下形成自生固相支撑剂支撑裂缝。该技术包含相变材料、相变控制条件、非混相流体分布规律、现场施工工艺四方面关键技术,本文正是对其中关键技术之一即非混相流体分布规律展开研究。自生固相压裂液在裂缝内的分布模式决定了自生固相支撑剂在裂缝内的分布形态,直接影响支撑效果和导流能力,因此研究自生固相压裂液体系液液两相分布规律对提高储层增产改造效果具有重要意义。本文紧密围绕自生固相压裂液和非自生固相压裂液密度差、界面张力、黏度比、注入压力、注入比例等敏感性因素,开展液体自支撑压裂技术非混相流体分布规律研究。主要研究内容如下:(1)通过研究自生固相压裂液液滴的稳定性、粒径大小和粒径均匀分布程度,分析了敏感性因素对自生固相压裂液液滴形态分布的影响规律,初步确定了各敏感性因素的研究范围。(2)利用可视化平板裂缝分布物理模拟装置,采用单因素控制变量法研究了敏感性因素对平板裂缝中非混相流体分布模式的影响规律,发现了桥墩式、渠道式、珠状分布等自生固相压裂液不同分布模式,分析了单因素影响下不同分布模式的形成条件。(3)采用正交试验法研究了黏度、密度、界面张力三因素对自生固相压裂液体系液液两相在平板裂缝中分布模式的影响规律,同时研究了注入压力、注入比例两因素对分布模式的影响规律,得到了多因素作用下自生固相压裂液桥墩式、渠道式、珠状分布等不同分布模式的形成条件,分析出黏度、注入压力是影响分布模式的主要因素。(4)根据多因素影响下自生固相压裂液平板裂缝分布物理模型,建立了自生固相支撑剂三维分布几何模型,基于流体流动数学模型进行了流场数值模拟研究,计算了不同分布模式的裂缝导流能力,优选出桥墩式、渠道式等高导流能力的分布模式,利用极差法分析得到黏度、密度、界面张力对分布模式的影响程度为:黏度>密度>界面张力。本论文揭示了不同敏感性因素影响下液体自支撑压裂技术非混相流体的分布规律,为优化液体自支撑压裂技术施工参数、提高储层裂缝导流能力提供参考。