压裂液携砂性能直接影响到压后支撑裂缝的几何尺寸和裂缝导流能力,从而影响压后生产效果。目前,瓜胶压裂液主要以黏度参数来表征其携砂能力,然而,只用黏度来表征液体的携砂能力是不完善的,如有些压裂液体系的黏度一样,其携砂性能却存在差异,这主要是因为没有考虑液体的弹性和结构的影响。本文在广泛调研国内外关于表征压裂液携砂性能研究现状的基础上,研究瓜胶压裂液的微观分子结构及宏观黏弹性能与携砂性能之间的关系,通过ESEM来观测微观结构,并运用数字图像处理技术进行分析,发现随着瓜胶浓度或交联剂增加,结构逐渐变得均一、连续、致密,并从二维的平面展布过渡到三维的网状结构分布,这种网络结构能够有效的传递应力及束缚分子链的运动,来赋予体系更高的强度、刚性、热稳定性及耐剪切性,被束缚包裹的水分子也越来越多,空隙区域减少,瓜胶纤维的平均网络结构密度增大。随着微观结构的变化,体系的静态悬砂性能及动态携砂性能均随之增强。通过黏弹性能测试发现瓜胶压裂液具有很好的黏弹性能。弹性模量G’随着瓜胶浓度或交联剂的增加而增加,损耗模量G”随着瓜胶浓度的增加而增加,而与交联剂的关系变化不明显,没有体现出一定的规律性。研究黏弹性与携砂性能的关系发现,它们之间存在着明显的对应关系,即随着弹性模量G’增加,其静态悬砂性能及动态携砂性能均是随之增强的,是因为体系形成了更多的交联键及分子链的纠缠结构,赋予体系更高的弹性特征及结构强度,且通过可决系数R2的判断,在0.1Hz处的低频区弹性模量值与压裂液的携砂性能之间的关联性更强。它们之间满足幂指数函数模型的经验关系式,说明瓜胶压裂液的携砂性能不仅是黏度的函数,也是结构强度的函数。通过验证实验发现,虽然HPG溶液和CMG溶液具有相同的表观黏度,但是通过对其微观结构的表征及黏弹性能的测试分析发现,体系中瓜胶平均网络结构密度不同,分别为72.24%和65.38%,HPG溶液的结构更加致密,O,1Hz处弹性模量也不同,分别为0.19Pa和0.03Pa,结合本论文的认识,HPG溶液的携砂性能应该更强,通过支撑剂的静态沉降实验和缝内支撑剂运输可视化的物模实验验证了判断的正确性,说明本论文的实验结论及认识具有可靠性。研究表明将黏度参数与压裂液微观分子结构及宏观黏弹性能相结合才能更加全面、精细的表征压裂液的携砂性能,此结果可为压裂液稠化剂选择和其加量的精确确定提供指导。