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随着能源的不断开发,大多数油田现均已步入后期高含水、开采难度高的阶段。当前大多数低渗、致密、稠油油藏面临的主要问题是岩石储层致密、孔隙喉道细小、渗透性差、原油流动困难,一次采油采收率不足10%。三次采油技术是一种结合物理、化学、生物等手段来提高原油采收率的驱油技术,目前纳米化学驱是预期能能够大幅度提高原油采收率、改善油藏环境的新型高效纳米驱油技术。本文结合课题组前期表面改性-化学破碎技术制备Janus-SiO2纳米分散液的工作基础,采用不同纳米二氧化硅作为Janus-SiO2前驱体,系统考察了不同结构纳米二氧化硅、表面活性剂的匹配性与其分散液稳定性的关系,通过激光粒度分析仪、可见分光光度计、透射电子显微镜对Janus-SiO2纳米液的分散稳定性及结构特征进行测试分析,采用采用旋转滴界面张力仪、多功能岩心驱替装置、接触角仪对Janus-SiO2纳米液降低油水界面张力的能力及驱油性能进行了评价,并研究了化学破碎剂浓度、盐度等对其分散稳定性及其驱油性能的影响。主要研究内容和结论如下所述:1、纳米SiO2与表面活性剂的匹配性及其对Janus-SiO2纳米分散液的影响:选用不同型号的改性纳米二氧化硅（有机修饰剂量均为20%）NPS-Z、CG1631、DNS-1、DNS-1N制备Janus-SiO2纳米液,筛选出在水溶液中分散稳定性好的纳米二氧化硅DNS-1,以其作为Janus-SiO2前驱体制备的Janus-SiO2纳米液分散稳定性最佳,透光率达98%,颗粒尺寸小于10 nm。考察DNS-1与阳离子表面活性剂CTMAB、阴离子表面活性剂SDS、非离子表面活性剂OP-10、复配表面活性剂F12的分散匹配性和驱油性能。结果表明,DNS-1在复配表面活性剂F12的调节作用下分散稳定性最好,平均粒径小于10 nm,能够快速将油水界面张力降至0.30 m N/m,并将原油从玻璃片表面几乎完全剥离,最终原油采收率为49.92%,表现出优异的驱油性能。2、表面活性剂对不同有机修饰量纳米SiO2分散稳定性及驱油性能的影响:采用复配表面活性剂F12作为分散助剂,考察不同表面有机修饰剂用量的DNS-1型纳米二氧化硅（按照不同的修饰量命名为HB100、HB105、HB110、HB115、HB120、HB125）制备的Janus-SiO2纳米液分散稳定性,确定制备分散稳定性最佳的Janus-SiO2纳米液的最佳化学破碎剂含量为1.0 wt%。考察了Janus-SiO2纳米液对驱油性能的影响,研究结果表明,当1.0 wt%化学破碎剂浓度时,HB120制备的Janus-SiO2纳米液降低油水界面张力的效果最好,能够将原油从玻璃片表面完全剥离,洗油效率最高,在一次水驱基础上提高原油采收率21.81%。考察了表面活性剂SDS对DNS-1系列（HB100-HB120）纳米二氧化硅分散稳定性和驱油效率的影响。研究结果表明,在表面活性剂SDS调节作用下,Janus-SiO2纳米液具有较好的分散稳定性,随着纳米二氧化硅表面有机修饰剂量的增加,油水界面张力和驱油效率均是先增大后降低,其中HB115制备的Janus-SiO2纳米液可将油水界面张力降至最低,达1.80 m N/m,驱油效果最佳,在一次水驱基础上提高原油采收率17.27%。3、Janus-SiO2纳米分散液的耐盐及乳化性能研究:对F12调节下分散稳定性及驱油性能俱佳的HB120型Janus-SiO2纳米液的耐盐性进行研究,考察了F12调节下单盐度氯化钠及多矿化度对HB120型Janus-SiO2纳米分散液分散稳定性及驱油性能的影响。结果表明,二者对Janus-SiO2纳米分散液的分散稳定性和驱油效率均有显著影响,且随着盐度的增大,Janus-SiO2纳米分散液的分散稳定性降低、粒径增大;在低盐度环境中,Janus-SiO2表现出较好的耐盐性能,能够有效的提高原油采收率。探讨了制备Pickering乳液的方法和稳定Pickering乳液的油水比,验证了Janus-SiO2的双亲性和表面活性剂特性。研究结果显示,采用均质机剪切的方式制备的Pickering乳液的乳化效果比采用超声方式制备的Pickering乳液的更好,可得到稳定的O/W型Pickering乳液。以柴油和液体石蜡分别为油相,制备Pickering乳液的最佳油水比均为1:50,所得Pickering乳液的稳定存放时间分别为72 h和100 h,其中以柴油为油相制备的Pickering乳液的乳化效果更好,油相被剪切成更细小的油滴形成更稳定的O/W型Pickering乳液。