注水开发是低渗透油藏最主要的开发方式,但在注水过程中普遍存在着注水压力高、地层欠注等问题,影响了开发效果。近年来,纳米材料以其独特的性能和巨大的潜力而受到广泛关注,纳米增注技术是纳米材料应用于油田增注的一次重要尝试,在现场应用中取得了巨大的成功。目前在纳米水基增注剂研制中存在纳米粉体团聚和乳液失稳团聚两大主要问题,严重影响纳米材料的增注效果,因此急需研制分散稳定性更好的纳米增注剂。本文详细研究了纳米颗粒合成过程、团聚原因及分散方法。通过改进制备工艺,研制出新型水基纳米增注剂,这种增注剂无颗粒团聚,分散稳定性好,耐高温、耐矿化度,降压增注效果显著。具体工作如下：(1)采用溶液-凝胶法合成纳米二氧化硅颗粒。通过单因素分析实验研究了各反应参数对合成产物的影响。结果表明前驱体及催化剂浓度增加,粒径增大,温度增大,粒径减小,粒径大小的关键在于控制诱导期。(2)用HMDS原位改性的方法制备出疏水纳米颗粒,并对产物进行了表征。结果表明,HMDS最佳用量为40wt.%,产物平均粒径44nm, FI-TR光谱表明颗粒表面存在疏水甲基基团,透射电镜显示产物为单分散球形纳米颗粒,接触角表征结果表明水在粉体压片表面接触角为112.6。。(3)用扫描电镜(SEM)表征法研究了纳米团聚现象及表面活性剂的分散作用。结果表明,纳米凝胶加工成粉末及粉末存储过程中团聚严重,直接在有机溶剂中加入表面活性剂可有效分散纳米颗粒,因此将纳米凝胶加工成粉末的步骤省略,采用一步湿化学法,以疏水纳米颗粒凝胶作为原料。(4)筛选出在高温高矿化度地层水中稳定分散纳米颗粒的表面活性剂,制备新型水基纳米增注剂,并对其进行了表征和研究。结果表明制备的新型纳米增注剂中纳米颗粒分散均匀,强酸及弱碱环境下稳定性能好,纳米颗粒浓度为0.2%时即可将岩石切片表面润湿性反转为疏水。(5)通过岩芯驱替实验评价了新型水基增注剂的增注性能,研究了注入工艺。最佳注入浓度为0.1%,最佳注入量为2倍孔隙体积(PV)。通过测定岩芯物性参数变化,研究了纳米材料的影响,结果表明增注剂处理后的岩芯其孔隙度及绝对渗透率稍有下降,主要是由纳米颗粒在孔隙表面的吸附造成,束缚水饱和度显著下降,润湿性由强亲水转变为中性润湿,水测渗透率显著增加,降压增注性能显著。