低渗-超低渗透油藏中粘土矿石孔隙喉道狭窄、物性差,在注水过程中极易造成矿物空隙的封堵以及出现粘土水化的现象;流体通过低渗透油藏致密的微纳米级孔道时,不仅需要考虑流体与粘土矿物的相互作用力,考虑流体尺寸也很必要。因此,抑制粘土的水化增厚现象、减小粘土矿物晶层间的静电斥力从而增大孔隙直径,并且需要具有可以减小流体水分子团簇尺寸的能力,显得尤为重要。本论文主要综合考虑抑制粘土水化膨胀和降低水分子团簇等的作用,抑制粘土水化膨胀并减小流体水分子团簇尺寸的功能分子对岩石矿物孔隙进行修饰并性能调控。通过调控功能分子,综合实现降低油水界面张力、抑制粘土的晶格改性与运移,提高岩石渗透率等性能。1.设计合成了结构单元为单头单尾型的两亲聚电解质聚2-甲基丙烯酰氧乙基-N,N,N-二甲基辛烷基溴化铵（PASC8）,及不带疏水链的聚电解质聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（PASC1）。PASC8具有高电荷密度和疏水链,絮凝效果优异,显示出的表面活性明显高于PASC1,能更好的降低油水界面张力。高正电荷密度的PASC8和PASC1聚电解质的加入,可插入膨润土颗粒的层间,补充了正电荷,削弱了膨润土层间的静电斥力,减小了层间距,在宏观上展现为粘土体积的减少。并进行了抗溶胀率实验、X射线衍射（XRD）、zeta（ζ）电位、絮凝实验、浊度、表面张力、乳化作用和界面张力性能评价。2.离子液体（ILs）一般上是熔点低于100℃的有机盐类,是一种“绿色化学物质”。设计研究了不同烷基链长度的咪唑基四氟硼酸盐离子液体的性能,包括抑制粘土膨胀、降低水团簇尺寸、絮凝性能和界面性能。通过抗溶胀率实验、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、17O NMR、zeta电位、絮凝实验和界面张力测试,包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（C2-EMIm BF4）、1-丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（C3-PMIm BF4）、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（C4-BMIm BF4）、1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（C5-Pn MIm BF4）、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（C6-HMIm BF4）、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（C8-OMIm BF4）等四氟硼酸盐离子液体能有效抑制粘土的水化膨胀性能和降低水分子团簇的影响。四氟硼酸盐离子液体的加入可以使纯水的半峰宽度减少40%,这表明由于BF4-基团与水分子之间的相互作用强于水分子之间的相互作用,使水分子的聚集现象减少了。在浓度为5000 mg/L时,C8-OMIm BF4的zeta电位几乎达到等电点（IEP）,因此与其他选定的离子液体相比,C8-OMIm BF4具有优良的絮凝效果。并选择C8-OMIm BF4离子液体进行低渗透岩心驱替实验。3.设计选择可聚合的乙烯基离子液体进行均聚,对其均聚物（PVE）在抑制粘土膨胀、絮凝性能、降低水团簇方面进行研究。通过离心法、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、17O NMR、稳定性分析仪、粘度密度等的测试,研究发现,该均聚物在低浓度范围内可以有效抑制粘土膨胀,有降低水分子团簇的作用;较低浓度50～100 mg/L之间时达到等电点,絮凝效果明显;PVE在10mg/L时,动力粘度降低到0.9844 m Pa·s,明显低于纯水的动力粘度。聚合离子液体可以通过多个吸附位点吸附在膨润土颗粒表面,少数分子可进入层间空间,在较低的浓度时就有明显的抑制效果。离子液体聚合物是一种环保的液体,在很低的浓度下具有一定的抗溶胀作用。