低渗透油藏存在孔隙度小,孔隙喉道细小,渗流能力差等特点,造成油田水驱效果差、含水率高、采出程度低等问题。通常情况下都采用化学驱方法进行提高采收率处理,但常规的化学驱存在着大量的问题,而纳米颗粒因能够更好地进入低渗地层孔隙中,改变岩石润湿性等特点,近年来引起了广泛的关注。纳米二氧化钛凭借其粒径小、表面活性大和吸附性强等特性,在纳米颗粒应用于低渗透地层提高采收率方向具有发展潜力。本文从增强纳米二氧化钛颗粒的稳定性,减少颗粒间的团聚,改善颗粒在孔隙中的运移能力,改变润湿性的角度出发,采用一定方法对纳米二氧化钛颗粒进行改性;再通过各种测试分析,评价改性后的纳米二氧化钛颗粒的理化性能,确定其适用的地层环境;最后通过一维岩心模拟驱油实验,优选其驱油实验参数,评价其驱油效果,确定其在岩心中的渗透率适用界限。改性实验表明,当反应物摩尔比为1:1,反应温度为60℃,反应时间为6h时,纳米二氧化钛颗粒在水中的悬浮性最好,可稳定静置数周不团聚沉降;采用红外光谱、扫描电镜、热重分析表征产物结构证明了产物改性成功;静态实验结果表明,改性后的钠米二氧化钛颗粒平均粒径为246.7nm,Zeta电位值主要分布在-47m V和-30.6m V;改性后的纳米二氧化钛颗粒适用于地层水的矿化度为0～20000mg/L,地层温度为40℃～60℃,地层水p H值为2～8,钠离子浓度低于1000mg/L的硫酸钠水型、重碳酸钠水型以及镁离子浓度低于1500mg/L的氯化镁水型的地层环境;改性后的纳米二氧化钛在亲水表面的接触角由增大至,颗粒由强亲水性转变为弱亲水性润湿;改性纳米二氧化钛颗粒能有效降低界面张力值至0.74m N/m。驱油实验表明,当纳米二氧化钛驱油体系的浓度为0.1%,注入量为0.3PV,采用交替注入的注入方式,注入纳米颗粒时机为98%时,提高采收率程度最大,达到18.18%;当岩心渗透率范围在5×10^-3μm²～20×10^-3μm²,提高采收率程度较佳,达到11.11%～12.73%。本文初步形成了纳米二氧化钛颗粒在低渗透油藏中的驱油机理,构建出一套完整的纳米二氧化钛颗粒驱油体系,为进一步实现矿场应用提供理论和现实的依据。