完善和发展提高采收率技术是保障油田稳定生产的关键。泡沫可防止气体在驱替过程中的窜流和粘性指进的发生,并有效提高波及系数。泡沫驱技术已经被国内外实践证明是提高非均质油藏采收率的一种有效方法,但泡沫的稳定性是影响该技术实际应用效果的关键因素。实践表明,在传统表面活性剂泡沫体系中加入合适的纳米颗粒能显著增强泡沫的稳定性,可使其更能适应苛刻的地层环境。但是目前对于纳米颗粒强化泡沫驱油技术的应用研究还存在以下问题:（1）纳米颗粒提高泡沫稳定性的机理涉及纳米颗粒、泡沫液膜、泡沫气体之间的力学作用,其对气体在液膜中的扩散作用影响、纳米颗粒减缓液膜排液的机制、纳米颗粒对油相消泡作用的影响等还未完全探明;（2）由于一般岩心驱替实验中流体的流动状态不可视,而传统可视化物理模型与实际地层环境有较大差异,所以对于泡沫在非均质储层中的渗流特征和驱替机制的研究不够全面深入;（3）目前对于驱油用泡沫体系性能的评价一般采用宏观静态的方法,而泡沫在孔隙中运移时经历一个不断破灭并再生的动态过程,脱离多孔介质环境的静态评价方法不能充分反映泡沫微观流动特征,亟需一种动态稳定性的评价方法来评价和筛选适应储层特性的泡沫体系。针对上述问题,本文首先利用理论及实验方法分析了纳米颗粒强化泡沫稳定性的力学机制,制备了纳米颗粒强化泡沫体系,随后基于核磁共振技术研究了纳米颗粒强化泡沫在岩心中的渗流特征并建立了泡沫动态稳定性评价方法。具体工作包括:（1）从泡沫粗化、液膜排液、遇油消泡三个方面系统分析了纳米颗粒抑制泡沫失稳的机制。结果表明纳米颗粒能够阻碍泡沫气体穿过气液界面和液膜进入周围气泡,从而降低泡沫的粗化速率;纳米颗粒的桥堵在泡沫液膜中形成的微凸起结构阻碍了液体的流动,液膜变形形成了与排液压力对抗的局部毛细管压力,进而降低了泡沫排液速率;纳米颗粒在气液界面的吸附作用改变了液膜分离压力的构成,有利于防止液膜失稳造成的气泡破裂和聚并;纳米颗粒能有效抑制油滴在液膜表面的铺展和对其的破坏,提高了泡沫在含油条件下的稳定性。（2）根据纳米颗粒稳定泡沫的力学机制制备了协同性较好的纳米颗粒（平均粒径为20nm的SiO2）强化泡沫体系,随后建立了核磁共振可视化实验方法,为强化泡沫体系的渗流特征和动态稳定性研究提供了手段。（3）测试了不同渗透率人造砂岩岩心中SiO2纳米颗粒强化泡沫体系的驱水效果以及封堵作用。结果表明相对于SDS（十二烷基磺酸钠）泡沫体系,SiO2纳米颗粒强化泡沫具有较高的阻力因子和更佳的驱替效果;在后续注水结束后,纳米颗粒提高了泡沫的残余阻力因子,并扩大了封堵孔道的半径范围。随着岩心渗透率的降低,纳米颗粒对于泡沫驱替和堵水效果的强化作用减弱。（4）建立了双层非均质岩心大、中、小孔道中流体信号与横向弛豫时间范围的对应关系,研究了泡沫在非均质岩心中的驱替特征和机制。结果表明在向饱和水后的岩心注入泡沫过程中,各类型孔道的含水饱和度以不同特征速率下降。泡沫注入参数（注入速率、气液比、表面活性剂浓度）的改变会显著影响泡沫的波及效率和波及速率。当泡沫体系添加SiO2纳米颗粒后,泡沫波及速率增加且驱替前缘明显相对前移,其对大、中孔道的驱替效果加强。（5）基于有效孔隙体积守恒原理和核磁共振技术建立了泡沫在岩心中的动态稳定性评价方法,测试了泡沫的驱油效果和动态稳定因子。结果表明,泡沫的动态稳定因子经历了骤减、递增和平稳三个阶段。与表面活性剂泡沫相比,纳米颗粒强化泡沫提高了低渗透层的波及能力和驱油效率,抑制了泡沫发展的不稳定阶段并且提高了动态稳定因子最终的平衡值。强化泡沫体系的高动态稳定性验证了纳米颗粒稳定泡沫的力学机制。纳米颗粒类型对泡沫稳定性具有较大影响,SiO2纳米颗粒强化泡沫较Al2O3和CuO纳米颗粒强化泡沫具有更强的动态稳定性。而随着非均质岩心渗透率级差的增大,泡沫动态稳定因子的最小值下降,泡沫动态稳定因子平衡值更低。（6）基于实验结果,建立了适合纳米颗粒强化泡沫的扩展STARS泡沫渗流数学模型,进行了关键参数影响规律研究。结果表明,扩展模型可以较好地反映纳米颗粒强化泡沫在非均质岩心中的渗流特征及动态稳定性变化规律。（7）开展了纳米颗粒强化泡沫在提高裂缝-油湿性储层采收率技术中的应用,研究了岩心在模拟油老化处理以及造缝前后的水驱和泡沫驱的特征。结果表明纳米颗粒强化泡沫能够对裂缝进行封堵,并改变微孔道表面的润湿性,可有效驱替岩心基质孔隙中的剩余油,使其驱油效率高于表面活性剂泡沫。