随着石油资源的缺乏,如何提高采收率成为人们普遍关注的问题。泡沫驱油是一种提高采收率的方法,但泡沫是一种热力学不稳定体系,其稳定性限制了在油田的应用。研究发现,纳米颗粒可以吸附在气液界面增强泡沫的稳定性,而均质纳米粒子表面活性不高,运移到气液界面的过程需要大量能量,使得生泡条件苛刻,极大程度地限制了均质纳米粒子在稳定泡沫方面的应用。鉴于此,本文采用Pickering乳液模板法成功制备了半亲水-半疏水的双面神纳米颗粒,通过改变实验条件,进而调控制备的双面神纳米颗粒粒径的大小。利用搅拌法,评价了不同类型的表面活性剂的泡沫性能,非离子表面活性剂月桂基葡糖苷和亲水纳米颗粒复配能够形成协同稳泡效应,但是这种效应很弱;双面神纳米颗粒和表面活性剂复配显著地提高了泡沫的稳定性,二者协同稳泡效果强,且该复配体系具有一定的耐温性能。利用Kruss动态表面张力仪和Kruss表面扩张流变仪分别测量了亲水纳米颗粒、双面神纳米颗粒复配体系和表面活性剂体系的气液界面性质,分析了双面神纳米颗粒对复配体系表面张力和表面扩张模量的影响,并与泡沫的稳定性相关联。实验结果表明:双面神纳米颗粒显著地增大了体系的表面扩张模量,进而减小了气体透过率,但是对降低表面张力的作用贡献不大。具有强疏水性的双面神纳米颗粒和表面活性剂复配生成的泡沫比亲水纳米颗粒和表面活性剂复配生成的泡沫稳定性强。采用微流控可视化模型,研究了双面神纳米颗粒复配体系在单连通孔喉模型中的卡断生泡行为,相比表面活性剂体系和亲水纳米颗粒复配体系,该体系在孔隙中生成的泡沫数量更多、尺寸更小、泡沫质量更好、泡沫稳定性更强;利用填砂管实验研究了表面扩张模量不同的起泡体系在孔隙中的生泡情况,结果显示高表面扩张模量体系在孔隙中生成的泡沫粒径更小、分布更均匀,填砂管两端的压差更大,泡沫在流动的过程中阻力更大,高表面扩张模量与高压差具有较好的对应关系。