致密砂岩储层由于储层岩性致密、孔喉半径小及连通性差等特点,压裂液易对储层造成不可逆的伤害。纳米材料由于其特性及优点,添加到压裂液中后可以改善及提高压裂液的性能,进而提高压裂增产效果。在纳米尺度(50nm)对SiO2进行C8修饰和季铵盐(QAS)修饰,合成了疏水纳米材料SiO2-C8和疏水带电纳米材料SiO2-QAS;研究了SiO2、SiO2-C8及SiO2-QAS三种纳米材料在SRFP型聚合物清洁压裂液体系中的分散方法、加入量、加入后配伍稳定性及流变性;利用量化模拟的手段,建立了纳米材料在砂岩表面的吸附结构模型及吸附动力学模型,分析了纳米材料在砂岩表面的吸附及油水分离特征。研究结果表明:三种纳米材料在清洁压裂液中具有较好的分散稳定性,可有效降低压裂液的表面张力,表现出较好的耐温耐剪切性能;SiO2-C8和SiO2-QAS纳米材料由于特殊的吸附特征及特定的界面效应,加入压裂液后有利于砂岩表面油分子被置换出,促进油水的分离。SiO2-C8和SiO2-QAS纳米材料加入压裂液后可有效改善压裂液性能,提高砂岩表面的驱油效果,达到压裂液波及范围内降低含油饱和度及提高原油流度的目的。研究结果对功能性压裂液的改进发展以及致密油、页岩油压裂工艺技术的进步具有借鉴意义。