南海深水油气钻井工程中,储层微粒运移、堵塞是造成疏松砂岩储层损害的重要原因之一。因此,迫切需要探索一种有效控制深水疏松砂岩储层微粒运移损害的新方法。本文结合纳米材料领域最新研究进展,设计实验评价纳米颗粒对储层微粒运移损害的控制效果,探讨储层微粒与吸附纳米颗粒的岩石孔壁之间的相互作用机制,揭示纳米颗粒控制储层微粒运移损害的作用机理。实验优选出适用于深水疏松砂岩储层微粒运移损害控制的纳米储层保护剂,优化出一套适用于保护深水疏松砂岩储层的钻井完井液。借助X射线衍射、扫描电镜等实验手段分析了南海深水疏松砂岩储层的矿物组成、微观结构和孔渗特征。结果表明,储层的岩性为岩屑石英砂岩,物性较好,为典型的高孔高渗储层。岩石的胶结较为疏松,骨架以石英为主,孔隙与骨架表面分布着高岭石与石英微晶矿物颗粒。储层速敏实验结果表明,该储层具有强速敏性,主要原因是储层质地疏松,微粒容易发生脱落、运移,造成储层损害。优化构建了模拟疏松砂岩储层微粒在岩石孔壁表面的吸附和释放过程的实验方法,评价了纳米颗粒控制储层微粒运移的作用效果。实验表明,纳米颗粒能够有效控制储层岩石孔道中游离态和沉积态微粒的运移,使微粒被吸附并固定在岩石孔壁表面。其中,采用纳米颗粒SDNP-1处理后的石英砂多孔介质对微粒的吸附效率最高,发生运移的微粒量最少,表明其具有较好的控制储层微粒运移作用效果。基于胶体化学和力学基本原理,运用表面元素积分法建立了定量计算储层微粒与吸附纳米颗粒的岩石孔壁之间的相互作用能分析模型,并给出了微粒吸附与释放的判定条件。利用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、Zeta电位测量仪等仪器,测试分析了纳米颗粒吸附对岩石表面微观形貌和表面电性的影响,综合探讨了其对岩石表面异质性的影响。在此基础上,定量计算并比较不同离子强度条件下储层微粒与吸附不同纳米颗粒的岩石表面之间总相互作用势能,深入分析了储层微粒与吸附纳米颗粒的岩石孔壁之间的相互作用机制,揭示纳米颗粒控制储层微粒运移损害的微观机理。结果表明,经过纳米颗粒处理后,储层微粒与岩石孔壁间的总相互作用势能下降,排斥势垒降低甚至消失,吸引势能增强。纳米颗粒能够在岩石表面形成吸附层,增强岩石表面异质性,为储层微粒提供高表面活性的特征吸附点,促使岩石孔壁吸附固定储层微粒,有效控制储层微粒运移损害。基于深水疏松砂岩储层损害机理与储层保护对策分析,采用纳米颗粒SDNP-1作为储层保护剂,优化出一套能够有效保护深水疏松砂岩储层的钻井完井液。