在油气开发过程中,水垢可以在地层内部沉积导致油气井的产量和生产效率降低,在后续的油水分离过程中,水垢颗粒也会影响到油水分离器的工作效率,最终可能导致严重的环境污染问题。在油田开采中,通常采用添加阻垢剂的方法来控制水垢。目前,有机膦酸盐类阻垢剂仍然是国内外应用最广泛的阻垢剂,但含磷物质的排放会对水环境造成严重污染。以聚烯丙基胺盐酸盐（PAH）、聚苯乙烯磺酸（PSS）和纳米二氧化硅为单体,采用高分子交联法合成了无磷纳米阻垢剂。在研究纳米阻垢剂的结构和阻垢性能的基础上,探究了其在地层中的迁移性与保留性。研究结果如下:（1）采用单因素实验和正交实验研究了交联反应中各因素对纳米阻垢剂的稳定性影响。单体的质量比为PAH:PSS:SiO2=1:4.8:20,合成温度为4℃,PSS的初始pH为3,超声时间为5 min,合成的阻垢剂是纳米级小球状颗粒,球体粒径约为200 nm。（2）采静态阻垢实验法研究了纳米阻垢剂的阻垢效果与阻垢剂用量、硬度、温度和加热时间的关系。纳米阻垢剂对硫酸钡、碳酸钙和磷酸钙具有良好的阻垢效果;纳米阻垢剂具有阈值效应,对磷酸钙和碳酸钙的阻垢效率随着Ca2+浓度、加热温度和加热时间的增加而下降。（3）通过迁移实验研究了纳米阻垢剂的迁移性能,研究了纳米阻垢剂的迁移效果与柱实验预冲洗溶液、流速、温度和地层介质（方解石）粒径的关系。纳米阻垢剂迁移效率比PSS迁移效率有了明显的提高,在预冲洗溶液为0.2 wt%表面活性剂（AEC-9Na）和0.2 wt%氯化钾（KCl）的混合溶液,温度为20℃,流速为5.3 m/d,方解石粒径为100～150μm时,纳米阻垢剂迁移效率为95%。通过模拟采油回流实验研究了纳米阻垢剂的保留性。纳米阻垢剂的使用寿命较PSS有了非常大的提升,从5.7m~3/kg提升至200 m~3/kg,可以在采出水中发挥更长的作用时间。综上所述,无磷纳米阻垢剂具有良好的阻垢性能,相比PSS具有更优良的迁移性和保留性,在油田行业中具有巨大的应用潜力。