目前,随着各大油田含水率的逐步升高,开发低渗透油藏已逐渐成为提高原油产量的关键。因纳米材料尺度小等特殊性能与低渗油藏的孔隙结构相匹配,采用纳米材料进行驱油逐渐成为国内外提高原油采收率的热点,但是将纳米材料应用于复杂的低渗透油气藏环境下更面临着无数的外部环境因素限制。本文采用一种具有片状结构的纳米黑卡材料作为驱油剂,系统地进行驱油效果及机理研究。首先对纳米黑卡的微观结构和尺寸进行表征,并对其分散稳定性、界面张力、润湿反转等静态性能进行评价,优选出纳米黑卡的最佳使用浓度;其次,通过改变注入参数进行岩心驱替实验研究,确定纳米黑卡的最佳环境适应界限,系统地研究纳米黑卡在低渗透油藏中的注入性能,评价不同注入参数对纳米黑卡提高原油采收率的影响,分析探讨纳米黑卡的驱油效果。研究结果表明,纳米黑卡是一种具有纳米级尺度的柔性片状材料,尺寸约为60 nm×80 nm,平均双层厚度为1.2 nm;当纳米黑卡的浓度介于0.001～0.006wt%之间、体系温度在25～45°C之间、p H介于9～12、Na+浓度在500～1500 mg/L范围内、矿化度小于7800 mg/L时分散稳定性最佳;当纳米黑卡浓度为0.005wt%,油水比例为3:7时,乳化效果最佳,乳化率为57.5%;当纳米黑卡浓度为0.005wt%、体系温度介于45～60°C之间、矿化度小于17500 mg/L时,纳米黑卡降低界面张力的效果最佳;当纳米黑卡浓度为0.005wt%,体系温度为25°C时,具有一定矿化度的纳米黑卡溶液对储层岩石表面润湿性的改变有促进作用;一维岩心驱油结果表明,纳米黑卡驱油剂具有明显的降压增注效果,当纳米黑卡溶液浓度为0.005wt%、注入速度为0.3 ml/min、注入体积为0.3PV,岩心渗透率为14.9×10-3μm~2时,纳米黑卡具有最佳的驱油效果,能够大幅度提高低渗透油藏的采出程度,提高采收率幅度达16.67%。因此,研究纳米黑卡驱油剂的驱油效果及机理对开发低渗透油藏具有至关重要的意义。