无机／聚合物核壳微球具有弹性,有着耐热性能好,强度高等优点,综合了有机物和无机物的各自的优势。无机/聚合物复合微球堵水剂能较好地注入地层,稳定的存在于高温高盐环境中,能在一定压力下弹性变形,从而进行逐级深入地调剖堵水作用。由于复合微球堵水剂具有良好的球形形貌,封堵强度高,膨胀性能良好,改善了传统聚合物堵水微球的耐温性能,耐冲击性能,抗剪切性能。同时微球粒径为从纳米级别到微米级别,适用范围广,是一种有着广大发展潜力的油田调剖堵水剂。传统的实验手段对于具有复杂结构及性质的复合微球的研究有限,随着计算机技术的发展,利用计算机对复合材料进行模拟研究克服了传统实验的一系列缺点,更能从微观角度对材料进一步了解,计算机模拟方法已经成为近年来研究复合材料的一种有效的手段。本文应用分子动力学模拟方法结合实验做了如下研究：第一,在真空环境下和纯水环境下,对不同改性剂改性的二氧化硅表面和聚丙烯酰胺,丙烯酸共聚物形成的界面结构进行了模拟研究,研究发现乙烯基三甲氧基硅烷改性的二氧化硅表面与聚合物有着最好的界面黏结作用,此外,复合微球界面上的聚合物聚集状态受水分子影响,且界面黏结作用随着温度的升高而增强。第二,对在不同温度下,在不同溶液环境中的复合微球的结构及性能进行了模拟研究,结果表明,在脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO,n=3),十二烷基磺酸钠(SDS),十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)三种表面活性剂溶液中的微球尺寸明显大于在纯水溶液微球尺寸。在水溶液环境下,随着温度的增加,微球的尺寸减小。第三,在不同温度下,对核壳微球的溶胀性能进行模拟研究,研究表明,在52℃下,微球的回旋半径最大,且温度对于微球的自由体积及尺寸有着不同程度的影响。最后,本文用反相微乳液超声聚合物法合成不同改性剂改性二氧化硅形成的复合微球,对其热稳定性能及微球在不同温度溶液环境下的粒径分布进行评价并对比模拟结果,微球的热重分析表明用乙烯基三甲氧基硅烷改性的二氧化硅形成的微球有着最好的热稳定性能,实验结果与模拟得出的结合能一致。粒径分布结果表明在微球在三种表面活性剂溶液中的粒径明显大于在微球在水中的粒径,且在表面活性剂中粒径分布变宽；在纯水中,52℃时微球的粒径最大,这也与模拟计算中得出的微球回旋半径结果一致,说明实验结果与模拟结果得到了相互验证。