泡沫是一种常用的油水井调堵剂,其可以通过叠加的贾敏效应等多种机理起到调整注采剖面、提高原油采收率作用。随着稠油资源的开发受到重视,泡沫流体也被广泛应用于控制蒸汽超覆、汽窜与热水指进,增大蒸汽和热水的波及面积。但是,泡沫仍属于热力学不稳定体系,如何提高泡沫的耐温能力一直是研究的热点问题,而其中具有较强耐温性的纳米SiO2颗粒能否进一步增强泡沫的高温稳定性则备受国内外专家学者关注。本文首先通过静态泡沫评价实验优选了纳米SiO2颗粒与耐温泡沫剂HY-4复配的强化泡沫体系并研究了纳米颗粒与表面活性剂协同稳定氮气泡沫的机理,接着对泡沫的耐温性能、不同温度下的表观粘度以及微观形态进行了研究与观察,然后利用二维平面微观刻蚀模型和填砂岩心模型研究了泡沫的高温渗流特征,最后使用CMG油藏数值模拟软件拟合了泡沫岩心驱油实验结果并讨论了不同泡沫对稠油热采的作用效果。研究结果表明,疏水改性SiO2纳米颗粒可以大幅度增加苯磺酸盐类活性剂HY-4泡沫的稳定性,0.5 wt%的HY-4泡沫剂与1.0 wt%的疏水SiO2纳米颗粒组成的复配体系泡沫综合性能最优,吸附有适量活性剂分子的纳米颗粒可以牢固地存在于泡沫的气液界面上,使HY-4泡沫的析液半衰期延长3倍以上;纳米颗粒可以明显改善泡沫体系的耐温性能,强化泡沫的表观粘度在100℃之内约为普通泡沫的2倍,经150℃老化12 h后的强化泡沫的析液半衰期为老化后普通泡沫的1.3倍;包裹有致密纳米颗粒吸附层的强化泡沫由于受到表层颗粒的保护作用而在高温渗流过程中有更强的封堵与驱油能力,经150℃岩心产出的强化泡沫较普通泡沫粒径更小、球形度更高、抗挤压能力更强;建立的数值模型较好地拟合了泡沫高温岩心驱油实验结果,强化泡沫在岩心中具有较强的高温稳定性和抗热水与蒸汽冲刷能力,能够起到较为持久的抑制蒸汽超覆和汽窜作用,使油藏底部的稠油得到大规模动用。