近年来,纳米聚合物微球调驱提高原油采收率技术在低渗-特低渗油藏中得到了广泛的应用与推广。纳米级聚合物微球在各大油田大规模使用,现场应用过程中发现了“微球粒径越小,调驱效果越好”的调驱特点,这种现象与常规粒径聚合物微球与地层孔喉匹配的调驱理论相悖。为了深入研究纳米聚合物微球的动态调驱机理,从基础理论上解释现场调驱规律。开展了纳米聚合物微球理化性能评价实验、人造岩心及填砂管物理模拟实验,设计并实施了刻蚀玻璃微观物理模拟实验,以室内实验结果为依据,结合油藏物理和多孔介质流体力学理论建立聚合物微球调驱数学模型,将现场应用数据带入数学模型中计算并进行对比分析研究,确定纳米聚合物微球在低渗-特低渗油藏中的调驱机理。本论文通过理化性能研究发现纳米聚合物微球具有良好的圆球度、粒径服从极值函数、吸水膨胀后微球体积可增大至初始体积的3~7倍,并具有团聚特性。纳米聚合物微球具有良好的调驱特性,实验范围内粒径越小,调驱效果越好,注入100nm聚合物微球累积采出程度最高,低渗层累积采出程度达到了60.6%,实验结果和现场应用规律一致;通过单填砂管物理模拟实验发现适合纳米聚合物微球的注入速度为0.5mL/min,该速度下多段压力数据具有同步变化性,纳米聚合物微球可以稳定在中后部作用,深部调驱后采出程度达到59.8%。并通过刻蚀玻璃微观物理模拟实验发现纳米聚合物微球在孔隙内表面上具有黏滞、附着现象,对后续注入流体产生了稳定的附加阻力,基于纳米聚合物微球粒径分布及地层孔喉分布提出六种匹配形式。提出纳米聚合物微球滞留后致使液流部分转向波及剩余油、驱替剩余油的调驱机理,结合改变孔喉内比表面积数学模型合理解释了聚合物微球在现场应用的现象及规律。论文研究成果为纳米聚合物微球提高低渗-特低渗油藏原油采收率提供了参数选择依据和研究基础理论。