美国休斯顿大学的化学分子生物工程教授拉马南·克里施纳莫蒂最近在《石油工艺杂志》上发表文章，介绍了纳米技术在石油工业中的应用发展情况。克里施纳莫蒂说，纳米科学和纳米技术的先进性受到世人的追捧，然而在很多应用领域，如生物医学、空间技术、信息技术等，在５至１０年内不能担保一定取得商业性成功。但是，在未来３０年，纳米技术却能改变化石燃料的开发利用，而且这已经得到了证明。
纳米技术是要开发应用一种临界长度在１～１００nm、性质不同于原子或宏观粒子的材料、方法和装置，是这种长度范围内独特的力学、热工、电子、光学、磁性和化学性质的综合开发利用。在过去２０年中，化石燃料的炼制改性率先开发纳米技术并使其原理趋于成熟。比如，ＭＣＭ－４１中孔催化剂材料给石油炼制业带来巨大变化。随着稠油和质密天然气藏开发，下游基础工艺与钻井技术相结合，推动纳米技术应用不断发展。用有效的化学方法从稠油中除去杂质、利用难开采天然气更有效地生产天然气合成油（ＧＴＬ）、甲烷水合物的有效开发等等，将使纳米催化剂和其他下游技术应用建立起更广泛的知识基础。
在石油勘探领域，纳米技术在钻井泥浆方面的应用已有５０年之久。泥浆中的纳米颗粒是黏土和自然生成的厚度为１nm的硅铝酸盐薄片，这些纳米颗粒在油和水中显示出异乎寻常的流变性。不过，最近纳米技术在钻井方面的成功应用是人工合成的纳米颗粒，其颗粒大小、形状、化学反应都是精心控制的。减轻结构材料重量是纳米技术应用的重要方面，这涉及海洋石油平台、高能效
交通运输工具、经过性能改进的钻井工具配件。通过添加工程纳米颗粒，采用纳米技术的分级方法，可以使结构材料的性质大大改进。由于纳米材料加大了物质界面、颗粒分布得更均匀，可以改变金属、陶瓷和塑料的基本性质。纳米颗粒具有突出的各向异性，如单壁碳纳米管、片状蒙脱石。传统聚合物充填材料随着载荷的增加往往韧性和强度不能兼得，但新型纳米聚合物材料可以克服这一缺点，如尼龙黏土基纳米材料添加５％的黏土后，弹性模量和强度能提高一倍。此外，可以减小热膨胀系数，降低水或水蒸气的渗透率。
对于温度、压力极端条件下的钻井来说，弹性材料是十分重要的，深水、超深水钻井要求更坚固、更可靠的惰性材料。弹性工程纳米材料在分子级别添加碳纳米管和纳米级的硅夹层，形成相互渗透、包络的网络结构，这种新型材料的强度、耐候性良好，而且具有结构自我监测功能。另外，与挤压能力相当的传统材料相比，采用添加少量纳米颗粒材料可以减轻重量。纳米复合材料还具有记忆功能，这种记忆软材料可以成为新型智能材料，用于井下和地面设施。
添加了纳米颗粒及两性表面活性剂的聚合物钻井液，可以随着作业时温度、矿化度和ｐＨ值的变化而改变力学流动性质，因而可以用于驱油、改进波及系数、完井。利用功能化的高表面纳米颗粒，给智能液体设计亲水或憎水特性，可以显著改变作业、注水和活性剂驱油方式。智能液体通过调整，可以对注水油层进行封堵、提高孔隙度或使吸水转向。
工程纳米材料，特别是纳米晶体材料配合先进钻井液，可以大大提高钻速，减轻钻具磨损。通过对纳米晶体颗粒在金属材料中分布的控制，可以提高油气输送管道的材料强度，减轻管道的重量。