本发明提供了一种改性纳米二氧化硅、抗高温增粘提切剂及其二者的制备方法与应用，改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：S1：将纳米二氧化硅与含有氨基的硅烷偶联剂在醇类溶剂中进行第一接触反应，得到第一接触反应产物；S2：将所述第一接触反应产物与聚脂肪酸进行第二接触反应，从而得到所述改性纳米二氧化硅，其中，所述聚脂肪酸选自十八碳不饱和脂肪酸二聚体或十八碳不饱和脂肪酸三聚体。本发明的改性纳米二氧化硅、抗高温增粘提切剂能够在极端高温环境下有效提高油包水乳化钻井液体系的结构强度，尤其提高油包水乳化钻井液的动切力和低剪切速率粘度，进而改善油包水乳化钻井液体系的沉降稳定性。