本发明涉及油田钻井技术领域，公开了一种复合层状双氢氧化物纳米材料及制备方法和应用，所述纳米材料具有以下通式所示的化学组成：[Mg2+1‑xAl3+x(OH)2]x+(A‑)x·mH2O，其中，0.2≤x≤0.4，m为1‑3；A‑具有式(1)、式(2)或式(3)所示的化学结构，HO‑R1‑SO3‑式(1)，#imgabs0#其中R1为C3‑C6的直链或支链亚烷基，R2‑R9各自独立地为氢或甲基。本发明制备的复合层状双氢氧化物纳米材料可在去离子水中剥离，剥离分散不需使用其它有机溶剂；该纳米材料用作钻井液页岩抑制剂，具有环保、高效、抗高温的特点，可有效抑制膨润土分散造浆，能应用于较高温度的地层。