页岩气是一种资源储量大、开发潜力大且高效清洁的非常规能源。本文选取了四川地区上奥陶系五峰组与志留系龙马溪组页岩,对样品进行包括地质参数测定与孔隙结构特征的基本性质分析,并研究其对页岩吸附过程的影响;对页岩样品进行单组分与三组分气体的等温吸附实验并做出等温吸附曲线,探究单组分等温吸附模型的拟合效果,并对三组分气体之间的竞争吸附进行讨论;通过现场与实验室解吸实验,对页岩解吸过程中甲烷碳同位素值(δ¹³C₁)的变化规律进行探究,并分析影响δ¹³C₁值变化的因素。页岩样品基本性质分析结果表明,选取的样品总有机碳含量普遍较高,有机质成熟度高,粘土矿物含量较高,样品孔隙结构发育良好,微孔和介孔大量存在,较高的总有机碳含量与较大的页岩内比表面积可以提供更多的吸附位,使页岩样品具有较好的吸附性能。气体等温吸附实验结果表明,单组分与多组分气体的吸附等温线均属于I型等温线,单组分气体的吸附量大小排序为:CO₂>C₂H₆>CH₄;CH₄-CO₂-C₂H₆混合气吸附量介于单组份气体吸附量之间;CH₄的竞争吸附能力在CH₄-CO₂-C₂H₆三相气体中是最弱的。温度、压力、总有机碳含量、有机质成熟度与比表面积均会对页岩样品的吸附特性有所影响。解吸过程中δ¹³C₁分馏实验结果表明,现场解吸过程中解吸气中的δ¹³C₁值随时间变化呈现变重趋势,页岩气解吸速率与δ¹³C₁值随着时间的变化均有先变快后变慢的规律。实验室甲烷碳同位素分馏实验中,随着压力的降低,解吸气中的δ¹³C₁值变重。温度越低、总有机碳含量越大,δ¹³C₁值越重,碳同位素分馏效果越明显。