本文选取了四川部分地区海相页岩,利用有机碳测试、岩石热解、镜质体反射率分析、XRD衍射等手段对样品的储层物性进行了表征,联合采用高压压汞测试、低温N2与CO2吸附等手段对页岩的孔隙结构进行了定量表征。对页岩的等温吸附实验方法进行了分析,选取较为常见的容量法和较为精密的质量法两种方法进行等温吸附解吸测试。从实验原理、测量精度、实验操作、数据处理与误差分析等方面对两种方法进行了对比研究。利用容量法和质量法两种方法对页岩的等温吸附解吸特性进行了研究,分析了其吸附能力的影响因素,并运用Langmuir方程等模型对等温吸附解吸过程进行了拟合。等温吸附解吸测试结果表明,页岩气吸附量在低压区随着压力上升而增大,到达一定压力后吸附量达到饱和。吸附等温线具有Ⅰ型吸附等温线的特征,说明页岩的孔隙发育以微孔为主,微孔填充作用对吸附的贡献很大。等温吸附解吸模型拟合结果表明,D-R方程拟合效果最好,Langmuir-Freundlich方程和Toth也能较好的对吸附曲线进行拟合,Langmuir方程在低压区拟合效果较差,半孔模型的拟合误差都在10%以上,拟合效果最差。对页岩的吸附特性分析可知,温度的升高不利于页岩的吸附,页岩样品的最大吸附量与样品的有机碳含量有着较好的正相关趋势,有机碳含量为影响样品吸附量的主控因素。页岩的解吸过程存在解吸滞后现象,原因可能为页岩孔隙中的毛细凝聚现象。运用Polanyi吸附势理论对页岩的吸附过程进行了分析,吸附势理论认为在吸附势为正时,气体主要以吸附态形式存在,吸附势为负时,气体存在游离态形式。对页岩吸附解吸过程的吸附势进行计算,结果表明吸附势的零点与等温吸附解吸曲线的拐点存在对应关系。可以用吸附势理论对页岩的吸附解吸过程进行解释。吸附过程为放热过程,故从热力学角度对页岩的吸附过程进行讨论,在本实验的温度范围内,页岩吸附过程的等量吸附热约为17²8k J/mol,说明了页岩对甲烷的吸附过程为物理吸附。吸附气体分子间作用力对吸附热的影响使得页岩的等量吸附热会随着吸附量升高而升高。由于甲烷气体在页岩表面吸附过程中优先在高能位吸附的特性,可以在页岩气勘探开采时,通过注入与页岩相互作用力更大的CO₂分子等方法来提高解吸效率。