为了准确评价页岩气储层地下吸附气量，更好地了解中国页岩油气聚集和流体运移机理，本次研究选取了中国南方两套主要海相页岩（龙马溪组和牛蹄塘组）的样品，分别进行了地球化学和矿物分析、孔隙结构表征、流体流动实验，以及不同甲烷吸附行为的分布和研究。通过地化特征研究表明龙马溪海相页岩和牛蹄塘海相页岩处于过成熟阶段。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）图像研究了页岩的微孔结构和连通性。SEM图像显示，微裂缝、粒间孔和有机孔隙比粒内孔有较好的连通性。接触角实验室分析结果表明，龙马溪页岩和牛蹄塘页岩对油的亲和力大于对水的亲和力。利用自发渗吸（SI）和示踪剂扩散试验分析了孔隙流体流动行为的连通性和流体（水和气体）的分布特征。研究发现示踪剂流体在页岩基质内部呈网状流动。连通的孔隙网络是页岩中流体运移的主要通道。此外，采用等温吸附实验（重量法）对页岩中甲烷的吸附能力进行了研究，测试结果表明总有机碳（TOC）含量较高的页岩样品具有较高的甲烷吸附能力。有机质（包括干酪根和沥青）比无机矿物（石英、粘土等）具有更大的吸附能力。以此实验为基础，总结了过成熟海相页岩的气-水分布规律：页岩气最初是在有机质中生成的，然后在内部和外部有机质生烃区之间通过连通的孔隙在压差下运移出去，此过程中的烃类流体将驱替孔隙中的水。因此，页岩气主要以吸附态存在有机孔隙中，以自由态储存在连通的无机孔隙中，并在孔隙表面存在有束缚水；而孤立的孔隙则通常被水充填。为了解释页岩气在有机孔隙和连通孔隙中的不同的吸附行为，本研究提出了有机质和无机矿物表面两种不同的吸附模式。并以此作为理论基础，提出了新的海相高演化页岩气储层地下吸附气量计算模型。此项研究将可以更好地了解中国南方海相页岩的油气的富集规律，为更准确的评价页岩气含气量提供理论支撑。

海相过成熟页岩