随着常规优质资源的不断减少,目前人们已经将目光转向了非常规的油气资源。页岩气是非常规天然气的一种,由于页岩的致密,页岩气开采难度较大。如何更高效和经济的开发页岩气藏是人们共同关注的话题。页岩具有较小的孔径和较大的比表面积,以吸附状态存在的天然气占有较大比例。在页岩气的资源评价,页岩气扩散和渗流的研究中都需要考虑吸附气体的影响。常规的室内岩心实验能够较好地研究页岩气在不同温度下的吸附等温线等,同时利用各种扫描电子显微镜也能在较小的尺度上研究页岩储层的物质组成和孔隙空间结构等。但对于更深入和直接地研究页岩气的微观吸附状态较为困难。分子模拟作为实验和理论方法之外的另一种手段目前常用于研究页岩气在页岩储层有机质和无机质中的吸附,其能模拟页岩气藏中气体的微观吸附状态,分析气体的聚集程度和气体的扩散等。相比于实验具有高效和便捷的特点,通常可以将其作为实验的补充,预测实验结果等。本文主要通过构建有机质石墨烯狭缝孔模型,研究了单组份甲烷、乙烷及甲烷和乙烷的二元混合气体在其中的吸附。分析了温度和压力对气体吸附量的影响,对比了各种气体的吸附力能力,分析了水对气体吸附的影响,孔径大小对气体吸附的影响和气体在孔隙中的密度分布等;通过构建常见的页岩储层中的干酪根有机质模型,分析了不同的干酪根类型对气体吸附的影响,研究了气体吸附构型、吸附热,分析了干酪根对甲烷和乙烷二元混合组份气体的选择吸附性,气体中原子与干酪根中原子的径向分布函数等;最后研究了甲烷和二氧化碳的竞争吸附规律,分析了气藏埋藏深度,气体组成的影响和吸附的空间构型等。研究的结果表明:(1)随着压力的增加气体过剩吸附量先增大后减小,温度越高过剩吸附量达到最大值的压力越大;二元混合气体中较重的组份有较强的吸附能力,在较小的孔隙中乙烷吸附量存在先增大后减小的现象;孔隙的大小对页岩气体吸附有着重要的影响。(2)在不同类型的干酪根模型中芳香化更高的Ⅱ-D型干酪根比Ⅱ-C型干酪根有更强的吸附能力;干酪根对乙烷的选择吸附性随着压力的增大而减小;干酪根中S原子与气体分子相互作用力最强,H原子与气体分子相互作用距离最小。(3)甲烷比二氧化碳为4:1时,随埋深的增加甲烷吸附量增加而二氧化碳吸附量变化不大;在相同的比例下二氧化碳在孔隙壁面上占有很大比例;同时处在吸附状态下的二氧化碳平行于有机质孔隙表面;石墨烯孔隙对二氧化碳的选择吸附性随二氧化碳比例的增加而增强,随着压力的增加呈现先增大后减小的趋势。