我国对能源的需求随着人口增长和经济发展而日益增加,导致能源的供需失衡。我国天然气对外依存度较高,对我国的能源安全造成了严重的威胁。我国页岩气资源量极其丰富,页岩气作为一种清洁能源,其开发有助于优化我国能源消费结构,保护环境,保障能源安全。近年来,中国在页岩气资源的勘探和开采方面发展迅速,并逐步进入商业为化阶段。CH₄和CO₂在页岩中的吸附能力有所区别,可以作为CO₂驱替页岩气的理论基础,以此提高页岩气采收率,同时可将CO₂封藏于地质储层,改善温室效应。页岩气地质储层一般温度和压力都较高,CH₄和CO₂基本上都处于超临界状态,而目前关于页岩对超临界态CH₄尤其是超临界CO₂吸附能力及影响机理的分析研究还不充分,而这对于页岩气的储量评估及CO₂驱替页岩气具有重要意义。本文以四川盆地龙马溪组、五峰组页岩、鄂尔多斯盆地延长组页岩等不同类型的页岩样品为研究对象,采用理论分析与实验研究相结合的方法,分别开展了超临界状态下CH₄和CO₂在页岩上的等温吸附实验,并对其吸附特性进行研究。取得的主要结论如下:（1）通过对页岩试样进行TOC含量测试,XRD衍射分析,SEM扫描电镜分析以及低温N₂吸附实验来分析其孔隙结构特征,可以得出:海相页岩的有机碳含量一般要比陆相页岩稍高,其比表面积和孔体积也较大,纳米孔隙系统较丰富,矿物成分中脆性矿物所占的比重较高,而粘土矿物比重较低,有利于进行压裂改造。（2）通过体积法对各页岩试样在308.15K、318.15K、328.15K温度条件下分别进行CH₄和CO₂在压力为0-15MPa范围内的等温吸附实验。实验结果表明:不同类型的页岩试样在不同温度下所得到的CH₄和CO₂吸附等温线的趋势较为一致,都是先随压力升高而增加较快,而后在临界压力附近增速变缓,最后基本趋于稳定。采用Langmuir模型、L-F模型、BET模型、Ono-kondo模型、D-A模型和D-R模型对页岩绝对吸附等温线进行了拟合分析,对比分析可得出:Langmuir-Freundlich模型在拟合CH₄和CO₂的吸附数据时精度最高,其次是D-A模型和Ono-kondo模型。（3）讨论了影响页岩吸附能力的主要因素。结果表明,页岩的TOC含量、比表面积、孔隙体积和压力与页岩吸附有明显的正相关,与温度呈负相关,而与粘土矿物含量相关性不明显。同时不同类型页岩试样对CO₂的吸附能力均要高于对CH₄的吸附能力。