气体吸附法主要是利用毛细凝聚现象和体积等效代换的原理，在假设孔的形状为圆柱形管状的前提下，建立毛细凝聚模型，进而估算岩石的孔径分布特征及孔体积。通过测量样品在不同压力条件下（压力P与饱和压力P0）的凝聚气量，绘制出其等温吸附和脱附曲线，通过不同理论方法可得出其孔容积和孔径分布曲线。气体吸附法根据所测孔径范围的不同又可分为氮气吸附和二氧化碳吸附两种方法，前者主要用来测试2～50nm的中孔和100nm以上的大孔；而后者由于二氧化碳在实验条件下比氮气扩散速度更欠，更易达到饱和吸附，主要用来测试小于2nm的微孔孔隙结构。
针对不同研究目的，设计了两组泥页岩孔隙结构的测试，一组采用氮气吸附法测试了延长组长7和长9共14个全岩样的孔隙结构，与泥页岩岩石矿物成分分析、热解和吸附能力测试等相配套。该试验在中国科学院广州地球化学研究所完成，主要目的是测试微孔比表面积和中孔-大孔（1.74～300nm）的孔隙结构参数。与压汞测试相配套，另一组样品也是把粉砂岩纹层从页岩中分离（样品为取自YY7井张家滩页岩段3个深度的岩心样品），把粉砂质纹层和页岩粉碎到粒度小于250 μm的岩石粉末，并在80℃的温度下进行烘干和脱气处理，然后分别采用氮气吸附法和二氧化碳吸附法对粉砂岩纹层和纯页岩层进行孔隙结构测试。氮气吸附法主要测试的是中孔-大孔（3.0～109.8nm）的比表面积和孔径分布特征，二氧化碳吸附法主要测试的是微孔（0.3～1.5nm）的比表面积和孔体积。本次测试由北京市理化分析测试中心完成，测试所采用的仪器为美国康塔公司的比表面积及孔隙度分析仪（NOVA4200e），依据国家标准GB/T 21650.1-2008完成氮气和二氧化碳的等温吸附和脱附曲线测试和分析。为了定量研究孔径分布特征和测试孔隙度，测试中也使用氦气置换法真密度仪。配套进行了岩石骨架密度测试。
在分析页岩气吸附气体原始吸附和脱附数据时，需要选用合适的理沦模型进行比表面积和孔径分布解释。目前比较成熟的中孔比表面积分析模型为多点BET吸附比表面积解释模型，通过建立实际的吸附量V与单层饱和吸附量Vm之间的关系来对P/P0在0.05～0.35范围的比表面积进行分析。而微孔中由于多发生单层吸附，采用由单层吸附理沦推出的 Langmuier 比表面积值更为适用。因此，中孔比表面积采用BET吸附模型，微孔比表面积则为Langmuier 比表面积解释模型。
对于氮气吸附法测试的孔径分布结果，采用中孔分析中最常用的BJH孔径分布计算模型来进行解释，即采用Kelvin方程建立相对压力与孔径大小的关系。此外， 气体吸附测试均采用吸附曲线进行孔径分布解释，理论和实践证明，苦使用脱附曲线分析中孔孔径分布，所有样品的解释结果都会在4nm处得到一异常高峰（图1），而这一峰值并非其真实内部结构的反映，而是受大孔、中孔、微孔并存的复合孔隙网络系统对脱附过程的影响，采用吸附曲线建立的孔径分布模型则可以排除这一假象，提高解释精度。
对于二氧化碳吸附孔径分布测试，Kelvin方程在孔径小于2nm时并不适用，由于充填于微孔中的吸附质处于非液体状态，宏观热力学的方法如BJH孔径分布计算模型已不再适用微孔孔径分布的解释，可以采用非定域密度函数理论（NLDFT）模型来对二氧化碳等温吸附曲线进行孔径分析。与常规的微孔孔径分布分析法和HK、SF经验法相比，采用此模型所得到的微孔孔体积不再只具有相对意义，是真正的对微孔的定量分析，结果可以与氮气吸附法所得孔体积进行对比。
