技術(shù)特征：

1.一種測定吸附質(zhì)氣體在吸附質(zhì)上的吸附相密度的方法，包括如下步驟：

1)利用惰性氣體測定吸附質(zhì)吸附吸附質(zhì)氣體之前的樣品池內(nèi)的自由體積，包括如步驟：

在等溫吸附儀上進行，所述等溫吸附儀包括依次連通的參考池、樣品池和收集瓶，所述參考池和所述樣品池相連通的管路上依次設有閥門1和單向閥，且所述單向閥還與一閥門2并聯(lián)，所述樣品池與所述收集瓶相連通的管路上設有閥門3；

a)對所述等溫吸附儀抽真空后，向所述參考池中注入惰性氣體，并測定所述參考池內(nèi)的壓強，記為P_R1，單位為MPa；

b)打開所述閥門1和所述閥門2，使所述惰性氣體在所述參考池和所述樣品池中達到平衡，并測定所述參考池和所述樣品池中的壓強，分別記為P_eqR1和P_eqRS1，單位為MPa；

根據(jù)式(1)得到所述閥門2和所述閥門3之間的管路與所述樣品池內(nèi)的自由體積，記為V_自由，單位為mol；

P_R1V_R1/Z₁RT＝P_eqR1V_R2/Z_eqRT+P_eqS1V_自由/Z_eqRT (1)

式(1)中，V_R1表示所述閥門1與所述參考池之間的管路與所述參考池的體積之和，單位為cm³，V_R2表示所述閥門2與所述參考池之間的管路與所述參考池的體積之和，單位為cm³，Z₁表示平衡前溫壓條件下氣體壓縮因子，Z_eq表示平衡后溫壓條件下氣體壓縮因子，T表示溫度，單位為K，R為氣體常數(shù)，其值為8.314J/(mol·K)；

2)測定所述吸附質(zhì)對所述吸附質(zhì)氣體的吸附量，包括如下步驟：

a)排空所述參考池和所述樣品池中的所述惰性氣體，并進行抽真空，關(guān)閉所述閥門1、所述閥2和所述閥門3，向所述參考池中注入所述吸附質(zhì)氣體，并測定所述參考池內(nèi)的壓強，記為P’_R1，單位為MPa；

b)打開所述閥門1、所述閥門2和所述閥門3，使所述吸附質(zhì)氣體在所述參考池、所述樣品池和所述收集瓶中達到平衡，并測定所述參考池、所述樣品池和所述收集瓶中的壓強，分別記為P’_eqR1、P’_eqS1和P’_eqC1，單位為MPa；

根據(jù)所述吸附質(zhì)氣體的物質(zhì)守恒定律，得到式(2)，即得到所述樣品池和所述收集瓶中所述吸附質(zhì)氣體的總量，記為n_adsorbate，單位為mol；

n_adsorbate＝P’_R1V_R1/Z’₁RT-P’_eqR1V_R2/Z’_eqRT (2)

式(2)中，Z’₁和Z’_eq分別表示平衡前和平衡后的氣體壓縮因子；

3)測定所述吸附質(zhì)氣體在所述吸附質(zhì)上的吸附相體積，包括如下步驟：

a)關(guān)閉所述閥門2，排空所述參考池內(nèi)的所述吸附質(zhì)氣體，并進行抽真空；關(guān)閉所述閥門1，向所述參考池中注入所述惰性氣體，并測定所述參考池內(nèi)的壓強，記為P_R2，單位為MPa；

b)打開所述閥門1，使所述惰性氣體通過所述單向閥流入至所述樣品池和所述收集瓶并達到平衡，并測定所述參考池、所述樣品池和所述收集瓶中的壓強，分別記為P_eqR2、P_eqS2和P_eqC2，單位為MPa；

c)關(guān)閉所述閥門3，對所述收集瓶中的氣體進行檢測，得到所述吸附質(zhì)氣體與所述惰性氣體之間的物質(zhì)的量之比，記為q_inert；

根據(jù)所述惰性氣體的物質(zhì)守恒定律，得到式(3)，即得到所述吸附質(zhì)巖吸附所述吸附質(zhì)氣體后所述樣品池內(nèi)的自由體積，記為V’_自由，單位為cm³，

P_R2V_R1/Z₂RT＝P_eqR2V_R2/Z_eq2RT+q_HeP_eqS2V’_自由/Z’_eq2RT+q_HeP_eqC2V_C/Z’_eq2RT (3)

式(3)中，V_C表示所述收集瓶的體積，單位為cm³，Z₂表示平衡前所述參考池內(nèi)溫壓條件下所述惰性氣體的壓縮因子，Z_eq2表示平衡后所述參考池內(nèi)溫壓條件下所述惰性氣體的壓縮因子，Z’_eq2表示平衡后所述樣品池和所述收集瓶內(nèi)溫壓條件下所述吸附質(zhì)氣體和所述惰性氣體的混合氣體的壓縮因子；

根據(jù)式(4)得到所述吸附質(zhì)氣體在所述吸附質(zhì)上的吸附相體積，記為V_吸附相，單位為cm³；

V_吸附相＝V_自由–V’_自由 (4)

4)根據(jù)式(5)得到所述樣品池和所述收集瓶中游離態(tài)的所述吸附質(zhì)氣體和所述惰性氣體的總的物質(zhì)的量，記為n_{(adsorbate and adsorbate)}，單位為mol；

n_{(adsorbate and adsorbate)}＝P_eqS2V’_自由/Z’_eq2RT+P_eqC2V_C/Z’_eq2RT (5)

根據(jù)式(6)得到所述樣品池和所述收集瓶中游離態(tài)的所述吸附質(zhì)氣體的物質(zhì)的量，記為n_{自由adsorbate}，單位為mol；

n_{自由adsorbate}＝n_{(adsorbate and adsorbate)}(1-q_inert) (6)

根據(jù)式(7)得到所述樣品池中吸附相的所述吸附質(zhì)氣體的物質(zhì)的量，記為n_{吸附adsorbate}，單位為mol；

n_{吸附adsorbate}＝n_adsorbate-n_{自由adsorbate} (7)

根據(jù)式(8)得到所述吸附質(zhì)氣體在所述吸附質(zhì)上的吸附相密度，記為ρ_{吸附adsorbate}，單位為g/cm³，

ρ_{吸附adsorbate}＝n_{吸附adsorbate} M_adsorbate/V_吸附相 (8)

式(8)中，M_adsorbate表示所述吸附質(zhì)氣體的摩爾質(zhì)量，單位g/mol。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述惰性氣體為氦氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述吸附質(zhì)氣體為甲烷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于：所述吸附質(zhì)為頁巖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于：步驟3)c)中，采用氣相色譜對所述氣體進行檢測。