我国目前正处于能源消费转型的关键时期,绿色高效的天然气资源将逐步替代煤炭石油等传统化石能源,使得清洁能源成为我国经济发展的新动能。目前我国天然气资源短缺,超过60%的天然气资源依赖于国外进口,甚至在今年推行“煤改气”政策的过程中出现了气荒的现象。受美国成功开发页岩气的启发,在我国拥有全球第二大页岩气资源储量的情况下,对页岩气进行开发开采能够有效解决我国天然气短缺的现状。但我国页岩储层层系时代较老且多为陆相页岩,开发开采难度较大,经济效益不明显,准确评估储层含气量有利于页岩气勘探开发过程中储层气藏的选取。孔隙率和渗透率是评价储层含气量的重要参数,对页岩孔隙率和渗透率的准确测量具有相当重要的工程意义。孔隙率是用于渗透率测量的重要参数。本文使用碾磨成颗粒状的页岩基质为实验样品,采用氦气扩散法进行实验测量其孔隙率。同时对基质颗粒进行物理数学建模,对其流动状态进行理论分析,获得气体在渗透过程中压力随时间变化的关系。对比分析共轭梯度法、最小二乘法和数值反演法的求解思路,并结合气体渗透过程中的“晚期”特性,确定采用最小二乘法进行数据拟合求解渗透率,在保证拟合精度的基础上减少工作量。针对美国Corelab公司SMP 200页岩基质颗粒渗透率测量仪无法实现高压高精度测量的缺点,研制出HT~2S页岩基质颗粒渗透率测量设备,解决了高压密封、精确控温和高压高精度测量三方面难题。给出实验具体操作步骤,并从宏观和微观两方面分析气体在整体实验过程中不同阶段的运动状态。从定性和定量两方面对实验装置进行误差分析,探讨了气体可压缩性、赋存状态、气体性质及仪表精度等因素对实验的影响。本文选取了云南省昭通市Y3页岩井不同深度的4组样品,将其碾磨成80-200目,20-35目及3-8目颗粒进行实验,分析了其在1-8MPa实验条件下渗透率随压力变化的规律,结果表明渗透率随压力增大而减小。同时分别选取6、10和14g的20-35目样品进行实验,结果表明样品质量的变化对基质颗粒的渗透率影响不明显,实验结果相差0.1nD之内。对比分析粒径分别为80-200目、20-35目及3-8目颗粒的渗透率测量结果,结果表明随着粒径的增加,其渗透率显著提升。此外,实验结果表明随着孔隙率的增加,渗透率也呈现出增大的趋势。