致密页岩储层中游离油量是现有技术条件下潜在最大可采量。迄今为止,已有一些与生成油滞留、运移和排烃相关的地化参数用以评价页岩中游离油量,但缺少一种理论评价模型。因此,本文基于不同尺度、不同形态孔隙系统内烃赋存状态（吸附态、游离态）差异性,建立了烃蒸气吸附实验条件下（0<P/P₀<1）非饱和吸附数学模型,再进一步推导地层条件下（P/P₀≥1）单组分烃、混合油饱和吸附数学模型,最终应用于页岩油评价及微观赋存机理研究。主要成果如下:（1）针对黄铁矿、钙质矿物（白云石、方解石）、长英质矿物（石英、钾长石及钠长石）及粘土矿物（高岭石、铁绿泥石、伊利石、伊蒙混层及钙蒙脱石）11种单矿物,和东营凹陷7口油井10个页岩样品,开展了烃蒸气吸附实验、低温氮吸附/解吸实验及低压CO₂吸附实验。揭示了单矿物/页岩对正癸烷、甲基环己烷和甲苯吸附特性,阐明了单矿物/页岩孔隙微观结构对烃吸附特性的控制机理。结果显示:粘土矿物烃吸附能力强于黄铁矿、钙质矿物及长英质矿物;铁绿泥石、伊利石、伊蒙混层及钙蒙脱石烃吸附能力依次递增;单矿物及页岩烃吸附能力与其总孔体积、BET比表面积呈正相关,与其平均孔径呈负相关。（2）考虑不同尺度、不同形态孔隙系统内烃赋存状态差异性,建立了烃蒸气吸附实验（0<P/P₀<1）单组分烃吸附量、烃毛细凝聚量（即游离态烃）及烃总量评价的非饱和吸附数学模型。基于非饱和吸附数学模型,进一步推导建立了用于评价地层条件下（P/P₀≥1）单组分烃、混合油（页岩油）吸附量、游离量及吸附相重量比的饱和吸附数学模型。（3）基于页岩油饱和吸附数学模型及其相关数据,评价了东营凹陷沙河街组页岩吸附油量、游离油量等。对氯仿沥青“A”轻烃损失校正后评价结果为:页岩样品游离油量、吸附油量范围分别为0.134～6.391 mg/g（平均为2.630 mg/g）、0.089～2.262 mg/g（平均为0.884 mg/g）;游离油量约为吸附油量的2.9倍;东营凹陷LY1井游离油量高的有利层段埋深于3630～3670米,属沙三下亚段（Es₃^x）。当含油部分孔隙体积相同时,游离（吸附）油量随该部分孔隙平均孔径增大而逐渐增多（减少）;裂缝状（球状）孔隙内游离量最大（小）、吸附量最小（大）。