页岩属于硬脆性地层,易于形成裂缝,纳达西级渗透率,常规岩心段塞钻取和分析测试方法无法科学表征页岩的孔隙度和渗透率等物性参数。本文以四川盆地下志留统龙马溪组海相页岩为研究对象,在对比目前常用物性测试原理与方法、样品处理和测试条件等基础上,优化出满足页岩样品及其物性特征的页岩孔隙度和渗透率测量方法。研究成果对于正确认识页岩物性、评价页岩气储层、页岩气储量计算、开发方案的实施、气藏数值模拟具有重要的理论和实际意义。具体成果如下：(1)利用高压压汞法、低压氮气吸附法、岩心核磁共振法联合表征了页岩的孔径分布。压汞和低压氮气吸附法联合表征页岩孔径分布表明,孔喉分布呈三峰分布模式,以大孔为主,大孔为压汞实验过程中人造因素所致；核磁共振法能避免测试过程中岩样人为破坏的影响,测试结果表明页岩孔径分布呈双峰,主峰为中孔,核磁共振能够较准确测量页岩所有孔径分布范围内的孔隙体积,特别是纳米级孔隙体积。(2)基于核磁共振法孔隙度测量原理,优选出了核磁共振测试页岩孔隙度的实验参数,包括回波时间、饱和压力、地层水浓度、岩样大小的取值范围和饱和流体类型等。与常用的GRI法、低压氮气吸附法相比,核磁共振法测试的孔隙度与GRI法孔隙度接近；但是核磁共振法具有岩样制备简单、无损化、测量快速等优点。(3)基于岩屑压力衰减法页岩渗透率测量原理,优选出了页岩基质渗透率实验参数,包括测试初始压力、岩屑粒径和岩屑样品质量,其测试结果能够准确表征页岩岩屑的基质渗透率,与常用的压力脉冲衰减法相比,该方法具有样品来源广、制样简单、测量快速等优点,并且能够避免页岩的应力敏感性和滑脱效应等影响因素。(4)建立了页岩基质渗透率实验理论模型,考虑了页岩纳米级孔隙中的气体多尺度传质方式和吸附作用,研究表明不考虑气体多尺度传质测得的氦气渗透率值偏小,应该选择氦气作为岩屑压力衰减法的测试气体,验证了岩屑压力衰减法的理论性和准确性。