本发明结合巨正则蒙特卡罗(grand canonical monte carlo,GCMC)和非平衡分子动力学(non‑equilibrium molecular dynamics,NEMD)计算方法，从分子尺度研究了纳米级狭缝孔隙内甲烷相平衡与临界混合特性的实例，归纳总结出一种分析页岩狭缝孔隙中甲烷相平衡行为的分子动力学方法。基于GCMC/NEMD计算方法，模拟稳定化学势下气、液两相甲烷在温差和压差作用下于页岩孔隙内形成的局部相平衡过程；统计不同临界状态下混合系统在各个时刻、不同维度的密度与温度分布，研究页岩狭缝孔隙对甲烷相平衡行为的影响，揭示狭缝孔隙对甲烷相平衡的约束效应与对临界混合特性的影响。本方法具有低成本、高效率和高准确度的优势，可以实现常规实验难以操作的测量、计算和分析，对优化页岩气开采过程具有一定的指导意义。