石油和天然氣發(fā)源于史前時代的河流湖泊中浮游生物和藻類尸體沉積。隨著上億年時間演化和復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成了液態(tài)和氣態(tài)的碳?xì)浠衔�，也就是石油和天然氣�?br />
我們稱那些形成油氣的巖層為“烴源巖”，這些烴源巖一般都是致密的，不可能儲存大量的油氣。在地層的靜壓力和毛管壓力作用下，烴源巖中的石油和天然氣會沿著微細(xì)的裂縫孔道逐漸向上運(yùn)移，要么最終達(dá)到地表，要么最后聚集在有孔隙的巖層中形成儲油層，也就是我們通常所說的“油田”或者“氣田”。
頁巖氣就是那些因?yàn)槿狈α芽p孔道而沒有離開烴源巖的天然氣。由于頁巖的孔隙率和可滲透率都很低，如果不把頁巖壓碎開采，所能獲得的氣流是很少的。
美國早在19世紀(jì)就已經(jīng)開始在頁巖帶上鉆井尋找天然氣的努力，其第一口頁巖氣生產(chǎn)井鉆于1821年，位于紐約州附近的弗雷德尼亞鎮(zhèn)(Fredonia)附近的泥盆系頁巖。但直到170多年后，隨著水力
壓裂技術(shù)的應(yīng)用，頁巖氣的產(chǎn)量才開始顯著地增加。在1997年，Mitchell 能源公司在巴涅特(Barnett)頁巖帶作業(yè)中首次使用清水壓裂。清水壓裂使巴涅特頁巖最終
采收率提高了20%以上，作業(yè)費(fèi)用減少了65%。
進(jìn)入21世紀(jì)，水平鉆井和
水力壓裂技術(shù)開始成熟并得到推廣應(yīng)用，這使得包括頁巖氣在內(nèi)的非常規(guī)天然氣得到了更為迅速的發(fā)展，改變了美國國內(nèi)常規(guī)天然氣產(chǎn)量逐漸下降的趨勢。
頁巖氣產(chǎn)量持續(xù)增加，也使美國2009年天然氣總產(chǎn)量達(dá)到5858億立方米(其中頁巖氣產(chǎn)量為930億立方米)，首次超過俄羅斯的5277億立方米成為世界第一大天然氣生產(chǎn)國。
縱觀美國頁巖氣開發(fā)的歷史，其得到蓬勃發(fā)展的原因主要源自對三種風(fēng)險的克服。
首先是地質(zhì)風(fēng)險。美國能源信息署(EIA)2012年數(shù)據(jù)顯示，美國本土頁巖氣技術(shù)可采儲量為13.7萬億立方米，這個數(shù)字相比于2011年估計(jì)的23.4萬億立方米下降不少，其主要的原因就是隨著鉆探活動的增加，美國對頁巖氣的認(rèn)識更加清晰，剔除了一些現(xiàn)有技術(shù)還無法開采的儲量。
但是，一些頁巖氣帶的儲量增長預(yù)期依舊樂觀，比如2002年估算的馬賽勒斯(Marcellus)頁巖帶所蘊(yùn)含的天然氣技術(shù)可采儲量為566億立方米，2011年8月美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)表明，該頁巖帶的技術(shù)可采儲量增加到2.4萬億立方米，在2012年的數(shù)據(jù)中，這個數(shù)字又增加了1.6萬億立方米。
其次是政策風(fēng)險。非常規(guī)能源在開發(fā)初期往往離不開政策的扶持。如果僅依賴于市場的價格調(diào)節(jié)，頁巖氣等非常規(guī)氣在開發(fā)初期很難獲得盈利。1980年美國國會通過《原油(101.30,0.56,0.56%)意外獲利法案》，其中第29條稅收補(bǔ)貼條例對1979年到1993年期間鉆探與2003年之前生產(chǎn)和銷售的頁巖氣均實(shí)施稅收減免，減免幅度為0.5美元/mmbtu(mmbtu：百萬英熱單位；以當(dāng)前匯率計(jì)算，4美元/mmbtu約合1元/立方米)，而在1989年美國天然氣定價基準(zhǔn)亨利樞紐(Henry Hub)價格僅為1.75美元/mmbtu。
補(bǔ)貼的存在使得開發(fā)者在本世紀(jì)初期依然保持了對頁巖氣開發(fā)的動力。而且，美國禁止天然氣生產(chǎn)者擁有天然氣管網(wǎng)資產(chǎn)，這樣就避免了垂直壟斷的出現(xiàn)，為頁巖氣順利進(jìn)入市場創(chuàng)造了條件。。
第三是技術(shù)風(fēng)險。技術(shù)進(jìn)步?jīng)Q定了非常規(guī)氣是否可以經(jīng)濟(jì)開采的基礎(chǔ)。21世紀(jì)初，美國常規(guī)天然氣產(chǎn)量開始出現(xiàn)下滑，減產(chǎn)幅度約為每年1.4%(尤其是2000至2005年期間
墨西哥灣的產(chǎn)量下降)。而美國天然氣的需求卻不斷擴(kuò)大，伴隨著石
油價格在2000年后不斷走高，天然氣價格也不斷突破歷史高位。
此時，石油天然氣巨頭們減少了對北美本土上游天然氣開發(fā)的投資，紛紛轉(zhuǎn)向了國際
LNG市場。但美國和加拿大的中小型天然氣企業(yè)，由于缺乏進(jìn)入國際市場的資本，則將注意力更多地轉(zhuǎn)向運(yùn)用新技術(shù)開采北美的非常規(guī)天然氣。
尤其是2005年，在巴涅特頁巖氣開發(fā)過程的逐漸成熟，帶動了新技術(shù)在新頁巖氣帶生產(chǎn)中的直接應(yīng)用，進(jìn)一步降低了成本，提高了
采收率。
一些開發(fā)商認(rèn)為其生產(chǎn)成本每年降低20%~30%，而美國頁巖氣的生產(chǎn)從2005年到2010年增長了近7倍，從209億立方米增長到1359億立方米，占到了美國2010年天然氣總產(chǎn)量的23%。
對地質(zhì)、政策以及技術(shù)風(fēng)險的克服是美國頁巖氣得到快速發(fā)展的關(guān)鍵，2000至2009年高漲的天然氣價格，則成為了美國頁巖氣市場培育成熟的催化劑。當(dāng)今，隨著美國頁巖氣大量涌入市場，其天然氣價格已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界其他市場。這不僅改變了全球天然氣市場的格局，也刺激了包括中國在內(nèi)的一些能源消費(fèi)國開始著手開發(fā)本國的頁巖氣資源。
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