由于世界各國經濟發展對煤、石油、天然氣等能源的需求不斷攀升，規模儲量大、易探好采的常規能源越來越少，這嚴重威脅著各國的能源戰略安全。近20年來，隨著勘探和開發技術的不斷提高，頁巖氣等非常規能源資源逐漸進入人們的視野。特別是美國頁巖氣的大規模開發，對提高該國能源安全、降低對外依存度、緩解天然氣供應不足起到了積極作用。這引起各國政府的高度重視。
美國：最早發現、研究、勘探和開發頁巖氣的國家
美國是世界上最早發現、研究、勘探和開發頁巖氣的國家。1821年，美國第一口商業頁巖氣井(也是全球第一口商業性頁巖氣井)誕生。Mitchell能源公司在美國東部紐約州Chautauqua縣泥盆系Perrysbury組Durdirk頁巖中鉆探，在井深21米處，從8米厚的頁巖裂縫中產出天然氣。美國的頁巖氣開發取得巨大成功，扭轉了美國天然氣一直以來進口的局面。美國的頁巖主要發育在20個州21個大小不等的盆地里。據最近的估算，美國頁巖氣資源量為42萬億立方米~52.6萬億立方米，但目前商業開采主要集中在5個盆地，即密歇根盆地的Antrim頁巖、阿巴拉契亞盆地的Ohio頁巖、福特沃斯盆地的Barnett頁巖、伊利諾伊盆地的New Albany頁巖和圣胡安盆地的Lewis頁巖。其中，Barnett頁巖是當前美國頁巖氣開發的主力層位，也是目前各國頁巖氣勘探開發學習的樣本，據美國地質調查局(USGS)最新的統計，其資源量約0.74萬億立方米，產量在2005年已經超過美國頁巖氣產量的一半，現在所占比例更高。
美國頁巖氣開發技術歷程，從Barnett頁巖開采看，可分為4個階段：第一階段：1997年以前——直井大型水力壓裂;第二階段：1997~2002年 ——直井大型清水壓裂為主;第三階段：2002~2007年——水平井壓裂技術開始試驗;第四階段：2007年至今——水平井套管完井及分段壓裂技術，逐漸成為主體技術模式。
從20世紀80年代開始，美國政府實施了一系列鼓勵替代能源發展的稅收激勵或補貼政策，這些政策法規包括：1980年的《能源意外獲利法》出臺替代能源生產的“稅收津貼”條款，對1979~1993年鉆探的非常規油氣，包括2003年之前生產和銷售的頁巖氣和致密氣實施稅收減免，對油氣行業實施5種稅收優惠;1990年的《稅收分配綜合協調法案》和1992年的《能源稅收法案》擴大了非常規能源的補貼范圍;美國聯邦能源管理委員會1992年取消了管道公司對天然氣購銷市場的控制，規定管道公司只能從事輸送服務，這使得非常規天然氣的供應成本大幅度降低;1997年的《納稅人減負法案》延續了替代能源的稅收補貼政策;2004年的《美國能源法案》規定10年內政府每年投資4500萬美元用于包括頁巖氣在內的非常規天然氣研發等;2005年美國《能源政策法案》將水力壓裂從《安全飲用水法》中免除，解除了環境保護局對這一過程的監管權力，從而讓水力壓裂技術很快應用起來。從2005年起，美國政府加大了開發難采天然氣的政策扶持力度，大大降低了天然氣開采稅;為激發土地所有者與開采公司簽署土地租賃合同的積極性，政府給土地所有者增加了25%的強制提成;并且鼓勵天然氣企業積極開展水平井鉆探和多級地層水力壓裂工序等技術創新。在這一系列政策扶持措施的推動下，頁巖氣勘探開發取得了明顯成果。
最近幾年，隨著墨西哥灣深水油氣產量的急劇下滑，一些大石油公司開始通過對已有頁巖氣開發經驗的中小公司的合伙、參股或收購等形式參與美國頁巖氣的勘探開發。
加拿大：世界上第二個對頁巖氣進行勘探開發的國家
加拿大是繼美國之后世界上第二個對頁巖氣進行勘探開發的國家，頁巖氣生產也已有數十年的歷史。加拿大頁巖氣資源也十分豐富，且資源分布面積廣、涉及地質層位多，主要分布在西部盆地地區，包括不列顛哥倫比亞省東北部中泥盆統的霍恩河盆地和三疊系Montney頁巖，艾伯塔省與薩斯喀徹溫省的白堊系 Colorado群，魁北克省的奧陶系Utica頁巖，新不倫瑞克省和新斯科舍省的石炭系Horton Bluff頁巖。根據加拿大非常規天然氣協會(CSUG)的資源評價結果，加拿大頁巖氣的資源量大于42.5萬億立方米，其中霍恩河盆地和Montney 的頁巖氣資源最為豐富，據世界能源委員會估計，其頁巖氣資源量為39.08萬億立方米。目前，已有多家油氣生產商在加拿大西部地區進行頁巖氣的開采或開發試驗，但與美國相比，加拿大頁巖氣開發還處于初級階段，尚未進行大規模的商業性開采。按照CSUG主席Michael Dawson在2009年9月一次報告的觀點，加拿大的頁巖氣區帶中只有Montney達到了他所稱的商業開發階段，霍恩河盆地則部分處于先導生產試驗階段，部分還處于先導鉆探階段;魁北克低地、新不倫瑞克省以及新斯科舍省的頁巖還處于其所稱的早期評價階段。
加拿大在西部沉積盆地(不列顛哥倫比亞省東部和艾伯塔地區)上白堊統Wilrich組及其同時代地層、侏羅系Nordegg/Fernie組、三疊系 Doig/DoigPhosphate/Montney組、Exshaw/Bakken組和泥盆系Ireton/Duvernay組開展了頁巖氣勘探潛力評價，預測該區頁巖氣資源量約24萬億立方米。CSUG認為西部(包括不列顛哥倫比亞省北部Bowser盆地)Colorado頁巖段、侏羅系及古生界頁巖和東南部的泥盆系頁巖具有開發的潛力。
早期的頁巖氣生產來自艾伯塔省東南部和薩斯喀徹溫省西南部白堊系科羅拉多群的Second White Speckled Shale，2000年~2001年才在不列顛哥倫比亞省三疊系的Upper Montney頁巖開始商業性的頁巖氣生產。
2004年，不列顛哥倫比亞省能源礦產部將頁巖氣的區域資源評價列入能源發展。目前，泥盆系評估工作已完成，三疊系評估項目正在進行。2006年，不列顛哥倫比亞省油氣委員會已核準的白堊系和泥盆系頁巖氣試驗區塊共計22個。
近年來，加拿大對頁巖氣勘探開發的興趣大大增強，勘探開發的地區主要集中在不列顛哥倫比亞省東北部的中泥盆統霍恩河盆地與三疊紀的Montney頁巖。隨著新技術的應用，許多公司對頁巖氣的勘探開發還擴展到了薩斯喀徹溫省、安大略省、魁北克省、新不倫瑞克省以及新斯科舍省。
歐洲：英國和波蘭是該洲頁巖氣前景最好的國家
2009年，國際能源署預測歐洲的非常規天然氣儲量為0.35萬億立方米，其中將近一半蘊藏在泥頁巖中，這個數字遠低于美國，從全球來看，除了撒哈拉以南的非洲地區，歐洲的頁巖氣儲量可能是最少的。歐洲頁巖氣主要集中在英國的威爾德盆地、波蘭的波羅的盆地、德國的下薩克森盆地、匈牙利的Mako峽谷、法國的東巴黎盆地、奧地利的維也納盆地以及瑞典的寒武系明礬盆地等。其中，英國和波蘭是歐洲頁巖氣前景最好的國家。
近年來，歐洲啟動了多項頁巖氣勘探開發項目。2009年初，德國國家地學實驗室啟動了“歐洲頁巖項目”(GASH)。此項跨學科工程是一個為期6年的多學科頁巖氣研究開拓計劃，由政府地質調查部門、咨詢機構、研究所和高等院校的專家組成工作團隊，工作目標是收集歐洲各個地區的頁巖樣品、測井試井和地震資料數據，建立歐洲的黑色頁巖數據庫，與美國的含氣頁巖進行對比，分析盆地、有機質類型、巖石礦物學成分等，以尋找頁巖氣，對歐洲頁巖氣資源潛力進行評價與有利盆地優選，探索歐洲頁巖氣的賦存空間、成因機制及其性質。2010年，歐洲又啟動了9個頁巖氣勘探開發項目，其中5個在波蘭，波蘭的馬爾科沃利亞1號井 1620米深處已出現頁巖氣初始氣流。
近年來，多個跨國公司開始在歐洲地區展開行動。埃克森美孚、康菲、OMV及殼牌等國際石油公司已經分別在德國、波蘭、奧地利和瑞典開始實質性的工作。 2007年10月，波蘭能源公司被授權勘查波蘭的志留系黑色頁巖。殼牌公司聲稱對瑞典的Skane地區感興趣。埃克森美孚公司已在匈牙利Mako地區部署了第一口頁巖氣探井，并計劃在德國下薩克森盆地完成10口頁巖氣探井。Devon能源公司與法國道達爾石油公司建立了合作關系，獲得在法國鉆探的許可。康菲石油公司最近宣布已與英國石油公司簽署了在波羅的海盆地尋找頁巖氣的協議。波蘭政府發放了100多個頁巖氣勘探許可證，積極引入外資開發本國頁巖氣，埃克森美孚、康菲和埃尼等國際能源巨頭都已介入。2011年4月底，阿索納塔公司與意大利ENI公司簽署了聯合勘探和開發頁巖天然氣的合作協議，借鑒ENI 公司在這方面取得的成功經驗，雙方將開辟能源合作新領域。同年6月，保加利亞政府將為期5年的頁巖氣勘探許可授予了雪佛龍公司，允許其在面積達4400平方千米的Novi Pazar頁巖氣田勘探作業。2011年6月，俄羅斯TNK-BP計劃投資開發烏克蘭頁巖氣。2012年6月，雪佛龍(Chevron)和荷蘭皇家殼牌(Royal Dutch Shell)宣布，將在烏克蘭得到非傳統天然氣的勘探權，此舉可能使該國置身于歐洲新興的頁巖氣開采領域的前沿。同期，世界最大油氣生產商埃克森美孚公司(XOM)宣布，將停止在波蘭勘探頁巖氣，原因是發現該國東部的兩口勘探井的天然氣儲量不足。這一消息打擊了波蘭政府的頁巖氣勘探計劃。目前，有20多家全球性能源公司正在波蘭勘查頁巖氣。
其他國家：印度、阿根廷、澳大利亞均發現頁巖氣資源
2011年1月25日，印度ONGC公司在靠近西孟加拉邦杜爾加布爾的一口研究和開發井的大約1700米深處的Barren Measure頁巖中發現了天然氣。
阿根廷的頁巖氣技術可采資源量為21.9萬億立方米，位居世界第三，是南美天然氣開發利用前景最好的國家，特別是內烏肯盆地頁巖氣前景看好，為此吸引了一些世界大油氣公司的青睞。
澳大利亞Beach石油公司在大洋洲7個盆地中發現了富有機質頁巖，前期評價的資源潛力大，計劃對庫珀盆地的頁巖氣進行開發，已在新西蘭獲得單井工業性突破。
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