爱华网这么多赞吓一跳。。看来还是很多人关心页岩气这个话题，我会尽我所能为大家释疑，但我并不是石油工业业内人士，所以有些具体的生产问题可能无法明确回答，不过 @云舞空城学长应该会补充给大家。有什么问题欢迎吐槽！
还有我的图被人吐槽好乱，太黄闪瞎眼什么的，我真不是故意的啊！！有些图我拿到手它就这样啊TAT我懒我不想重画。。
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东西有点儿多，图也有点儿多，但看完以后大家就大概能对页岩气革命有个基本认识了，还望耐心，有很多东西没有放上来，如果大家有兴趣可以跟我说，我会补充的。
另外文中涉及到的一些数据和材料很大一部分是内部交流和教学使用请务必不要转引作他用，谢谢！
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题主所说的页岩革命应该就是业内所称的“页岩气革命”（Shale gas revolution），实际上算是油气工业的第三次革命。前两次革命分别是从寻找浅部集中易勘探易开发的构造油气藏向地层岩性油气藏（以寻找隐蔽油气藏为核心）的油气勘探开发第一次转变，以及向非常规油气藏（以寻找连续型油气聚集为核心）的第二次转变。而从早期非常规能源如致密砂岩气等转向页岩油、页岩气则是第三次转变。
为了直观一点儿给大家来张图：
由于对页岩油不是很了解，我今天就还是着重给大家说说页岩气的发展。由于对页岩油不是很了解，我今天就还是着重给大家说说页岩气的发展。
一、什么是页岩气：
定义：主要以吸附和游离方式赋存于富有机质泥页岩及其夹层中的生物成因或热成因天然气。
赋存方式：吸附态、游离态或溶解；
赋存空间：有机质及粘土矿物表面、纳米级孔、基质微孔、裂缝；
赋存客体 ：泥页岩、致密储集岩。
页岩气赋存方式与成藏过程示意图（据Ron McDonald，2002，修改）
绝大部分是以吸附气的形式赋存于页岩内有机质和粘土颗粒的表面，这与煤层气相似。吸附气量与有机碳含量、地层压力等因素有关 。游离气则聚集在页岩基质孔隙或裂缝（主要为微裂缝）中，这与常规气藏中的天然气相似。 此外，可能还有极少部分页岩气以溶解气形式存在于页岩孔隙束缚水或沥青中。页岩气的形成机理兼具煤层吸附气和常规天然气二者特征，为不间断充注、连续聚集成藏。
二、页岩气革命的发展历程
美国页岩气革命历程的三个发展阶段
1821-1976 页岩气的发现及页岩气革命前期
1976-2000 美国页岩气革命正式开始及发展
2000- 页岩气革命成功及向世界蔓延
1821年， William A. Hart 在美国纽约的弗里多尼亚钻了第一口产自页岩的商业天然气井(27 英尺深）。
1914年，在阿巴拉契亚盆地泥盆系Ohio页岩中，发现了世界第一个页岩气田—Big Sandy 。
受地质认识和技术手段的限制，人们对这类资源并没有重视，没有认识到它的巨大潜力，没有想到它可以被大规模地开采利用。
1970s晚期—1990s 早期，美国能源部（DOE）联合油公司、科研机构、高校等单位开展了非常规天然气（页岩气、致密气和煤层气）评价和开采方法研究。
其中针对页岩气，1976实施了东部页岩气工程（EGSP），主要目的有3个：（1）开展精确的页岩气资源评价;（2)建立勘探选区原则;(3)开发和完善的成本有效的页岩气开采技术。
1980s—1990s, Mitchell能源公司坚持在Fort Worth盆地探索试验，综合开发了水力压裂和水平井技术，最终实现了Barnett 页岩气的规模商业开发。页岩气年产量由1999年的22亿方增加到2009年560亿方，Barnett页岩气开发成功具有里程碑意义，成为这场页岩气革命成功的标志。
美国页岩气2011年产量1800亿，占总产量的23%。据EIA预测，到2035年，美国页岩气产量将占到美国天然气总产量的45%
全球页岩气分布：
据美国EIA，页岩气技术可采资源量排名靠前的国家有：中国、美国（24万亿）、阿根廷、墨西哥、南非、澳大利亚、加拿大等。全球187.4万亿立方米。
三、页岩气藏开发特点：
气层压力低：一般不会自喷，以水平井为主，需压裂改造措施；
单井产量较低：初期气产量递减快，后期趋于稳定；平均日产1万方～2万方；
页岩气采收率低：通常小于5% ～ 20%不等
投入高：前期勘探开发投入大（单口井450万美元），且难以形成稳定的投资回报
产量递减快： 需要打很多口井以形成规模化生产与供应；
生产周期长：单井经济寿命长，30年～50年。
由于页岩气有不同于常规天然气的特点，页岩气藏开发需要大面积、规模化、连续钻井。
美国Barnett页岩气区块：面积约1.2万平方公里，2008年钻井数量已达12125口（不含因产量下降关闭的井），平均1000口/千平方公里，“地毯式钻井”。
四、页岩气革命中的科技因素：
现在的页岩气革命之所以受到大家的关注，其成功之处可以总结为三点：坚持不懈的基础地质研究；
水平井和水力压裂技术的进步；
多种相关技术的运用。
1、基础地质研究：
1930年代开始，只有个别专家提出页岩不只是烃源岩，还具有天然气储集能力。如Browning Iley B.（1932）Hunter C.D.和 D.M.Young（1953），但没有引起重视。
1970年代后30多年，政府组织研究解决资源评价、页岩储层描述、吸附气和游离气测量等重大问题
70多年坚持不懈的基础地质研究为页岩气革命奠定了坚实的基础。
2、水平井和水力压裂技术
关键技术（水平井钻井和多段压裂技术）的出现与成功应用，催生了美国这场页岩气革命；
水平井技术Barnett页岩气区的广泛应用，促进了美国页岩气产量快速增长。
水平井工作原理
水平井是目前主要的页岩气藏生产形式。水平井的产量是垂直井的3~4倍多，成本仅是直井的1.5～2.5倍。目前85%的开发井为水平井＋多段压裂。
此外，水平井多段水力压裂、重复压裂技术、新型压裂液技术、新型支撑剂等也极大地提高了单井页岩气产量。
3、相关新型技术：
甜点地震识别：斯伦贝谢把地震与地质模拟相结合，成功地预测了Lower Doig页岩气藏的甜点。下图色标显示甜点的厚度，灰色代表页岩储层比较差。
页岩微观表征：涉及到技术较多，我就不一一介绍了，说几种我们正在用的技术大家了解一下，如：
基于原子力显微镜AFM分析的微细孔隙分析技术
基于扫描电镜微区图像分析的PCAS方法
基于吸附等温线和QSDFT理论的页岩孔隙表征技术
逐层切片连续扫描CT成像
基于核磁共振冻融法NMRC技术的复杂体系孔隙表征技术
微地震监测：监测、描述水力分段压裂裂缝的走向、倾向、高度、长度、密度等。图示微地震监测水平井分段进行压裂的效果。
页岩测井技术：
五、中国页岩气资源
在中文期刊中，“页岩气”一词最早见于张义刚1982年在《石油实验地质》上以笔谈会方式发表的“多种天然气资源的勘探”一文中；
此后，宋岩（1990）、华桦（1994）、樊明珠（1997）等在不同期刊上使用了“页岩气”术语；
张金川、金之钧、袁明生“页岩气成藏机理和分布”《天然气工业》（2004.2）应该是我国首篇系统论述页岩气的论文。
在多旋回的构造与沉积过程中，我国含油气盆地发育了海相、陆相和过渡相多套富有机质泥页岩。
中国页岩油气资源量：
六、中国页岩气开发所面临的问题：
*以上为2012数据，政策和技术都在改进
我国页岩气开发中的难点
1. 页岩气勘探开发技术空白
中国现在仅有的几口页岩气井，还没有一个投入开发的页岩气藏，所以对于页岩气资源量、储量、产量均只能大概预测，不能给出较有理的科学依据。页岩气开发的关键工艺技术主要有水平井（井组）钻完井技术体系、分段多级压裂技术体系和微地震监测技术体系。中国现有的水平井钻完井技术还不能完全满足页岩气水平井钻完井的需求，水平井分段多级压裂工艺技术及配套工具仍需要引进、研发、试验和评价，页岩气压裂裂缝延伸规律、压裂规模优选、产量预测等方面还有待提高，利用微地震监测压裂效果的检测设备、施工技术和评价方法在中国还处于空白。在某种程度上而言，中国页岩气的勘探开发技术方面研究有很大的一块空白，而这块空白的填写仍然需要一段时间。
2. 开采成本控制
页岩气是一种开采周期长，开采成高的非常规天然气体。中国页岩气地质背景复杂，尚处于技术攻坚阶段，前期评价成本高，科技攻关投入大，再加上中国气藏一般埋藏较深，钻探成本高。目前美国页岩气勘探开采技术较成熟，中国前期开采页岩气必然要引进美国的先进技术与设备，在美国一家独大的情况下，美国技术和设备引进费用会较高，这将影响中国页岩气的勘探与开发。
3. 资源与环境的平衡
美国地广人稀，地势较平坦，水源丰富，交通便利，钻前工作量小，有利于页岩气开发。而我国页岩气资源丰富的川、黔、渝等地区，人口稠密，地势较高，地质灾害多发，且压裂井场占地面积较大，如果未来开发井位较为密集，人为撬动易引发山体滑坡等地质灾害。而开发页岩气主要采用的是水力压裂法，每次液压破碎岩层需要数百万吨水，我国是一个能源紧缺的发展中大国，不能重复发达国家的先污染后治理的老路。所以，如何做到资源与环境和谐可持续地发展是一个急需解决的问题。开采页岩气面临巨大环境风险，其开发用水量大，污染地下水，这些都意味着可能很高的环境成本。由于环境成本的外部性，不可能依靠企业去主动承担这些成本，需要政府的环境监管将环境成本内部化。这些问题在中国如何解决，应该未雨绸缪。在大规模开发页岩气前，应对环境风险进行评估，建立相应的保护框架，并保证执行力度。
4 . 页岩气开发管理难点
对于如何发展中国的页岩气产业，技术问题争论不多，但是关于页岩气开发管理的问题就是众说纷纭。中国页岩气资源管理工作刚刚开始，页岩气的开发管理面临着一些难点：页岩气目前还尚未列入中国矿产细目，没有确定其独立矿种的法律地位：页岩气资源规划、战略和政策研究不够深入，缺乏相应的管理制度；页岩气资源调查投入少，工作程度低，资料信息缺少统一规范管理的技术平台。
【知乎用户的回答(69票)】:
过去，暗色富有机质页岩只被认为是生油岩，不具备储油或储气的能力，形成的油气大部分都排出。
后来，随着勘探实践发现它们也储存有一些油气。
这样的发现越来越多，一些人就开始思考为什么和原先认为的不同
这种思考，带来了油气储集和运移机理上的突破性认识，为整个石油地质学科带来的新鲜血液。
现在，页岩气/页岩油带来的冲击一方面是学术领域的突破，另一方面是再一次刷低了油气勘探的下限，带来的直接结果是油气储量哗哗的往上翻，许多过去被认为没有勘探潜力的地方顿时又成了高潜力区。
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答主突接通知，明晚南下出差……尼玛
一定不会弃答，说话算话~到了那边安顿下来就来答
下面猎狗先生的回答也很专业而且系统
【知乎用户的回答(14票)】:
猎狗的回答非常专业，我就来个通俗的，借用导师的话，做个简单的比喻。
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石油天然气在地层中是由烃源岩（近似等于现在所说的页岩）生成的，然后在运移到砂岩、灰岩等储层中保存下来。以前我们是在储层中找石油天然气，但经过这些年的勘探，储层中的石油勘探的差不多了，大家就开始发动脑筋，是不是烃源岩中也有油气。然后就有了页岩油、页岩气的发现。
为什么之前不开采呢，是因为页岩非常致密，根本无法经济地开采，一直到水力压裂技术发展成熟以后，页岩油气得开采才成为了现实。
就比如说在餐厅吃饭，以前我们都是在餐厅等饭吃，现在情况变了，客人太多，服务员忙不过来了，桌上的饭菜吃完了， 大家只能跑到厨房去找吃的。说白了，就是去它出生的地方找。
【知乎用户的回答(5票)】:
补充：
1）得益于页岩油气产量增长，2012年美国石油和天然气产量获得全球最高增幅，日产量增加100万桶至890万桶，同比增长13.9%。这意味着，2012年美国石油产量创造了其石油业自从1859年兴起以来最大增幅。
2）受益于页岩油气技术的发展，以及美国能源战略中心的转移，美国正在逐步掌握影响全球石油价格的定价权和主导权。
3）重庆涪陵页岩气田累计产量突破10亿立方米，相当于400万户居民一年生活用气需求。
4）银河证券一份研究报告预测，2020年前，中国页岩气需打井4万口左右，行业总投资约8000亿元；其中，设备投入约占总投资的25%，约2000亿元。未来几年，中国页岩气设备需求年均增速在50%左右。
【陋哥的回答(5票)】:
首先说，国际原油市场价格持续半年跌出去的这百分之二三十，所谓“页岩革命”只是其中一个因素，更多的还是投机在其中作祟，因为“页岩革命”在美国呈现出来的能源井喷已经持续了一段时间。
美国的页岩革命大致看来由如下几个特点：第一是技术革命引领资本投入，第二是民间资本起主导作用，第三是有一定投机成分，因此受市场预期的影响比较大。
美国页岩气成规模的勘探和开采肇始于二十世纪末期，鼻祖叫做乔治米切尔（George Mitchell），此人成立的米切尔能源公司在1981年起开始对位于得克萨斯州Wise County的巴内特页岩进行钻探（后来此地被证实储存有1800亿以上立方英尺的天然气），至1998年开始成规模的使用改良后的水力压裂法，直至2001年公司被德文能源以31亿美金收购。米切尔几乎已一己之力对抗着传统大公司以及公众甚至亲信对页岩能源开采前景的怀疑，克服了各种阻力，在连年亏损中带着一帮有理想的屌丝青年开创了全新局面。此人据说现在在美国地位极高，与爱迪生等人并驾齐驱。2013年他逝世于美国加尔维斯顿，年94岁。
从技术上而言，米切尔的一大贡献就是力主改良水力压裂法。此方法并非为页岩能源开采专设。首先压裂法早在1860年美国内战之后就已经存在了（此前美国人开采油井都是用炸药炸，一个叫做约翰.布斯的油老板在炸井中用力过猛导致整个油井毁于一旦，后来因为对南方战败不满，想了想没什么奔头就去刺杀了林肯。）当时用的是一种内装硝酸甘油的类似胶囊的装置横向爆破来压裂岩层。到二战之后，更加有效的水力压裂法开始出现。
页岩层是距离地表两英里左右的致密岩层，也被称作基础岩层。我们现有开采出来的石油和天然气，理论上都是贮存在这个更深更硬的页岩层里。由于地壳运动，一些石油和天然气被自然压迫形成的管道“抽"到近地表的位置，因而可以被我们用垂直井等等相对容易的方法开采出来。但是，地壳运动的时间太长了，所以就开始想办法压裂，水力压裂法实际就是通过人为手段加速这个地质变迁的过程。
早期的水力压裂法用的就是普通的水混合砂（米切尔团队称之为”灌肠“），后来采取水砂混浆兑入化学物质（包括酸、减阻剂、表面活性剂、凝胶剂、防垢剂等），开采效果逐步提升。
另外还有一个很重要的技术准备是横向钻探技术，也就是水平井。传统的垂直井的局限在于，单井经常会穿过薄扁（请脑补为一张被汪星人啃过的饼）的”回报层“，效率不高，同时开几口井，成本就要翻番，而且经常跑偏（请脑补为方格打飞机），于是人们开始尝试不那么单一的钻探方法，比如斜角度钻探。这种方法早在上世纪70年代就已出现，但多数用在海洋勘探，至1990年开始用于陆地，萨达姆大魔王入侵科威特的借口之一，就是后者采用倾斜钻探钻到了伊拉克的国境线之内，偷了爷的油。
至1999年，米切尔团队开始采用水平钻探结合压裂的方法，到2006-07年间，逐渐成熟形成了今天主流的页岩开采技术。
值得一提的是，无论是压裂法还是水平井技术都是早就存在的产物，而技术改良最主要的就是提高效率和降低成本，所以所谓页岩革命的技术革新是一个很长的过程，并不是现在才出现。
由于美帝特殊的经济政治体制，所以最先吃螃蟹和最先获利的都是民间资本。前文提到的米切尔只是个开产鼻祖而已，真正赚（过）钱的是如下几位。
奥布里.麦克伦登（Aubrey Mcclendon）和汤姆.沃德（Tom Ward），切萨匹克能源公司联合创始人。公司始建于1989年，巅峰时握有超过1500万英亩土地的能源开采权，这个面积大概是新泽西州的三倍（美国的土地可以买卖和租借，拥有土地所有权即拥有了该块土地的能源开采权，但一般开采商会承诺给原土地所有者一定份额的开采收益分成）。后来汤姆沃德单飞创立桑德里奇能源公司，两人均一度成为身家数十亿美金的巨富，麦克伦登还收购了家乡的NBA球队俄克拉荷马雷霆。不过两个人均有个奇异的爱好，就是拿自己持有的公司股票来进行抵押投资期货对冲基金之类，这让两人最终都失去了各自公司董事会的信任，先后被扫地出门。两个人现在重新创业中。
哈罗德.哈姆（Harold Hamm），大陆能源公司创始人，致力于开发北达科他州的巴肯（Bakken）页岩。不同的是他疯狂的喜爱页岩油而不是页岩气。他的大陆能源公司07年上市之后股价翻了六倍。据说目前他是全美掌握地下石油资源最多的人，他的公司现在每天产油10万桶以上。他本人持有价值140亿美金的公司股份。11月14日，此君被判支付给前妻10亿美金分手费。这对他来说是个天大的幸事。因为一年前媒体预测他要赔给前妻的钱是50亿。
还有一位值得一提的叫提姆.黑丁顿（Tim Headington），他在03年起开始在巴肯地区和上文提到的哈姆竞争拿地，后来公司被他卖了20亿美金。在这儿提及这位小把戏的原因是此人卖了公司之后开始专门混好莱坞，逐渐成了电影投资界的大鳄，经他推手上映的影片基本上是近些年奥斯卡奖的常客，包括《逃离德黑兰》、《雨果》、《兰戈》、《美版无间道》和《飞行家》，此外还有末日之战、Jersey Boys等等，算是油老板里的文艺青年。
如之前所说，整个页岩革命的过程中，最牛的还是这些”私企“，美国能源部之类的职能部门更多的是处在配角的地位，对研发的关注比开发的关注大得多。这恐怕也是美国的可怕之处——每次升级都是极限暴兵流，英雄一个一个反倒都没正事儿的跑去别人家里掐架。
不过这样也有个弊端，就是相对来说受外界影响太大，和我兔这种”举全国之力“怎样怎样的路子相比，短期看对市场反应会比较敏感。譬如这次油价六个月连跌对美国的页岩油企业影响就不小，因为现在世界上最大的石油大鳄还是欧佩克，沙龙巴斯们的意思是我宁愿跌价也绝不减产，看谁能挺住。而单兵作战的，尤其是近几年才有钱的美国页岩企业根基不稳组织分散，和欧佩克对抗不容易。目前有专家预测，如果国际油价持续这个鸟样，明年美国页岩油开采规模会缩小百分之十。美国的页岩油产业整体而言需要油价维持在80美金左右才能保持盈利，如果跌至60美元，则有相当一部分油井会失去开采价值。至于页岩气情况也大同小异。这里有一个悖论，就是页岩油和页岩气作为传统能源的替代能源，在传统能源尚未枯竭的情况下，开采的量越大价格就越低，价格越低就越不赚钱。可是如果不开采，就会被外界诟病是”页岩骗局“，也会与美国相关法律相悖，同时也会影响资本市场的信心。所以如果国际能源价格继续走低，美国的页岩革命有点儿骑虎难下。
当然，这都是从短期的角度说，长期还是值得看好页岩能源的，毕竟一个事实还是传统能源越用越少，污染越来越严重，全球性的能源换代升级大势所趋，这并不仅仅是资本市场的预期，而是实打实的未来。所以”页岩革命“也并不是一个短期的，固定的，不变的概念，而是一项长期的不断探索的过程。另外有人还在质疑页岩开采过程中的环保问题，主要就是前文提到水力压裂法的”水“里究竟有些什么东西。现在争议的焦点在于民众希望企业公开配方，而企业认为这涉及到商业机密，所以很多阴谋论也尘嚣直上。这点还需要未来双方的不断博弈，而究竟会不会影响环境，双方各执一词，现在也不好下定论。
至于中国，页岩能源还处在论证阶段，虽然几个现在看来储量较大的省份包括四川、江西、湖北都在热炒这方面的概念，但一方面由于我国独特的经济体制，国家不动没有民营资本动（即便动估计也动不起），基础设施上也迫切需要升级（我们毕竟是一个用惯了煤炭和石油的国家），开采和输送设备也是缺乏的（大家可以关注一下山东墨龙）。还有一个关键的因素，即是中国地质情况的复杂程度在大国里几乎是世界之最，这也限制了页岩的开发。至于还曾提到过的水资源缺乏（液体压裂法需要大量的水），已探明的页岩能源储藏区多处在地震带上等暂时都可以忽略不计。当然，最关键的还是第一条，没有一个逐利的，疯狂的，爱做白日梦的、嗜赌的、单纯由欲望驱动的能源资本家群体（或说创业群体），靠政府一板一眼地推动所谓”页岩革命“，需要等待的时间会更多。
以上部分答案参考自维基百科、福布斯中文网及《页岩革命》（英文版为The Frackers）一书。
【薛志鹏的回答(2票)】:
主要原因就在于水平井和水力压裂技术的发展导致了储存在页岩的气体有可能被开采出来。
不同于常规油气，页岩气既是烃源岩又是储层，所以孔隙度也没有常规油气砂岩那么高，更为关键的是页岩的孔隙很小，一般都是纳米级的(大于50纳米的都已经归于大孔了)。虽然储量看似很高，但是开采难度极大。
虽然水平井和水力压裂技术有所发展，但是页岩气要想达到商业化开采还是需要一定时间的
【加多宝的回答(1票)】:
追根究底就是一场技术革命，水平井技术和水力压裂技术的发展，使得深埋地下页岩中的天然气能够形成工业性气流，当然中国的有大量的页岩气存在，只是地质条件过于复杂，地面水源不足，技术水平不够，所以产量不多，现在开发阶段基本是烧钱！
【老杨的回答(0票)】:
看到这么多关注地质领域问题的人顿感欣喜，毕竟经济基础决定上层建筑。好好学习，报效祖国
原文地址:知乎
