頁(yè)巖氣在全球范圍內(nèi)分布廣泛，且開(kāi)發(fā)潛力巨大。據(jù)測(cè)算，全球頁(yè)巖氣資源量約為4561012 m3。頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)使美國(guó)天然氣儲(chǔ)量增加了40%。2015年美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量約4 291108 m3，約占美國(guó)當(dāng)年天然氣總產(chǎn)量的46.1%，頁(yè)巖氣已經(jīng)成為美國(guó)主力氣源之一。
從美國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展歷史可以看出，在評(píng)價(jià)頁(yè)巖地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上，選擇與之匹配的生產(chǎn)工藝，并朝著低成本、高效率、工廠化作業(yè)、對(duì)環(huán)境友好的方向發(fā)展，從而當(dāng)水平井技術(shù)和水力壓裂技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破之后，顯著促進(jìn)了頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)。
國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)尚處于起步階段，但發(fā)展迅速。目前已經(jīng)在中國(guó)渤海灣及松遼、四川和吐哈等盆地發(fā)現(xiàn)了高含量有機(jī)碳的頁(yè)巖。據(jù)預(yù)測(cè)，中國(guó)頁(yè)巖氣潛在資源量約301012 m3，開(kāi)發(fā)潛力巨大。不過(guò)頁(yè)巖氣的發(fā)展不可能一蹴而就，雖然中國(guó)可以引進(jìn)或?qū)W習(xí)美國(guó)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，但畢竟中美兩國(guó)的地質(zhì)條件存在巨大差異，需要在深入研究國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣發(fā)育特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，消化吸收并發(fā)展國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，探索一條中國(guó)的頁(yè)巖氣發(fā)展之路。
與北美頁(yè)巖氣相比，中國(guó)的頁(yè)巖氣地質(zhì)條件與地表?xiàng)l件都更為復(fù)雜。一是北美大部分頁(yè)巖氣為海相沉積，中國(guó)則有陸相、海陸過(guò)度相和海相等多種沉積類型。二是我國(guó)頁(yè)巖氣埋藏深。美國(guó)頁(yè)巖氣普遍在3 000 m以內(nèi)，很多在1 000～2 000 m。我國(guó)頁(yè)巖氣埋藏基本都在3 000 m以上（3 000～6 000 m）。三是我國(guó)地質(zhì)構(gòu)造條件比較復(fù)雜，存在多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，多組斷裂，給勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)了更大困難。四是地表?xiàng)l件復(fù)雜，我國(guó)頁(yè)巖氣所分布的區(qū)域，以丘陵地區(qū)為多，加之西部沙漠、黃土塬、戈壁也比較多。相對(duì)而言，美國(guó)頁(yè)巖氣多分布在平原地區(qū)，勘探開(kāi)發(fā)容易得多。五是我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)剛剛起步，適合中國(guó)山區(qū)丘陵條件的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)設(shè)備和技術(shù)儲(chǔ)備還不足，在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中還要面對(duì)我國(guó)脆弱的水文條件和環(huán)保條件。以上幾個(gè)方面決定了我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的難度比美國(guó)要大，存在較大的投資風(fēng)險(xiǎn)。
盡管如此，中國(guó)的頁(yè)巖氣壓裂也有諸多有利條件，如目前對(duì)外合作與交流的機(jī)制比較靈活，可以快速將國(guó)外最先進(jìn)、適用的壓裂技術(shù)進(jìn)行消化、吸收和再創(chuàng)新，可建立類似的壓裂學(xué)習(xí)曲線，快速縮短與國(guó)外的技術(shù)差距；國(guó)家對(duì)頁(yè)巖氣有一定的政策性補(bǔ)貼，并允許民營(yíng)企業(yè)參與頁(yè)巖氣的招投標(biāo)與勘探開(kāi)發(fā)，建立了國(guó)企與民企有序競(jìng)爭(zhēng)的良性氛圍，這就有利于技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用；另外，已有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，如中石油在長(zhǎng)寧、威遠(yuǎn)、昭通等地區(qū)，中石化在涪陵焦石壩等地區(qū)，都取得了頁(yè)巖氣壓裂的技術(shù)突破，壓后效果也超過(guò)預(yù)期。
值此中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)風(fēng)起云涌的大好形勢(shì)和契機(jī)，筆者傾情奉獻(xiàn)系統(tǒng)的頁(yè)巖氣壓裂技術(shù)體系知識(shí)，包括壓前頁(yè)巖儲(chǔ)層特性參數(shù)的評(píng)估、誘導(dǎo)應(yīng)力場(chǎng)研究、頁(yè)巖裂縫起裂與擴(kuò)展規(guī)律、頁(yè)巖氣壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)壓裂工藝等多個(gè)環(huán)節(jié)，希望能對(duì)業(yè)內(nèi)從事頁(yè)巖氣壓裂工作的研究與管理人員，提供必要的技術(shù)儲(chǔ)備，希望能對(duì)他們所從事的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的偉大實(shí)踐有所裨益。
本書由蔣廷學(xué)、鄒洪嵐主編，王海濤參與了第3、5、6、8章編寫，李雙明參與了第5、6、8章編寫，卞曉冰參與了第7、8章編寫，姚奕明及王寶峰參與了第4章編寫，賈長(zhǎng)貴參與了第3、4、5、6、7章的審校工作。全書最后由蔣廷學(xué)統(tǒng)稿。
由于筆者水平有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，文中疏漏不可避免，懇求廣大專家、學(xué)者批評(píng)指正。