目前美国是世界页岩气勘探开发最成功的国家之一，页岩气的勘探开发也最早始于美国，可以说，页岩气藏在美国并不是一个新鲜事物，而是一类老气藏。

勘探历史

早在1821年，William A. Hart在纽约州Chautauqua县Fredonia镇气体渗漏带附近钻了北美第一口天然气井，在8米深的泥盆系Dunkirk黑色页岩中生产天然气，当时由于产气量少而没有引起人们的重视，但这为美国开创了一个全新的时代。因此，将1821年作为美国商业开采天然气的开端，就此拉开了美国天然气工业发展的序幕。1863年，在伊利诺斯盆地西肯塔基州的泥盆系和密西西比系黑色页岩中也发现了页岩气。美国东部富含有机质的页岩气藏有很长的生产历史，美国的页岩气年产量在1979~1999年间净增长了7倍。1998年，页岩气产量占美国干气总产量的1.6%，储量为全美探明天然气储量的2.3%（煤层气为7%）。在1989~1999年的十年中，页岩气产量平均每年增加2.5％，从1989年的约50亿方增加到1999年的约100亿方。2009年，美国页岩气产量达到950亿方，占全美天然气总产量的13%。

目前美国除东北部地区盆地（阿巴拉契亚、密执安、伊利诺斯等）以外，已在中西部地区盆地（威利斯顿（Bakken页岩）、圣胡安、丹佛（Niobrara白垩）、福特沃斯（Barnett页岩）、阿纳达科（Woodford页岩）等）获得重大进展。

分布与控制因素

美国已发现的产页岩气盆地主要分布在以阿巴拉契亚盆地为代表的东部早古生代前陆盆地带、以福特沃斯盆地为代表的南部晚古生代前陆盆地带和以圣胡安盆地为代表的西部中生代前陆盆地带以及以密执安盆地和伊利诺斯盆地为代表的古生代—中生代克拉通盆地带，呈“U”型分布。

控制页岩气成藏的因素可以分为内部因素和外部因素：内部因素是指页岩本身的因素，主要包括有机质类型及含量、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、矿物组成、厚度、湿度等，外部因素主要包括深度、温度与压力等，其中内部因素的有机质类型和含量、成熟度、裂缝以及孔隙度和渗透率是控制页岩气成藏的主要因素。正确评价这些参数对合理评价页岩气藏具有重要意义。美国主要产页岩气盆地页岩成熟度变化较大，从未成熟到成熟均有发现。Curtis指出页岩气的成因包括了生物成因、热成因以及两种成因的混合。根据页岩成熟度可将页岩气藏分为3种类型：高成熟度页岩气藏、低成熟度页岩气藏以及高低成熟度混合页岩气藏。

成功因素

美国页岩气勘探开发取得成功，主要取决于两个主要因素，一是理论上认识到页岩的吸附机理；二是工艺技术的革新。

页岩的吸附机理 吸附机理这一理论发展了传统的油气赋存机理，页岩气藏中，吸附气的含量占总气体含量的20~80%，使得页岩气的资源量、储量迅速增大。由于巨大的天然气资源量以吸附方式分散隐匿于页岩之中，导致了对福特沃斯盆地巴奈特页岩巨大气藏的发现推迟了100年，但是，随着理论认识的深入和开发技术的提高，福特沃斯Newark East气田成为美国最大的天然气田。随着巴奈特页岩气的成功勘探和开发，许多投资商正在寻找下一个大型页岩气藏。在其它页岩层系中，页岩气生产也得到了规模性发展。天然气研究所（GTI，美国）新型资源部经理David认为，圣胡安盆地刘易斯页岩与其它盆地页岩的最大差异就是开发经营者没有把刘易斯页岩作为单独的勘探开发对象，由于没有单独统计，该套页岩中的页岩气资源潜力无法得到彰显。

工艺技术的革新 在钻井、完井、压裂以及其它技术手段的进步，极大地促进了页岩气藏的开发。由于页岩气的孔隙度和渗透率决定采收率，页岩气的最终采收率取决于采取更有效的措施进行压裂。压裂的技术和采取的工艺都依赖于页岩气井的经济效益，在美国，压裂后的页岩气井通常具有很低的生产速率、很低的采收率，但是递减速度非常低，稳产时间特别长。

上个世纪八十年代，米切尔能源开发公司开始把福特沃斯盆地Barnett页岩层作为可能的油气高产区带进行勘探开发，一些人建议在Barnett页岩进行测试。第一口页岩气井（位于Wise县东南的 C.W. Slay 1井）是一个没有经济价值的气井，在实施压裂技术以后这口井获得经济效益。在1981年，完成Barnett页岩层中第一口页岩气井后，标志着该公司在得克萨斯州中北部的Wise县发现了的页岩气田。在早期，米切尔能源开发公司共以36口井来研究Barnett页岩气藏的特征，包括氮泡沫压裂的MEC 1 C. W. Slay井。这时候页岩气田的发展很缓慢，在1981~1990年间仅钻了67口井。这类低渗透气藏的产量在开始是非常不经济的，然而，坚持不懈的地质研究和工程分析以及更有效的完井技术，使米切尔能源开发公司对井的性能有很大改善，并鼓励了其他合作者进行投资。在1990年后的七年间，钻了275口页岩气井。1998年，以水力压裂替代胶体压裂为代表的完井技术的突破，进一步促进了对这类天然气藏的开发。到上个世纪九十年代中期，在Fort Worth盆地的北部建立了一个天然气高产区——Newark East页岩气田。从1997~2006年的8年间，钻了超过5829口井，并且有很多的水平井。生产的区域远远超出了Wise县和Denton县，同时也出现了新的气田来命名新区域的Barnett页岩气藏，例如Jack县的JMG Mag气田，Johnson县Cleburne气田以及Montague县的St. Joe Ridge气田等。

理论认识的进步和工艺技术的革新使这一古老类型的气田焕发了新的生机，美国的页岩气勘探开发呈现出遍地开花的趋势。但由于页岩的特殊性，每一个页岩气藏都是独特的，这给研究带来了难度，福特沃斯盆地Barnett页岩气藏和密执安盆地Antrim页岩气藏不同，同时也和阿巴拉契亚盆地的诸页岩气藏不同。一个页岩气藏的勘探和开发工作者需要学习其它页岩气藏的成功的勘探经验和技术，但如果完全照搬其经验和技术，就有可能会导致失败。所以必须有选择的借鉴，有选择的吸收其它页岩气藏的经验和技术，甚至教训，才会取得事半功倍的效果。

此外，目前决定页岩气经济效益的一个重要因素就是深度。深度直接控制着页岩气藏的经济价值，决定其经济效益。美国发现的页岩气藏通常分布在76.2~3658 m范围的四个深度段。第一个深度段小于1000 m，伊利诺斯盆地New Albany页岩气藏和密执安盆地Antrim页岩气藏大约有9000口井，深度范围是200～610 m；第二个深度段为1000~1600 m，阿巴拉契亚盆地Ohio页岩气藏和圣胡安盆地Lewis页岩气藏大约有20000口井，分布深度为915~1524 m；第三个深度段为1600~2600 m，福特沃斯盆地Barnett页岩气藏和阿科马盆地Fayetteville（Arkansas）和Caney（Oklahoma）页岩气藏分布较深，为1981~2591 m；第四个深度段为2600~3600 m，如帕落杜罗盆地Bend页岩气藏中气井的深度2515~2896 m之间，阿科马盆地Woodford页岩气藏气井深度分布范围是1729~3657 m，黑勇士盆地Floyd页岩气藏气井的深度在1524~3658 m之间。

由此可见，页岩气藏深度变化较大，深度不是页岩气藏发育的决定因素，关键问题是该页岩气藏是具有商业开发价值。随着科技和工艺的进步，埋藏更深的页岩气藏也将得到开发。