内容
主要的页岩气分布在下48个州，包括包含这些页岩的沉积盆地。点击查看大图。
什么是页岩气及其重要性？
页岩气是指被困在页岩地层中的天然气。页岩是细颗粒的沉积岩，可以是石油和天然气的丰富来源。
水平钻井和水力压裂
在过去的十年中，水平钻井和水力压裂相结合，使人们能够获得以前不经济生产的大量页岩气。页岩地层的天然气生产使美国的天然气工业复兴。
该视频概述了页岩气，从1821年在纽约弗雷多尼亚附近的第一口气井开始，一直到2010年1月，以及主要的页岩气开采。演讲者是科罗拉多矿业学院地球化学教授兼潜在气体管理局局长约翰·柯蒂斯。
美国页岩气资源丰富
2009年，在美国消耗的天然气中，有87％来自国内。因此，天然气的供应不像原油的供应那样对外国生产商的依赖，并且输送系统不易受到干扰。页岩气的大量供应将进一步使美国消耗国内主要的天然气供应。
根据2011年EIA年度能源展望，美国拥有2552万亿立方英尺（Tcf）的潜在天然气资源。来自页岩资源的天然气，几年前被认为是不经济的，占该资源估算的827 Tcf，是去年公布的估算的两倍多。
该视频概述了页岩气，从1821年在纽约弗雷多尼亚附近的第一口气井开始，一直到2010年1月，以及主要的页岩气开采。演讲者是科罗拉多矿业学院地球化学教授兼潜在气体管理局局长约翰·柯蒂斯。
足以使用110年
以2009年美国的消费率（每年约22.8 Tcf）计算，2,552 Tcf的天然气足以供应约110年的使用年限。在2010年和2011年的展望报告之间，页岩气资源和产量的估计值显着增加，并且将来可能会进一步增加。
该图显示了常规和非常规天然气资源的几何形状。图片由EIA提供。点击查看大图。
什么是页岩“ Play”？
在页岩“岩层”中发现了页岩气，这些页岩岩层中含有大量的天然气，并具有相似的地质和地理特性。得克萨斯州的Barnett页岩油藏已经有十年的生产历史。开发Barnett页岩获得的经验和信息提高了全国页岩气开发的效率。
其他重要的油田还有美国东部的Marcellus页岩和Utica页岩。以及路易斯安那州和阿肯色州的海恩斯维尔页岩和费耶特维尔页岩。勘测人员和地质学家通过使用地表水平观测技术和计算机生成的地下地图，确定了可能产生经济天然气的地区中合适的井位。
水平钻孔
两种主要的钻井技术用于生产页岩气。水平钻探用于提供更大的进入采出地层深处的气体的通道。首先，在目标岩层上钻一口垂直井。在所需的深度处，旋转钻头以钻出水平延伸穿过储层的井，使该井暴露于更多的生产页岩中。
显示水力压裂区的水平井概念图。图片版权。
水力压裂
水力压裂（通常称为“压裂”或“加氢压裂”）是一种将水，化学物质和沙子泵入井中以通过打开岩石中的裂缝（裂缝）并释放天然气来释放困在页岩地层中的碳氢化合物的技术。从页岩流到井里。当与水平钻探结合使用时，水力压裂可使天然气生产商以合理的成本开采页岩气。没有这些技术，天然气就不会迅速流到井中，也无法从页岩中生产商业量。
当天然气从一种富含有机物的地层向地球表面迁移到高渗透性的储集岩中时，就会形成常规的气藏，在那里天然气被一层不可渗透的岩石所包裹。
页岩气与常规气
当天然气从一种富含有机物的地层向地球表面迁移到高渗透性的储集岩中时，就会形成常规的气藏，在那里天然气被一层不可渗透的岩石所包裹。相反，在富含有机物的页岩气源岩中形成页岩气资源。页岩的低渗透率极大地抑制了天然气迁移到渗透率更高的储层岩石中。没有水平钻井和水力压裂，页岩气的生产将在经济上不可行，因为天然气将不会以足够高的速率从地层中流出以证明钻井成本的合理性。
图表显示了EIA预测的页岩气预测，2011年年度能源展望。EIA图像。
天然气：清洁燃烧的燃料
天然气燃烧起来比煤炭或石油更清洁。天然气的燃烧排放的关键污染物水平大大降低，包括二氧化碳（CO2），氮氧化物和二氧化硫比煤或石油燃烧。在高效的联合循环发电厂中使用时，天然气燃烧所排放的二氧化碳量不到其一半2 随着煤炭燃烧，单位能量的释放。
环境问题
但是，页岩气的生产也存在一些潜在的环境问题。页岩气钻探存在重大的供水问题。钻井和压裂需要大量的水。在该国的某些地区，页岩气生产中大量用水可能会影响其他用途的水供应，并可能影响水生生境。
钻井和压裂还会产生大量废水，其中可能含有溶解的化学物质和其他污染物，需要处理后才能处置或再利用。由于所用的水量大，以及处理所用某些化学药品所固有的复杂性，废水的处理和处置是一个重要且具有挑战性的问题。
如果管理不当，水力压裂液可能会因溢出，泄漏或其他各种暴露途径而释放。在压裂液中使用潜在危险的化学药品意味着，这种压裂液的任何释放都可能导致周围区域的污染，包括饮用水源，并对自然栖息地产生不利影响。