頁巖氣在全球范圍內分布廣泛，且開發(fā)潛力巨大。據(jù)測算，全球頁巖氣資源量約為4561012 m3。頁巖氣的勘探開發(fā)使美國天然氣儲量增加了40%。2015年美國頁巖氣產量約4 291108 m3，約占美國當年天然氣總產量的46.1%，頁巖氣已經成為美國主力氣源之一。
從美國頁巖氣發(fā)展歷史可以看出，在評價頁巖地質情況的基礎上，選擇與之匹配的生產工藝，并朝著低成本、高效率、工廠化作業(yè)、對環(huán)境友好的方向發(fā)展，從而當水平井技術和水力壓裂技術實現(xiàn)突破之后，顯著促進了頁巖氣的開發(fā)。
國內頁巖氣的勘探開發(fā)尚處于起步階段，但發(fā)展迅速。目前已經在中國渤海灣及松遼、四川和吐哈等盆地發(fā)現(xiàn)了高含量有機碳的頁巖。據(jù)預測，中國頁巖氣潛在資源量約301012 m3，開發(fā)潛力巨大。不過頁巖氣的發(fā)展不可能一蹴而就，雖然中國可以引進或學習美國的先進技術和經驗，但畢竟中美兩國的地質條件存在巨大差異，需要在深入研究國內頁巖氣發(fā)育特點的基礎上，消化吸收并發(fā)展國外先進的技術，探索一條中國的頁巖氣發(fā)展之路。
與北美頁巖氣相比，中國的頁巖氣地質條件與地表條件都更為復雜。一是北美大部分頁巖氣為海相沉積，中國則有陸相、海陸過度相和海相等多種沉積類型。二是我國頁巖氣埋藏深。美國頁巖氣普遍在3 000 m以內，很多在1 000～2 000 m。我國頁巖氣埋藏基本都在3 000 m以上（3 000～6 000 m）。三是我國地質構造條件比較復雜，存在多期的構造運動，多組斷裂，給勘探開發(fā)帶來了更大困難。四是地表條件復雜，我國頁巖氣所分布的區(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。相對而言，美國頁巖氣多分布在平原地區(qū)，勘探開發(fā)容易得多。五是我國頁巖氣勘探開發(fā)剛剛起步，適合中國山區(qū)丘陵條件的頁巖氣開發(fā)設備和技術儲備還不足，在勘探開發(fā)過程中還要面對我國脆弱的水文條件和環(huán)保條件。以上幾個方面決定了我國頁巖氣勘探開發(fā)的難度比美國要大，存在較大的投資風險。
盡管如此，中國的頁巖氣壓裂也有諸多有利條件，如目前對外合作與交流的機制比較靈活，可以快速將國外最先進、適用的壓裂技術進行消化、吸收和再創(chuàng)新，可建立類似的壓裂學習曲線，快速縮短與國外的技術差距；國家對頁巖氣有一定的政策性補貼，并允許民營企業(yè)參與頁巖氣的招投標與勘探開發(fā)，建立了國企與民企有序競爭的良性氛圍，這就有利于技術的創(chuàng)新及應用；另外，已有一定的技術基礎，如中石油在長寧、威遠、昭通等地區(qū)，中石化在涪陵焦石壩等地區(qū)，都取得了頁巖氣壓裂的技術突破，壓后效果也超過預期。
值此中國頁巖氣勘探開發(fā)風起云涌的大好形勢和契機，筆者傾情奉獻系統(tǒng)的頁巖氣壓裂技術體系知識，包括壓前頁巖儲層特性參數(shù)的評估、誘導應力場研究、頁巖裂縫起裂與擴展規(guī)律、頁巖氣壓裂優(yōu)化設計及現(xiàn)場壓裂工藝等多個環(huán)節(jié)，希望能對業(yè)內從事頁巖氣壓裂工作的研究與管理人員，提供必要的技術儲備，希望能對他們所從事的頁巖氣勘探開發(fā)的偉大實踐有所裨益。
本書由蔣廷學、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，賈長貴參與了第3、4、5、6、7章的審校工作。全書最后由蔣廷學統(tǒng)稿。
由于筆者水平有限，加之時間倉促，文中疏漏不可避免，懇求廣大專家、學者批評指正。