石油和天然氣發源于史前時代的河流湖泊中浮游生物和藻類尸體沉積。隨著上億年時間演化和復雜的化學反應，形成了液態和氣態的碳氫化合物，也就是石油和天然氣。
我們稱那些形成油氣的巖層為“烴源巖”，這些烴源巖一般都是致密的，不可能儲存大量的油氣。在地層的靜壓力和毛管壓力作用下，烴源巖中的石油和天然氣會沿著微細的裂縫孔道逐漸向上運移，要么最終達到地表，要么最后聚集在有孔隙的巖層中形成儲油層，也就是我們通常所說的“油田”或者“氣田”。
頁巖氣就是那些因為缺乏裂縫孔道而沒有離開烴源巖的天然氣。由于頁巖的孔隙率和可滲透率都很低，如果不把頁巖壓碎開采，所能獲得的氣流是很少的。
美國早在19世紀就已經開始在頁巖帶上鉆井尋找天然氣的努力，其第一口頁巖氣生產井鉆于1821年，位于紐約州附近的弗雷德尼亞鎮(Fredonia)附近的泥盆系頁巖。但直到170多年后，隨著水力
壓裂技術的應用，頁巖氣的產量才開始顯著地增加。在1997年，Mitchell 能源公司在巴涅特(Barnett)頁巖帶作業中首次使用清水壓裂。清水壓裂使巴涅特頁巖最終
采收率提高了20%以上，作業費用減少了65%。
進入21世紀，水平鉆井和
水力壓裂技術開始成熟并得到推廣應用，這使得包括頁巖氣在內的非常規天然氣得到了更為迅速的發展，改變了美國國內常規天然氣產量逐漸下降的趨勢。
頁巖氣產量持續增加，也使美國2009年天然氣總產量達到5858億立方米(其中頁巖氣產量為930億立方米)，首次超過俄羅斯的5277億立方米成為世界第一大天然氣生產國。
縱觀美國頁巖氣開發的歷史，其得到蓬勃發展的原因主要源自對三種風險的克服。
首先是地質風險。美國能源信息署(EIA)2012年數據顯示，美國本土頁巖氣技術可采儲量為13.7萬億立方米，這個數字相比于2011年估計的23.4萬億立方米下降不少，其主要的原因就是隨著鉆探活動的增加，美國對頁巖氣的認識更加清晰，剔除了一些現有技術還無法開采的儲量。
但是，一些頁巖氣帶的儲量增長預期依舊樂觀，比如2002年估算的馬賽勒斯(Marcellus)頁巖帶所蘊含的天然氣技術可采儲量為566億立方米，2011年8月美國地質調查局的數據表明，該頁巖帶的技術可采儲量增加到2.4萬億立方米，在2012年的數據中，這個數字又增加了1.6萬億立方米。
其次是政策風險。非常規能源在開發初期往往離不開政策的扶持。如果僅依賴于市場的價格調節，頁巖氣等非常規氣在開發初期很難獲得盈利。1980年美國國會通過《原油(101.30,0.56,0.56%)意外獲利法案》，其中第29條稅收補貼條例對1979年到1993年期間鉆探與2003年之前生產和銷售的頁巖氣均實施稅收減免，減免幅度為0.5美元/mmbtu(mmbtu：百萬英熱單位；以當前匯率計算，4美元/mmbtu約合1元/立方米)，而在1989年美國天然氣定價基準亨利樞紐(Henry Hub)價格僅為1.75美元/mmbtu。
補貼的存在使得開發者在本世紀初期依然保持了對頁巖氣開發的動力。而且，美國禁止天然氣生產者擁有天然氣管網資產，這樣就避免了垂直壟斷的出現，為頁巖氣順利進入市場創造了條件。。
第三是技術風險。技術進步決定了非常規氣是否可以經濟開采的基礎。21世紀初，美國常規天然氣產量開始出現下滑，減產幅度約為每年1.4%(尤其是2000至2005年期間
墨西哥灣的產量下降)。而美國天然氣的需求卻不斷擴大，伴隨著石
油價格在2000年后不斷走高，天然氣價格也不斷突破歷史高位。
此時，石油天然氣巨頭們減少了對北美本土上游天然氣開發的投資，紛紛轉向了國際
LNG市場。但美國和加拿大的中小型天然氣企業，由于缺乏進入國際市場的資本，則將注意力更多地轉向運用新技術開采北美的非常規天然氣。
尤其是2005年，在巴涅特頁巖氣開發過程的逐漸成熟，帶動了新技術在新頁巖氣帶生產中的直接應用，進一步降低了成本，提高了
采收率。
一些開發商認為其生產成本每年降低20%~30%，而美國頁巖氣的生產從2005年到2010年增長了近7倍，從209億立方米增長到1359億立方米，占到了美國2010年天然氣總產量的23%。
對地質、政策以及技術風險的克服是美國頁巖氣得到快速發展的關鍵，2000至2009年高漲的天然氣價格，則成為了美國頁巖氣市場培育成熟的催化劑。當今，隨著美國頁巖氣大量涌入市場，其天然氣價格已經遠遠低于世界其他市場。這不僅改變了全球天然氣市場的格局，也刺激了包括中國在內的一些能源消費國開始著手開發本國的頁巖氣資源。
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