頁岩氣是指主體位於暗色泥頁岩或高碳泥頁岩中，以吸附或遊離狀態為主要存在方式的天然氣聚集。從某種意義來說，頁岩氣藏的形成是天然氣在源巖中大規模滯留的結果，由於儲集條件特殊，天然氣在其中以多種相態存在。 頁岩氣的形成可以分為三個階段：

第一階段是頁岩氣成藏階段。天然氣在頁岩中的生成、吸附與溶解逃離，具有與煤層氣成藏大致相同的機理過程。在天然氣的最初生成階段，主要由生物作用所產生的天然氣首先滿足有機質和岩石顆粒表面吸附的需要，當吸附氣量與溶解的逃逸氣量達到飽和時，富裕的天然氣則以遊離相或溶解相進行運移逃散，條件適宜時可為水溶氣藏的形成提供豐富氣源。此時所形成的頁岩氣藏分佈限於頁岩內部且以吸附狀態為主要賦存方式，總體含氣量有限。第二階段是根緣氣成藏階段。在熱裂解氣大量生成過程中，高密度的有機母質轉換成較低密度的天然氣。在相對密閉的系統中，物質密度的變小導致了體積的膨脹和壓力的提高，天然氣的大量生成作用使原有的地層壓力得到不斷提高，從而產生原始的高異常地層壓力，即 “高壓鍋” 原理。由於壓力的升高作用，頁岩內部沿應力集中面、巖性接觸過渡面或脆性薄弱面產生裂縫，天然氣聚集其中則易於形成以遊離相為主的工業性頁岩氣藏，天然氣原地或就近分佈。在該階段，遊離相的天然氣以裂隙聚集為主，頁岩地層的平均含氣量丰度達到較高水平。第三階段是常規圈閉氣成藏階段。隨著更多天然氣源源不斷地生成，越來越多的遊離相天然氣無法全部保留於頁岩內部，從而產生以生烴膨脹作用為基本動力的天然氣 “逃逸” 作用。在通常情況下，與頁岩間互出現的儲層主要為粉-細砂岩類，具有低孔低滲特點，它限定了天然氣的運移方式為活塞式排水特點，這種氣水排驅方式從頁岩開始，從而在頁岩邊緣以活塞式推進方式產生根緣氣聚集。此時的天然氣聚集已經超越了頁岩本身，表現為無邊、 底水和浮力作用發生的地層含氣特點。因此從整套頁岩層系考察，不論是頁岩地層本身還是薄互層分佈的砂岩儲層，均表現為普遍的飽含氣性(圖 1 ③) 。若地層中的砂岩含量逐漸增多並逐步轉變為以致密砂岩為主，則頁岩氣藏逐漸改變為根緣氣藏(圖 1 ②) 。如果生氣量繼續增加，則天然氣分佈圍進一步擴大，直到遇常規儲層或輸導通道後，天然氣受浮力作用而進行置換式運移，從而導致常規圈閉氣藏的大範圍出現(圖 1 ③) 。 中國頁岩氣開發存在的問題（現在，利用還談不上）：技術問題：頁岩氣藏物性差，滲透率極低，開發技術要求高，難度大。 而且中國頁岩氣普遍埋藏較深，進一步增加了開發難度。例如四川盆地下寒武統頁岩氣層埋深2000 ~3500米，而美國五大頁岩系統埋深在800 ~2600米。目前，中國尚缺乏商業開發頁岩氣的核心技術體系，尤其是長距離多分支水平井超緻密儲層分段壓裂改造技術等，直接制約了頁岩氣的開發。政策問題：頁岩氣屬於非常規低品位天然氣資源，開發投資較大，風險大，需要積極有效的政策支援。目前，中國缺乏鼓勵開發包括頁岩氣在內的低品位油氣資源的政策體系。管理體制問題。中國現有的油氣資源管理體制不適應頁岩氣開發的實際需要，特別是在區塊礦權設定上，過分壟斷的體制也制約了頁岩氣開發。從長遠看，中國現行的天然氣價格體制機制和上下游協調發展問題不利於頁岩氣的開發。基礎性調查評價工作滯後。美國開展了大量頁岩氣基礎性工作，包括資源評價、基礎研究等，這在很大程度上促進了本國頁岩氣的開發。中國基礎性頁岩氣資源調查和評價工作比較缺乏，明顯滯後於頁岩氣開發的實際需要，以至於對全國頁岩氣資源潛力及分佈特徵尚不清楚，這在一定程度上制約了頁岩氣資源的開發。參考資料：國家能源局：頁岩氣發展規劃（2011-2015年）郭宏等. 有效開發中國頁岩氣. 天然氣工業, 2010, 30(12): 110-113.張金川等. 中國頁岩氣資源勘探潛力. 天然氣工業, 2008, 28(6): 136-140.張金川等. 頁岩氣成藏機理和分佈. 天然氣工業, 2004, 24(7): 15-18.