在过去几十年,全球页岩气藏开发利润逐渐增大,这得益于页岩气开采技术的发展,即超低渗(几百毫微达西)地层中水平井、水力压裂等技术的提升.页岩气勘探固有风险低于常规烃类勘探风险,这是页岩气勘探另一具有吸引力的地方.这成功地推动了天然气价格回落,同时对未来几十年全球气体能源供应安全有利.本文为页岩气综述性文章,旨在明确和研究页岩气开发过程所遇到的挑战,这些挑战包括流动数学模型功能不全(原因是非达西流,裂缝强度、对称性和方位的不确定性,标准协议的缺乏).鉴于水力压裂可大幅度提高产量同时提高气藏最终产量,本文同时着眼于研究水力压裂提高页岩气勘探经济效益的方式.水力压裂主要因其可提高页岩储层产量而得到广泛应用,但在应用中存在这样一个自身问题,即在脆性页岩气藏中容易得到期望结果而在可塑性地层则会遇到很多挑战.水力压裂技术前沿在于可实现实时监控地层破裂防止破裂延伸失控.在提高页岩气产量上将会不断出现新的里程碑.本文着重阐述所取得的突破和遇到的挑战.