21世紀以來，世界經濟進入新的發展周期，各國對石油天然氣資源的需求直線上升。面對巨大的能源需求，世界油氣產能建設和生產卻增長緩慢，于是人們開始更多地關注非常規石油天然氣資源，開發利用非常規油氣資源將成為必然選擇。

目前，對于非常規油氣資源還沒有明確的定義，不同學者對非常規油氣的描述各有不同，一般認為非常規油氣是指在現有經濟技術條件下，不能用傳統技術開發的油氣資源。

石油工程師學會（SPE）、美國石油地質師協會（AAPG）、石油評價工程師學會（SPEE）、世界石油大會（WPC）2007年聯合發布非常規資源的定義：非常規資源存在于大面積遍布的石油聚集中，不受水動力效應的明顯影響，也稱為“連續型沉積礦”；非常規油氣資源與連續型油氣概念一致。

非常規油氣有兩個關鍵標志：油氣大面積連續分布，圈閉界限不明顯；無自然工業穩定產量，達西滲流不明顯。通常將非常規油氣資源分為非常規石油資源和非常規天然氣資源兩大類。

非常規油氣資源主要包括頁巖氣、煤層氣、油砂、致密氣、天然氣水合物、特稠油、油頁巖等等。非常規油氣資源分布廣泛，擁有別于常規油氣的主要地質特征，包括源儲共生，在盆地中心、斜坡大面積分布，圈閉界限與水動力效應不明顯，儲量豐度低。勘探開發由淺層向深層發展，由圈閉成藏向源巖發展，由低黏度向高黏度發展，由高滲區向低滲區發展。主要采用水平井規模壓裂技術、平臺式“工廠化”生產、納米技術提高采收率等方式開采。

常規的構造油氣藏和巖性地層油氣藏資源品質高，但總量較小，大約只占資源總量的20%，而重油、油砂油、致密油、致密氣、煤層氣、頁巖油、頁巖氣、油頁巖油、天然氣水合物等非常規油氣聚集資源總量遠大于常規油氣，大約占資源總量的80%。

總體上，非常規油氣可開采資源的潛力遠遠超過常規油氣資源，發展前景非常大。全球煤層氣、致密氣、頁巖油、頁巖氣、油砂和可燃冰（即天然氣水合物）等非常規油氣資源蘊藏豐富，開發潛力巨大。

目前，雖然全球剩余常規油氣資源還比較豐富，但隨著國際原油價格的走高和地區油氣供需不平衡矛盾的加劇，非常規油氣資源的勘探開發價值凸顯。非常規油氣資源必將是未來油氣產業發展的重點，其市場角色和地位將更加突出，成為常規油氣資源的重要補充。

常規資源向非常規油氣藏開采理念的轉變，加速推動了非常規油氣的勘探開發，并逐漸改變國際能源供應格局。隨著技術的不斷進步，非常規油氣資源已經開始突破經濟和技術界限，成為重要的油氣資源接替。

非常規石油一般是指超重原油、油砂油和頁巖油。據美國聯邦地質調查局（USGS）統計，全球非常規石油原始地質儲量達16493億噸，其中，重油、油砂和頁巖油資源12493億噸。

重油、油砂和頁巖油等資源如果按目前平均18%的采收率計算，非常規石油可采資源量高達2249億噸。其中，全球已知油砂可采資源量約為6510億桶，占世界石油可采總量的32%。全球油頁巖礦4000億噸，其中美國油頁巖資源最豐富，折合頁巖油為3036億噸。

非常規天然氣通常是指致密砂巖氣（TSG）、煤層氣（CBM）、頁巖氣（SG）、天然氣水合物、高壓氣（水溶氣）和深層氣。根據國際能源署（IEA）的研究結果，非常規天然氣資源量達900萬億立方米，是常規天然氣資源量的1.9倍。

全球非常規天然氣技術可采儲量380萬億立方米。2011年，由美國國務院牽頭，包括美國內政部地質調查局（USGS）、環境保護署（EPA）、能源信息署（EIA）等多家政府機構組成的研究團隊對世界32個國家、48個頁巖氣沉積盆地進行“全球頁巖氣初評”，結果顯示，地球上頁巖氣的資源儲量預計大于常規天然氣，全球頁巖氣資源量估計為456.2萬億立方米；全球頁巖氣可采資源量為187.40萬億立方米，與常規天然氣探明可采儲量相當。

國際能源署（IEA）對全球煤層氣進行評估，全球深埋于2000米的煤層氣資源為240萬億立方米，超過已探明常規天然氣儲量的兩倍。對于天然氣水合物，在各大洋中已探明2.0×108億立方米以上的總資源碳熱量，為全球科技界公認的全球資源量約相當于全球探明煤、石油、天然氣含碳量總和的2倍。

全球非常規天然氣不僅資源豐富，而且具有環保、高效等特點，從而成為了當前開發的熱點，尤其是頁巖氣資源更是成為重點開發的對象。隨著二次壓裂技術的應用，有效提高了頁巖氣單井產量，可使產量接近或超過初次壓裂時的產量。水平井技術的應用，使無裂縫或少裂縫通道的頁巖氣藏得到了有效的經濟開發。

目前，美國已經進入頁巖氣開發的快速發展階段。國際能源署（EIA）發布的數據顯示，從2006到2012年，美國頁巖氣產量年均增長48%，產量增長近20倍，超過1378億立方米，頁巖氣在美國天然氣產量的比重升至25%左右。

美國頁巖氣領域發生的一系列重大變化，被人們稱之為“頁巖氣革命”，不僅是因為美國頁巖氣產量的大規模增加，更是因為它所產生的影響不僅僅局限于美國，國際社會普遍認為，美國頁巖氣產業的突破不僅大幅提高了美國能源自給率，助推美國實現“能源獨立”的夢想，增加了天然氣產量，更對全球天然氣市場、能源供應格局，氣候變化政策甚至地緣政治產生了重要影響。

除了頁巖氣取得重大突破以外，其他非常規油氣資源發展還比較緩慢。但是非常規油氣資源的潛力是毋庸質疑的，隨著油氣勘探開發的不斷深入發展，致密氣、頁巖氣、煤層氣、致密油等非常規油氣在現有經濟技術條件下展示了巨大的潛力，全球油氣資源將迎來二次擴展，其必將成為未來能源重要的組成部分。

從全球石油、天然氣產業總的發展趨勢來看，隨著能源價格上漲、技術進步和開發成本降低，非常規資源將逐步形成有效的能源替代，成為全球油氣供應的重要來源。