進入21世紀以來，全球非常規油氣勘探開發不斷取得重大突破，重油、致密油、煤層氣正成為非常規油氣發展的重要領域，頁巖氣和致密油更是一躍成為全球矚目的焦點。數據顯示，目前全球非常規與常規油氣資源量比例為8比2，非常規油氣資源的開發潛力遠超常規油氣。
但是，因開發滯后于常規油氣，目前全球范圍內非常規油氣的勘探技術尚未成熟，我國相關的理論研究與勘探仍處于探索階段。
全球能源從傳統油氣向非傳統能源轉型是必然趨勢。不過從發展現狀來看，太陽能、風能、核能等新能源仍難以成為主要的能源消費形式。在未來相當長的時期內，常規與非常規油氣仍將是全球一次能源的消費主體。
鑒于非常規油氣概念內涵十分豐富，全球學界對非常規油氣并沒有統一的劃分方案。就聚集方式而言，非常規油氣可分為準連續型和連續型兩類。前者包括碳酸鹽巖縫洞油氣、火山巖儲集層油氣、變質巖儲集層油氣、重油、油砂油等;后者則主要包括致密砂巖油和氣、頁巖油和氣、煤層氣、天然氣水合物等，連續型是非常規油氣主要聚集模式，突破了常規圈閉成藏的理論。
目前，非常規油氣產量占世界油氣總產量的比例接近10%，預測到2030年，這一比例達到20%以上。
與常規油氣資源相比，我國非常規油氣資源非常豐富。自2010年發現海相頁巖氣，以及2011年頒布致密氣行業標準后，我國油氣工業進入常規與非常規油氣并重發展的時代——常規油氣是我國油氣產量穩步發展的基礎，非常規油氣則是產量快速增長的主角。
當前，我國非常規油氣資源的勘探開發處于淺層向深層、超深層發展的重要時期，陸上非常規油氣處于突破發現期。國土資源部儲量辦公室統計，2012年我國深層、超深層新增石油探明儲量占全國新增石油探明儲量的15%、天然氣占37%。深層、超深層油氣勘探正成為我國油氣勘探的重要領域，如海相碳酸鹽巖近期在四川、塔里木、鄂爾多斯、渤海灣盆地都相繼取得重要發現。
目前，全球以美國非常規油氣、加拿大油砂和委內瑞拉重油為核心的三大非常規油氣版圖正在形成。“頁巖氣革命”和致密油突破，在世界能源業掀起巨大波瀾，迅速提高了美國的能源自給率。
盡管國外已有豐富的非常規油氣開發經驗，但是我國的地質條件與國外差異較大，具有一定的特殊性，在勘探開發上要走創新之路。
我國地質具有多旋回構造演化、發育陸相地層、巖相變化大等特點，主要體現在構造動力學背景、沉積環境、沉積物分選性、運聚機理和油氣水關系方面。因此，我國非常規油氣開發不能照搬國外模式。由于我國不同類型的非常規油氣資源儲集層性質、油氣聚集特點和工藝技術要求不同，需要分層次勘探開發。
我國非常規油氣的發展應當分為三個層次：首先加快致密氣、致密油工業化速度，增儲上產;其次要加大頁巖氣、煤層氣、油頁巖工業化試驗區建設和研究，盡快實現大規模工業化經濟性開采;再其次是加強天然氣水合物和頁巖油等基礎理論研究與技術探索，力爭形成接替資源。
我國陸上深層與非常規油氣是兩個重大油氣接替勘探領域。近期這兩個領域都取得了重大進展，但仍面臨一系列挑戰。如深層的油氣生成、賦存與資源潛力評價，以及油氣成藏的動力學機制研究仍相對薄弱;地震疊前儲集層預測、水平井鉆井、大型壓裂、微地震檢測與“工廠化”作業模式等技術，仍是困擾非常規油氣快速發展的主要障礙。
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