世界頁巖氣資源分布廣泛，占非常規天然氣總量的一半左右。據統計，全球有30 多個國家和地區在開發頁巖氣資源，但真正實現產業化的主要有美國、加拿大和中國。美國頁巖氣產量已經達到2,720 多億立方，占全球頁巖氣產量的92%。
        中國頁巖氣可開采總量達30.6 萬億方，據世界首位。然而中國頁巖氣的發展仍面臨巨大挑戰，如水資源匱乏、地質條件差、核心技術不強、開采成本高以及管網建設等基礎設施不完善的問題。川渝地區是中國頁巖氣開發的主戰場，目前在涪陵、長嶺和威遠、撫順、永川等區塊都獲得了比較突出的產量。
        眾所周知，川渝地區地質、儲存條件復雜，與美國、加拿大有很大差異，所以如若照搬美國的頁巖氣開采技術顯然不可取。同時，川渝地區受地質環境影響，缺水問題對大規模水力壓裂提出諸多挑戰。現在大家比較認可的頁巖氣開采技術是井工廠開發模式、水平井鉆井技術及大規模的壓裂技術，而這一開采模式仍存在諸多技術方面的問題。技術國產化是中國頁巖氣開發道路的惟一選擇。
 
        獨立自主的中國頁巖氣技術開發
 
        根據頁巖氣井工廠開采模式研究，前些年西華大學課題組提出了網絡先行、以氣打氣、油電結合，流水式作業，工廠化生產的頁巖氣整體開采理念，采取一些新的鉆井裝備來降低成本，以實現頁巖氣低成本、高水平開采，目前該產品已研制成功，但還沒有實現大規模應用。
        水平井鉆井技術是頁巖氣開采過程中必然采用的一種鉆井技術，然而該技術在中國頁巖氣開發過程中并不完善，如裝備平衡鉆井技術、旋轉環形器技術等。對于旋轉導向鉆井技術，國外在該技術領域的應用比較成熟，已進入商業化應用階段，雖然中國的旋轉導向鉆井技術發展很快，但目前還處于研發試用階段。
        水平井大規模壓裂技術是頁巖氣開采的關鍵技術之一，也是美國能夠成功開發頁巖氣的關鍵技術，其中多級分段壓裂技術最大壓力級數已超過50級，中國在該技術領域仍有待提高。
 
        率先操作大位移水平井管柱力學研究
        為實現順利、安全鉆井，管柱力學研究非常重要，此外井下工具的研發也離不開這項技術，目前，中國已在該領域率先做出研究。
        對頁巖氣水平井管柱力學的研究，應主要考慮以下幾個方面：一是復雜結構動力學問題，要考慮縱橫扭耦合，大長徑比超長旋轉結構，以及復雜表面接觸問題、阻尼問題、對復雜的系統模型的求解和開發。頁巖氣水平井鉆頭鉆柱系統有限原數值模擬，對阻尼效用采用波浪力學擾亂頻率等結合研究，為現在復雜的動力學研究奠定了基礎，是建立理論模型的有效方法。
        鉆頭是整個鉆井過程的關鍵，主要是針對復雜地層個性化鉆頭的設計。對符合鉆頭的研制已經成功并投入應用。同時對新型復合鉆頭的研究也在進行，這是一項全新的研究，對原有的壓力泵時效性進行了宏觀分析，從而找到失效原因。
 
        鉆井機器人或成頁巖氣開發新寵
        這是應對頁巖氣開發難題所提出的一個新思路，目前還在研究探索當中。據石油機械、油氣井管柱力學專家、西華大學校長劉清友介紹，希望通過產業連續化，配合鉆井機器人，在水平方向迅速可靠的鉆出微小震裂，同時希望采用定向爆破方式擴大震裂面積，這樣可以減少對水的需求和對地質的污染。
        項目組發現，通過機器的牽引力和扭矩完全能夠傳遞鉆井過程中的工具輸送，所以考慮研制相關井下機器人。通過完成機器結構設計力學分析、液壓控制系統設計，以及液控、電控兩種控制方式的研發，形成整套設計方案，相當于機器人佩戴鉆頭，來實現水平井工具的輸送，代替人工。經過近十年的研究，項目組與香港大學、美國密蘇里科技大學、西華大學聯合開展，現已研制了6代機器人，出于主要用于管道檢測和水平井工具輸送的考慮。如今，對機器人在管內面爬行力的大小、牽引力大小做了實驗研究，發現該螺旋管機器人每一截的長度不到0.9米，但是每米的牽引力達到222N，這不管是在國內還是國外，都是一個新高度。
        基于此，項目組又將目光投放在無限控制的多級套管壓裂滑套壓裂技術上，計劃研發一套壓裂級數不受限制、可實現智能開關的壓列工具。其關鍵技術是滑套、智能開關、無線通信單元、空心軸電機等，根據實驗，整體單項實驗效果良好。