美国水力压裂

 
美国水力压裂（）谈论的是美国利用水力压裂工艺开采油气的历史，以及当前实际情况。
美国最早在1949年即开始使用这项工艺。根据美国能源部 (DOE) 的数据，迄2013年，美国已至少有200万口油气井进行过水力压裂作业，而在新钻探的油气井中，有高达95%是采用水力压裂的方式。这些井的产量占美国石油的43%和天然气的67%。与水力压裂相关的环境安全和健康问题在1980年代出现，在州和联邦层级为此的辩论仍在持续进行中。
纽约州在2010年以行政命令禁止大规模（或称大容量）水力压裂，因此该州此类的天然气都产自禁令发布前已完成的钻井。佛蒙特州并无已知可供压裂生产的天然气储量，但于2012年5月根据预防原则，禁止在当地使用水力压裂。马里兰州在2017年3月禁止使用水力压裂，是美国第二个拥有已探明天然气储量，而受到禁止使用这种开采法的州。在华盛顿州，由于州参议会以29票对18票和众议会以61票对37票通过，州长杰伊·英斯利在2019年5月8日签署SB5145法案，让该州成为美国第4个禁止水力压裂的州。华盛顿州并未生产石油和天然气，在法案通过时，当地并无水力压裂作业存在。
由于德克萨斯州（德州）西部二叠纪盆地（又称西德克萨斯盆地）利用水力压裂生产的石油和天然气供需不平衡，对当地工业产生越来越大的挑战，对环境的影响也越来越剧烈。在2018年，石油生产时附带产出的天然气过多，以至销售价格转为负数，迫使业者利用燃烧的方式把多余的天然气烧掉，数量增加到创纪录的每天4亿立方英尺。 到2019年第三季度，仅该地区的多余天然气产量几乎增加一倍，达到每天7.5亿立方英尺，这一数量远超过德州的全部住宅所需。
历史.
非水力压裂方式.
利用压裂手段作为一种刺激浅层硬质岩层中油井的方法可追溯到1860年代。宾夕法尼亚州（宾州）、纽约州、肯塔基州和西维吉尼亚州的石油业者曾使用硝酸甘油（起初使用液体形式，后来改用固体形式）把含油地层压裂。相同方法后来被应用于水井和天然气井。在1930年代引入酸性液体来替代爆炸方式，以刺激油井增产，酸蚀能让裂缝维持开放状态，提高生产率。注入水和具有相似的效果。
采石.
据服务于美国地质调查局（USGS）的T.L. Waton的说法，首次水力压裂的工业应用发生在1903年。在此之前，位于芒特艾里 (北卡罗来纳州)附近的采石场曾（现在仍然是）采用水力压裂方式把花岗岩块从基岩剥离。
油气井.
在前身的Stanolind Oil and Gas Corporation服务的Floyd Farris（生1911年，卒2003年）曾对油气井生产力和压力处理之间的关系做研究。Stanolind Oil根据其研究，于1947年在格兰特县 (堪萨斯州)的进行首次水力压裂实验。测试时，把1,000美制加仑（3,800升，或830英制加仑当量）的凝胶汽油（主要是凝固汽油弹）和取自阿肯色河的沙子注入2,400英尺（730米）深的含气石灰岩地层中。那次实验，因为产量没明显变化，不算很成功。同样在Stanolind Oil工作的J.B. Clark在1948年将这项实验的报告以论文方式发表。这项工艺在1949年取得专利，由哈里伯顿油井固井公司获得独家授权。1949年3月17日，哈里伯顿率先在和阿彻郡 (德克萨斯州)进行两次商业水力压裂处理。从那时起，这种工艺被用在各种地质条件，以刺激油气井生产。《新闻周刊》在1950年6月报导说，当时已有300口油井采用这种新技术。在1965年出版的刊物中谈到水力压裂时，写道：“由于有压裂技术，今天才会有许多油气田存在，如果没这项技术，在过去的15年中，许多会因产量贫瘠或是不具商业价值而被放弃。 “
大规模水力压裂.
在1960年代，美国地质学家逐渐发现有大量渗透性过低（通常小于0.1毫达西（参见）的含气砂岩，无法从中做有经济效益的开采。美国政府尝试使用地下核爆炸来破裂岩石，再从其中采收天然气，而在新墨西哥州的（ ，1967年）和西科罗拉多州的（ ，1969年和，1973年）做了这种爆炸试验，但结果令人失望，测试因此停止。石油工业转向利用新的大规模水力压裂技术来采收致密气。
大规模水力压裂由于1968年首次在斯蒂芬斯郡 (奥克拉荷马州)采用，一次注入500,00磅的支撑剂。所谓大规模水力压裂有几种不同的定义，但一般是指一次注入150短吨(或大约300,000磅（136公吨）)以上的的含支撑剂压裂液的作业。阿莫科公司在1973年把大规模水力压裂引入科罗拉多州的，从低渗透性的砂岩中采收天然气，在大规模水力压裂工艺引入之前，这个气田并无经济效益。经注入132,000美制加仑（或更多）液体，以及200,000磅（或更多）砂质支撑剂之后，成功采收比以前更多的天然气。阿莫科公司于1974年在瓦腾柏格气田进行首次百万磅支撑剂的压裂作业。
在1970年代后期，由于在科罗拉多州瓦腾柏格气田的大规模水力压裂取得成功，这项技术继而用于科罗拉多州西部皮斯斯盆地的致密砂岩中钻探的气井。
从1970年代开始，美国有数千口气井采用大规模水力压裂方式开采。其他利用类似方式在致密砂岩开采油气的还包括在东部的（俄亥俄州、宾州和纽约州）、圣胡安盆地（新墨西哥州和科罗拉多州）、格林河 (科罗拉多河支流)盆地（怀俄明州）以及和棉花谷砂岩区（Cotton Valley Sandstone，在德州和路易斯安那州）。
煤层气井.
首次于1980年代开始钻探的煤层气井，通常会采用水力压裂法以增加井中气体的流速。在一些煤层气地区，如和，通常会采用水利压裂法开采，但在其他地区，如，则视当地地质情况而定。压裂液注入量往往比致密气井或页岩气井小得多；美国国家环境保护局（EPA） 在2004年发表的研究报告说，煤层气井的平均注入量为57,500美制加仑（约当218,000升；47,900英制加仑）。
定向钻孔.
定向钻孔（也称平行钻井）结合多阶段水力压裂，率先在1980年代于德州 油气矿区采用。德州农工大学石油工程系主任Stephen Holdich评论说：「 事实上，在奥斯汀白垩岩矿区的作业是现代页岩开发方式的典范。」这个矿区于1981年开始钻取时先采用垂直井，但因1982年油价下跌，垂直井的做法因无法产生经济利益而作罢。1983年，Maurer Engineering公司设计出一种设备，在当地矿区钻探完成第一口中程的平行钻井。这种钻井方式因可增加产量而让生产得以重新开始，钻孔的长度随著钻井经验的增加及钻井技术的改进而增长。联合太平洋资源公司（Union Pacific Resources，后为收购）于1987年大举进入奥斯汀白垩岩矿区运作，钻探1,000多口平行井，采用多阶段大规模滑溜水（slickwater）水力压裂处理，在钻井和压裂方面取得重大改进。
页岩.
针对页岩采用水力压裂法至少在1965年就已发生，当时在肯塔基州东部和西维吉尼亚州南部的大珊蒂（Big Sandy）气田的一些经营者开始对和进行相对较小规模的水力压裂。压裂作业通常会增加产量，尤其是对原本产量较低的气井而言。 
从1976年到1992年，美国政府启动东部页岩气项目（Eastern Gas Shales Project），这个项目包括许多公私合营的水力压裂示范项目。同一时期，非营利机构获得的研究核准以及赞助
1997年，在Mitchell Energy（现隶属于）一位名为Nick Steinsberger的工程师采滑溜水压裂技术（这项技术使用的水量和泵压高于之前的压裂技术），用于北部的以开采天然气。 在1998年，一座名为S.H. Griffin No. 3的气井在头90天的产量超过公司以前的任何一口井。这种新技术让巴涅特页岩的天然气开采具有广泛的经济效益，后来被应用于其他页岩之上，包括和。因在页岩中应用这种技术而被称为“水力压裂之父”。巴涅特页岩的第一口平行井于1991年钻探，但要等当地的垂直钻井证明利用水力压裂法具有经济价值之后，平行井才受到广泛采用。
从2005年到2010年间，美国的页岩气产业以每年45%的速率增长。在美国天然气总产量中，页岩气从2005年的4%占比， 增加到2012年的24%。
根据油田服务公司哈里伯顿的数据，截至2013年，美国已经完成超过110万次水力压裂作业（有些井进行过不只一次），近90%的陆上新油井及气井均采用水力压裂作业。
典型开采过程.
要进行开采页岩油或天然气，通常会经过几个阶段，包括一些法律准备程序。首先，业者必须与土地拥有者洽谈矿权的事项。
业者取得矿权的租赁后，还得申请钻井许可。许可证由州政府颁发，每州的要求各不相同。取得钻井许可后，业者清理出一块4-5亩大的空地；还可能会建造道路、污水处理场和临时储气设施。接下来就是钻井并加上套管。过程有如建造水井，钻孔机往地下垂直钻孔，并以反向伸缩的方式将两个或多个钢套管安放在井中。套管可提供结构支撑以维持井体畅通，并防止流体和气体流入周围土壤。一旦套管就位，即泵入水泥，水泥流到套管外部，这样可把套管固定在地层中，并防止气体和液体泄漏或流到套管之外。 
下一步就是压裂作业 - 掺了化学添加剂的水透过高压泵入井中，而在岩石中产生裂缝，然后注入沙子等以维持裂缝畅通。天然气得以透过裂缝流人井中，然后流向地表。压裂作业需要经过几天的时间，利用压裂以提高采收率，成功与否，取决于许多现场和操作的参数。
在这些作业后，气井可维持几年的生产，天然气被采收到地面，经处理后再被运走。气井会因修井而间断生产，修井期间会进行清洁和维护工作，以便增加产量。当气源耗尽后，整口井会被封住。周围区域会根据国家标准和当初矿权协议予以恢复。
经济效应.
利用水力压裂来开采致密油和页岩气已把美国能源生产的地理分布改变。在短短10年内，采用水力压裂方式生产石油和天然气的县份数量增加超过一倍，当地交通、建筑和制造业也出现。美国制造业受惠于较低的能源价格，而具有竞争优势。平均而言，在拥有页岩矿藏县份的天然气价格比美国别地区下降30%以上。一些研究强调压裂井会对附近房产价格产生负面面影响。在宾州，如果物业靠近水力压裂气井，并且未装置有连结城市供水系统的管线时，房价就会下降，显示对地下水污染的担忧会反应在不动产的市场定价上。
石油和天然气供应.
（NPC）估计，水力压裂最终会占到北美天然气开发近70%。NPC在2009年估计，如果不使用水力压裂，美国将在5年内损失45%的天然气产量和17%的石油产量。
美国在2010年的天然气产量中，有26%来自致密砂岩储层，23%来自页岩，总计是49%。由于产量增加，进口需求因之减少：2012年，美国进口的天然气比2007年减少32%。 EIA在2013年预计美国进口将继续减少，而在2020年左右会成为天然气净出口国。
美国自2005年以来石油进口量下降的主因是水力压裂让国内石油产量增加（石油消费量下降也是个重要原因）。 在2011年，美国进口的石油占需求的52%，低于2005年的65%。由于在巴肯地层、鹰津页岩和其他致密油储藏区采用水力压裂，让美国原油产量在2013年9月上升至1989年以来的最高峰。
水力压裂的支持者吹捧这种方式有可能让美国成为世界上最大的石油生产国，一个能源领导者，美国在2012年11月已经超过俄罗斯，成为世界领先的天然气生产国。支持者说，水力压裂将让美国取得。迄2012年，美国是仅次于沙乌地阿拉伯和俄罗斯的世界第三大石油生产国，国际能源署估计，由于美国页岩油生产增长，到2020年将会成为世界最大的石油生产国。美国在2011年的天然气产量已超过俄罗斯，成为世界天然气生产的领导国。EIA在2013年10月预测，美国已超过俄罗斯和沙乌地阿拉伯，成为石油和天然气合并，是世界第一的烃（碳氢化合物）生产国。 
预计全球天然气使用量与2010年的水准比较，将增加50%以上，并在2035年占世界能源需求的25%以上。预期国外的需求和更高的价格促使非美国公司购买美国天然气和石油公司的股票或是做直接投资，以挪威公司Equinor（前身为Statoil） 为例，他们就并购一家拥有水力压裂专业知识以及在美国生产页岩油的公司。
一些地质学家说，油气井估计产能遭到夸大，并把一两年后钻井产能会下降的影响淡化。《纽约时报》在2011年6月报导，他们对业界电子邮件和内部文件的调查发现，由于业者故意夸大其油井的产能和储量规模，实际开采非常规页岩气的盈利能力可能低于之前的预期。同一篇文章说，“业内很多人仍然充满信心。”美国大亨表示，他对于页岩油公司不会担心，他相信如果价格上涨，它们就会赚很多钱。皮肯斯还表示，技术进步（例如多阶段水力压裂），也让生产成本降低。
汽油价格.
根据世界银行的数据，截至2012年11月，由于美国的平行钻井和水力压裂方式，导致天然气产量增加，让美国天然气价格降为欧洲天然气价格的29%，日本价格的5分之1。由于较低的天然气价格，美国发电厂由燃烧煤炭改而燃烧天然气，但也因此阻碍转向使用排放更少的可再生能源。 面对供应过剩和随之而来2012年进一步价格下跌，一些大型天然气生产商宣布削减天然气产量的计划；但生产率已升至历史最高水平，天然气价格仍接近10年的低点。海外天然气的高价为生产商提供出口天然气的强大动力。
出口.
总部位于美国的炼油厂通过获得相对便宜的页岩油和加拿大原油，而取得竞争优势。美国出口更多的精炼石油产品，以及更多的液化石油气。液化石油气是种天然气凝析油，由含油气页岩经水力压裂释放而来。液化石油气中的丙烷在美国的成本约为每吨620美元，而截至2014年初，中国每吨的成本超过1,000美元。而日本因为核电站闲置，必须进口额外的液化石油气来燃烧发电。 是原油和精炼产品的世界第三大独立贸易商，这家公司在2014年初表示，“美国页岩油产量的增长已把油品分馏市场颠覆”。
2012年，美国进口天然气数量为31,350亿立方英尺（888亿立方米），出口数量为16,190亿立方英尺（458亿立方米）。出口的部分有15,910亿立方英尺（451亿立方米）是透过管线输往加拿大和墨西哥；180亿立方英尺（5.1亿立方米）是转出口（低价买入，然后持有直到价格上涨后再输出）；剩下的95亿立方英尺（2.7亿立方米）以液化天然气（LNG，天然气冷却到约零下161摄氏度成为液体，体积缩小为原来的600分之1）的形式出口。.
美国有两个LNG出口站：一个位于路易斯安那州的，由拥有，一个位于阿拉斯加州北库克湾，由康菲公司拥有。打算出口LNG的公司必须通过要求的两道监管程序。首先必须取得DOE有关符合公众利益的认证，之后即可得到自动核准，把LNG出口到与美国签订自由贸易协定的二十个国家。至于有公司要出口LNG到并未与美国签署自由贸易协定的国家，则需透过联邦公报填写申请书，并征求公众意见；但任何不符合公众利益的举证责任须由反对者提报，因此如塞拉俱乐部等团体曾提出反对，但迄今尚未阻挠过任何出口申请。此外，设立设施必须经由 (FERC)作环境审查后方得核准。截至2013年，只有一个设施 - 位于路易斯安那州卡梅伦堂区的萨宾帕斯码头获得DOE和FERC的批准，并且正在建设中。另外三个 - 路易斯安那州查尔斯湖的LNG站；马里兰州的；和德州的LNG站 - 已获得DOE批准，并等待FERC批准中。钱尼尔能源在2014年1月30日签署向韩国石油公社供应350万吨LNG的协议。
由三家公司（、和 Capitol Energy Ventures（创业基金））组成的合作伙伴关系提议建造一条连接产区与在宾州和马里兰州消费区的新管道。这条管道还可供应到马里兰州的LNG站。
批评者指责把利用水力压裂生产的LNG出口，会威胁到国家能源安全。
由于天然气在整个生命周期有高强度的碳排放，根据国际能源机构的净零排放技术路线，如果全世界确实执行《巴黎协定》的要求，LNG贸易将会迅速崩溃。
对就业的影响.
水力压裂的经济影响包括就业机会的增加以及业务机会的扩展。EPA表示，就地方层级而言，尚不清楚水力压裂作业对于社区的经济产生如何，以及持续多久的影响。据推测，由于水力压裂作业具有专业性，可能不会为当地社区提供就业机会。此外，由于作业相关交通运输的增加或发生事故，当地社区的资源因此会受到耗用。根据研究者Benson (2016年) 的报告，提起美国商会21世纪能源研究所完成的研究称，如果美国禁止水力压裂作业，在2022年会有1,480万个工作职位被裁减。如果发生禁令，将导致家庭生活成本增加4,000美元，煤气和电力价格将上涨400%，全国家庭收入将减少8,730亿美元，国内生产总值（GDP）将减少1.6兆美元。
土地拥有者.
在大多数国家，属于政府，但在美国，默认所有权即为（也称绝对产权），表示土地所有者也拥有其地下和上方空间的权利。但1916年的《把不同的所有权分割，联邦政府在西部各州的大部分地区均把矿产权保留住。权利所有者也可把权利分割。自从水力压裂开采油气的热潮开始后，美国的房屋建筑商和开发商，包括全美最大的房屋建筑商、、和，在页岩油存在或可能存在的州取得数以万计房屋的地下权利。在大多数州，法律并未要求它们就此披露，许多购房者并不知道他们并未拥有矿产权。根据，拥有地上权者得同意矿权所有者做合理使用。各州对地上权所有者的保护各不相同；在一些州，两者需要达成协议，对使用地上权者的土地做补偿，并在开采完成后把土地回复原状。
由于地下是否有石油或天然气并不确定，业者通常会签署一份带有签约奖金和一定百分比的井口价值作为的租约。人们对能源公司与土地所有者签署的租约条款和清晰度，以及业者在执行这些租约条款时使用的策略表示担忧。
一处土地上的钻井有可能从邻近的土地取得石油或天然气，尤其是平行钻井更有机会达到这种目的。在美国的某些地区，赋予土地所有者对他们从井中获取任何资源的权利。其他州有根据地下资源的几何形状和地上财产线，对特许权使用费做分享的规则。
石油和天然气权利的租赁会让土地贬值，并会让土地上发生堆积有害物质的可能，与许多抵押协议条款（包括房利美和房地美）发生抵触。因此一旦有这样的租约，有些机构会拒绝接受这类土地作抵押设定。
保险集团认为水污染等问题的风险让财务风险过于庞大，因而提供的保险中并未涵盖与水力压裂相关的损害。但迄今为止，除对拥有或经营油气井的公司之外，尚无针对其他公司的重大索赔发生。
对环境与健康的影响.
水力压裂对环境的影响包括地下水污染、空气污染、气体和水力压裂化学品渗漏到地表、废弃物处理不当以及对健康的影响（例如癌症发病率增加）和相关的环境污染。
虽然天然气钻探公司不愿透露压裂液中所包含的物质，这类包括有煤油、苯、甲苯、二甲苯和甲醛。据预测，由于采用水力压裂技术的气井大量增加，人们暴露于这类添加剂的机会将会随之增加。
美国非营利组织“地下水保护委员会（Ground Water Protection Council
） ”在2011年4月推出网址FracFocus.org，这是个水力压裂液在线自愿披露数据库，由石油和天然气贸易组织和美国能源部资助。虽然网上并未把业者专用的化学品资料披露而让人们存有疑虑，但欧巴马总统的能源和气候顾问谈及这个数据库时说：“我们认为FracFocus已提供透明的资讯给美国的人民。”美国至少有5个州（包括科罗拉多州和德州）已强制要求披露液体内含物资料并用FracFocus作为披露工具。截至2013年3月，FracFocus的网页中已有超过40,000条油气井记录可供搜索。
也是一个非营利组织，提供与石油和天然气相关的数据储存、分析以及与水力压裂相关的在线和定制地图。其网站FracTracker.org还包括一个照片库和资源目录。
EPA水力压裂研究.
美国国会在2010年要求EPA对水力压裂进行一项崭新及更广泛的研究。研究报告于2015年发布。研究的目的是检查水力压裂对供水的影响，特别是对人类用水方面。全面检查水力压裂过程中的液体路径移动范围，包括压裂用水、添加剂以及随后各式液体的清除和处置。基础研究问题包括： 
由EPA遴选科学家组成的于2011年3月上旬审查这项研究计划。2011年6月，EPA宣布5个回顾性案例研究的地点，检查当时已存在的水力压裂场地是否存在饮用水污染的证据。这5个地点是：
美国疾病控制与预防中心（CDC）非传染性疾病、伤害和环境健康部副主任Robin Ikeda博士指出，以下地点并未包含在EPA关于水力压裂对饮用水资源潜在影响的研究的最终版本中：宾州、宾州、怀俄明州普威廉、俄亥俄州梅迪纳及科罗拉多州加菲尔德县。
完整的报告于2015年发布，可在EPA网站上查阅。这份报告的结论是，相对于众多的水力压裂作业，虽然很少发现水污染案例，但对未来潜在的污染可能仍有一些担忧。报告本质上并不具有监管性，而是为让地方政府、公众和产业了解当前数据，以供未来做决策时采用。
由于时间限制，EPA科学顾问委员会人员大多数建议缩减对压裂化学品的拟议毒性测试，也不测试添加到压裂处理的示踪化学品。切萨皮克能源公司（Chesapeake Energy）同意该建议。 因此，虽然人们担心费城和匹兹堡在水力压裂现场下游的饮用水中碘-131（水力压裂中使用的放射性示踪剂）水平升高，但研究计划草案中并未要求对碘-131做检测。其他已知用于水力压裂的放射性示踪剂，但未列为要研究的包括金、氙、铷、铱、钪和氪的同位素。
用水.
每口要做水力压裂的井需要用到120至350万美制加仑（4,500至13,200立方米）的水，大型项目使用的多达500万美制加仑（19,000立方米）。当同一口井需要重新压裂时，就需使用额外的水。一口井在其生命周期内平均需要300到800万美制加仑（11,000到30,000立方米）的水。
根据（一个由美国各州公民资助的环境倡议组织所组成的联合会），有石油和天然气产业与农民争夺水资源的担忧。可持续性倡议组织发表报告，质疑德州和科罗拉多州水力压裂的增长是否可持续，因为科罗拉多州92%的油气井位于极度缺水的地区（这表示当地超过80%的可用水已经分配给农业、工业和市政用水之用），而德州51%的油气井位于高度或极度缺水的地区。
在北美已发生水力压裂用水对农业产生影响，而造成农业社区的水价上涨。在德州和新墨西哥州的巴涅特页岩地区，因为从用于住宅和农业用途的含水层中抽水供水力压裂使用，造成当地饮用水井干涸的情况。
压裂液注入后会产生两种水：在压裂液注入后立即返回的“回流”水，以及在油气井使用寿命期间返回地面的“采出水”。这两种副产品都含有天然气和石油，以及重金属、有机物质、盐、和其他化学物质。对于采出水的处理非常重要，因为其中含有“有害的有机和无机成分”。一些检测到的有机化合物是多环芳香烃 (PAH)、脂肪族化合物和长链脂肪酸。与水力压裂相关的化合物是乙氧基化表面活性剂和杀生物剂 。 
大部分副产品会回注到指定的井中做处理，由于这些物质数量不大，且远离水力压裂井，另有额外替代解决方案，以及把回流及采出水处理再用于水力压裂之用，因此会产生危害的机会不大。然而，对这种副产品的微生物生态学尚未有充分的研究，而无法确定其未来对环境的影响。
由于各式液体混合物和钻井周围的地质构造不尽相同，因此处理的方式会因地而异。因此大多数污水处理厂 (WWTP) 除会面临高挥发性化合物外，还需要处理高盐度的废水，因为脱盐处理需用到大量的能源，而成为一个问题。阿肯色大学进行一看似有前途的研究，把电凝 (EC) 和 (FO) 组合用于处理采出水，可有效去除悬浮固体和有机污染物，而增加21%的回收水。
井喷和压裂液泄漏.
2010年6月3日，宾州克克利尔菲县发生井喷事件，有超过35,000美制加仑的压裂液排放到空中和森林地区中。休闲露营者受到疏散，水力压裂公司和完井公司C.C. Forbes被勒令停止在宾州的所有业务，等侯调查结果。称此为“严重事件”。
注入液体和地震事件.
将液体注入地下地质结构，例如断层和裂缝之中，会降低这些结构上的有效正应力。如果累积足够的剪应力，则结构会发生剪切滑动并产生某种程度的地震；德州北部发生的地震可能是由钻取天然气井所造成。德州克利本在2009年6月2日发生芮氏地震规模2.8级内的轻微震颤，这是该镇140年历史上的首次。
阿肯色州石油和天然气委员会在2001年7月经过内部投票而决定关闭4口采出水的处理井，并把位于断层区内福克纳县、范布伦和克利本县的II级采出水处理井永久关闭，原因是这些地区发生过无数次地震。USGS正研究避免废水处理井造成地震的方法。
俄克拉荷马州在2014年发生过585次3.0级或以上的地震。而在1978年到2008年之间，该州平均每年只发生1.6次此种规模的地震。地震很可能与把废水注入深地层有关联，这些废水有很大部分由水力压裂作业而来。这类液体在地下流动，经常会改变断层线的压力。后来制定废水注入的相关法规，用以限制诱发地震的可能。
抽取液体与地层下陷.
经过抽取大量的石油或是地下水后，可能会发生沉降（地层下陷）的情事。开采石油，以及开采天然气（较不常见）曾导致少数井区周遭地面发生沉降的事件。而明显的地面沉降仅发生在油气储层位于地底浅层、储量宽厚，且岩石结构松软的地方。在2014年指出该国并无与水力压裂相关的地面沉降案例，并说由于页岩不易压缩，因此不太可能因开采油气而发生地层下陷。
空气与健康.
许多颗粒物和化学物质会在水力压裂过程中释放进入大气中，例如二氧化硫、一氧化二氮、挥发性有机物 (VOC)、苯、甲苯、柴油和硫化氢，这些都会对健康造成严重的影响。在2011年8月至2012年7月期间，对纽约州中部和宾州进行过名为土方：石油和天然气责任项目 (Earthworks’：Oil &amp; Gas Accountability Project，简称OGAP) 的研究，发现受页岩开采作业影响的农村社区，其空气和水中存在化学污染物，对当地儿童和成人造成甚高比率的健康负面影响。
一个通常被忽视的潜在风险是大量的散装沙粒从储存处直接排放进入大气。或在压裂作业中填充或排空沙子时，细小的二氧化矽尘埃直接排放进入大气。这种尘埃有可能在风中传播数公里，直接进入人口稠密地区。或者工作人员会穿著个人防护装备，但工作区域中未著装备的其他人可能会受影响。
康奈尔大学兽医学院（Cornell University College of Veterinary Medicine）分子医学教授罗伯特·奥斯瓦尔德（Robert Oswald）和兽医学博士米歇尔·班贝格（Michelle Bamberger）于2012年所做的一项研究，在“新解决方案：环境与职业健康政策杂志”上发表，说明水力压裂导致牛、马、山羊、大羊驼、鸡、狗、猫、鱼和其他野生动物以及人类生病以及死亡。这项研究涵盖在科罗拉多州、路易斯安那州、纽约州、俄亥俄州、宾州和德州发生的案例。案例包括动物接触压裂液泄漏后而患病、发育迟缓和死亡的报告，接触来源包含倾倒到溪流中以及由于工人切开废水蓄水池（蒸发池）的衬里，以便排水及容纳更多的废水。研究人员表示，因为产业的游说工作而获得立法保护，得以对压裂液添加的专有化学物质保密，最终让他们免于负担污染的法律责任。班贝格博士表示，如果不知道化学品内容，就无法进行钻井前测试，建立基线来证明钻后所发现的化学品来自水力压裂。研究者建议完全披露压裂液中的化学品，涉及公共卫生事项时，不得运用保密条款，对在水力压裂区饲养的动物，以及动物的产品（如乳类和起司等）在出售前做检测，更密切地监测水、土壤和空气，并在钻探之前和之后定期对空气、水、土壤和动物做检测。
美国有线电视新闻网曾报导一则在俄亥俄州波蒂奇县水力压裂现场附近的自来水中有易燃物质的新闻。在2013年10月18日，俄亥俄州相关部门发现住户克莱恩，他们家中的用水在2012年8月，于钻井作业开始前就存在甲烷。报告进一步表示这种气体由微生物产生，而非气井产生的热成因甲烷。相关部门所做的研究发现，在波蒂奇县的纳尔逊和温德姆镇的含水层中含有天然的甲烷。
在2014年对宾州华盛顿县，有活跃天然气钻探活动地区附近使用地下水的家庭所做的研究发现，越接近水力压裂作业区，发生上呼吸道感染和皮肤病的情况更为普遍。在距离钻井1.2英里或以上的地方，发生呼吸道疾病的人占比为18%，而在距离新井0.6英里范围内，这一占比则为39%。在相同距离内，有临床显著皮肤问题的占比从3%增加到13%。
甲烷泄漏是与水力压裂生产天然气相关的一种危害。甲烷是种很重要的温室气体。在20年的期间内，它的效力是二氧化碳的72倍。 在2012年，甲烷占美国温室气体排放总量的9%，最大的排放来源是天然气和石油产业，占排放量的29%。目前天然气钻探公司开始采用称为绿色完井的技术，尽量减少甲烷泄漏。
由于水力压裂而增加天然气的供应，其产生的间接影响才刚开始受到测量。在2016年对美国燃煤发电，而造成的空气污染所做的研究发现，水力压裂生产天然气，燃烧天然气发电产生的污染低于煤炭，等于水力压裂可间接减少此类污染。自2009年以来，由于增加使用水力压裂而导致天然气价格下降，让天然气比煤炭更具竞争力。分析估计煤炭发电量因而减少28%，空气污染因此平均减少4%，在健康方面有积极的益处。但这只是美国的情况，对较少使用煤炭发电的其他国家并不适用。
对人类健康的影响.
关于水力压裂对健康造成不利影响的证据越来越多，对人类、动物和环境的福祉构成威胁。这些污染物即使是低水准的接触，也会导致多种短期和长期症状。许多这类问题一开始是急性，但由于长期接触而变成慢性疾病。例如，在空气中的挥发性有机物和柴油颗粒物，其浓度会升高到超过EPA在致癌和非致癌健康风险的指导方针。
据非营利组织称，在压裂现场附近的空气中发现有苯、甲醛和柴油等致癌污染物。这些污染物与地下水污染有关，对附近饮用水产生威胁，并引起对接触者的担忧。美国国家职业安全卫生研究所（NIOSH）所做的研究发现，“水力压裂还使用结晶二氧化矽，这是沙子，可维持裂缝开放。” 接触沙子，并接触水力压裂产生的灰尘和其他空气污染物，会导致呼吸系统发生问题。
压裂法释放到空气中最常见的污染物是二氯甲烷，由于其对神经功能的严重影响，而被认为是最令人担忧的污染物之一。影响的范围可从急性和中度，到慢性和更严重。暴露于这种致命化学物质的人都会出现头晕、头痛、癫痫发作和意识丧失。长期影响则有记忆丧失、智力降低和心智发育迟缓等。 
准妈妈也受到警告。水力压裂释放到空气中的多环芳香烃与潜在的生殖问题有关。科罗拉多州环境和职业健康部所做研究发现，“住在水力压裂场地附近的母亲生下先天性心脏缺陷婴儿的可能性要高出30%。”自然资源保护委员会还称，“这些污染物对幼儿发育中的心脏、大脑和神经系统有害。因为在发展的关键时刻，即使是短期接触这些污染物也可能造成长期伤害。” 
虽然研究人员了解这些污染物对人类和环境造成的不利影响，但要充分了解水力压裂对健康的直接影响并评估其长期对健康和环境的影响是种挑战。这是因为石油和天然气产业业受到法律保护，得不用披露他们使用化学品的成分。 “政策上也未要求在公司获准进行钻探之前需做全面的健康影响评估”
工作场所安全.
（OSHA）与NIOSH确定从事一些水力压裂作业的工人，由于暴露于空气中的二氧化矽，会对健康构成危害，而于2012年6月就这项主题发布联合危险警报。结晶二氧化矽是许多矿物，包括沙、土壤和花岗岩的基本成分，但最常见的形式是石英。吸入结晶二氧化矽会导致矽肺、肺癌、自体免疫性疾病、肾脏疾病，并且会增加罹患肺结核的风险。它也被归类为已知的人类致癌物质。在NIOSH从5个州的11个地点收集到116份空气样本中，47%的二氧化矽含量高于OSHA的暴露上限，79%的二氧化矽含量高于NIOSH建议的暴露上限。 
NIOSH将这些发现通知业者代表，并提供控制接触结晶二氧化矽的建议，敦请对所有水力压裂现场做评估，并实施必要的控制。
除关于吸入结晶二氧化矽的危险警报外，OSHA还发布一份标题为为“吸入二氧化矽以外的水力压裂和回流风险”的出版物，以进一步保护工人，并加强教育雇主，让他们了解所涉及的各种其他危险，包括在运输、架设钻具和拆卸钻具、混合和注入压裂液、压力泵送、管理回流以及接触硫化氢和挥发性有机物期间可能产生的危害。
运输和架设/拆卸钻具.
与水力压裂有关的各种运输活动有发生严重伤亡事故的可能。钻井场地通常很小且聚集许多工人、车辆和重型机械，而会增加受伤或死亡的机会。在2003年到2009年期间，与水力压裂活动相关的车辆碰撞，造成206名工人死亡。可能有危险的活动包括往返工作现场时的车辆事故、大型机械（如混合或泵送设备）的运输和移动，以及钻机架设/拆卸过程。研究人员Muehlenbachs等人在宾州进行的一项研究，发现有水力压裂活动与没活动的城镇相比，总事故和重型卡车事故会显著增加，每增加一口井，事故率会增加2%，死亡风险增加0.6%。所谓Rig-Up和Rig-Down，指的是整个水力压裂过程中所需设备的交付、架设、移除和拆解的用语。在架设/拆卸过程中，如果发生重型机械的撞击或压制，就有发生事故和造成死亡的可能。
混合和注入压裂液过程中的危害.
工人在混合和注入压裂液时，会接触到危险化学品 - 如盐酸和氢氟酸、杀生物剂、甲醇、乙二醇、关华豆胶、多糖和聚丙烯酰胺、过氧化镁、过氧化钙、氧化镁、柠檬酸、乙酸、聚丙烯酸钠、亚磷酸、氯化胆碱、氯化钠、甲酸和十二烷基硫酸钠。接触这些化学品所产生的严重程度各不相同，但会包括化学灼伤、皮肤和眼睛刺激、过敏反应、致癌以及直接接触或吸入化学品引起的毒性反应。 
压力泵送和回流作业过程中的风险.
现代水力压裂设备能在500至20,000+ psi（磅力每平方英寸）的压力范围内，每分钟泵送800至4,200加仑的液体。一旦注入过程完成并且气体开始流入井中，有10%到30%的压裂液将以废水的形式流回井中（经回收作处理）。这些回流水除含有压裂液中的化学添加剂外，还含有具危险性的挥发性碳氢化合物，例如从压裂岩石中带出的硫化氢。工人须使用手持式仪器，透过井顶的开口检查液体内容，而此时有可能会接触到含有挥发性碳氢化合物的气体和蒸汽。接触这些化学物质和碳氢化合物会影响神经系统、心律，并有导致窒息或死亡的可能。 
其他工作场所危害.
溢出.
在水力压裂现场和现场以外都有接触到泄漏的机会。由于液体（回流水、压裂液和采出水）泄漏，会让附近的工作人员接触到液体所含的化合物，无论有毒与否。2009年至2014年间，美国报告有超过21,000起泄漏事故，涉及的废弃液体总计有1.75亿美制加仑。 虽然使用设计适合的储存设备可防止发生类如泄漏等事故，但极端气候条件会让钻井易于发生泄漏，而让工作人员暴露于添加剂、混合压裂液、回流液和采出水以及其中的危险物质。
爆炸.
根据收集到的信息（2013年），石油和天然气产业是美国所有私营产业中发生火灾和爆炸次数最多者。对工作人员而言，最大危险之一是在管道维修过程中所发生的可燃气体爆炸，而造成伤亡。当前很少有针对工人就此提供训练的计划。 
放射性物质暴露.
根据EPA，开采非常规油气的过程，会让天然放射性物质 (TENORM) 有浓度增加的机会。 用于钻井、抽水和回收回流和采出水的过程，可将天然存在的放射性同位素浓缩。这些放射性物质会进一步集中在产生的废物，甚至是产品中。这些物质会在管道内的结垢或从废水中沉淀的污泥中聚集，而让工作人员接触到远高于OSHA标准的辐射水准。OSHA所发布的危险信息公告说，“在石油和天然气生产场所和管道设施中存有（放射性）污染不无可能”。但针对TENORM，由于EPA已将石油和天然气废弃物由联邦危险废弃物法规中豁免，所以目前并没保护员工免受接触辐射物的措施。
法律诉讼.
天然气产业目前发动两种主要的诉讼来回应州和地方法规和禁令：挑战联邦优先权，认为联邦法律不应凌驾州政府有关水力压裂管制的措施，以及挑战，认为美国宪法赋予业者权利，当水力压裂禁令或限制让业者的土地无法利用时将可获得赔偿。
2010年9月，在宾州发生西南能源公司（Southwestern Energy Company）因油气井中有缺陷的水泥套管造成含水层的污染，而产生法律诉讼。另有其他相关诉讼案例发生。在这类水力压裂相关污染的法律案件解决后，文件会被密封，研究人员或公众无法取得有关的信息。虽然美国石油学会否认这种做法会把天然气钻探的问题隐藏，但其他人认为这种做法会对公共安全和健康造成不必要的风险。
2011年6月，东北天然能源公司（Northeast Natural Energy）因西维吉尼亚州摩根敦镇禁止该公司在镇边界一英里范围内的玛西勒斯地层进行水力压裂作业，而对该镇提起诉讼。由于西维吉尼亚州没制定专门针对水力压裂的法规，摩根敦镇为保护市政供水和城镇居民而自行颁布禁令。
监管.
自2005年起，与水力压裂有关的拟议州级法规数量急剧增加。大多数专门针对天然气钻井的一面，例如废水处理，但有些法规更为周全，把多个法规问题一并列入考虑。
水力压裂的监管和实施是个复杂的过程，涉及许多群体、利益相关者和影响。 EPA有颁发钻井和地下注入许可证的权利，并在联邦层级制定废弃物处理法规。然而，EPA权限的涵盖存有争议，如果其指导过于宽广，石油和天然气产业会考虑提起诉讼。各州必须遵守联邦法律和EPA制定的法规。然而，各州有权监管其境内某些公司和行业的活动 - 州本身可制定安全计划和标准、管理和废弃物处置法规以及要求业者公告和披露的规定。土地使用条例、生产标准和安全法规由地方政府制定，但其权限范围（包括监管天然气钻探的权力）则根据州法律而定。 宾州颁布的第13号法案是个州法律可凌驾地方规范水力压裂的案例。在包括俄亥俄州和新墨西哥州在内的州，监管权力受到商业秘密条款，及有其他豁免的情况，而让业者不必披露其压裂液中包含的确切化学成分。其他监管上的挑战包括受废弃或无证的油气井和水力压裂场地、EPA和州政策中的监管漏洞，以及执行监管时会遇到无可避免的限制。
联邦与州监管之争.
自2012年以来，人们一直在讨论水力压裂是否应由州或联邦的层级进行监管。支持由州控制能源（例如石油、天然气、风能和太阳能）的倡导者认为这样做，每个州可制定符合其自身特定地质、生态和公民关切的法规和审查流程。 批评者说，这将造成不连贯的拼凑式法规。反对者还指出，能源发展的组成部分和后果（例如排放、商业、废水、地震和辐射）会跨越州界。地方和州政府也缺乏资源来启动和应对与水力压裂有关的公司法律行动。
那些支持订立联邦法规的人认为，这样做将根据国家环境和公共卫生标准（例如与水和空气污染相关的标准 - 披露水力压裂中使用的化学品、保护饮用水源和空气污染物控制）的需要提供一个更一致和统一的标准。自1977年以来，已有一种称为“合作联邦制”的折衷方案被提出，就像针对煤炭产业的方法。这种做法是联邦政府设定基线标准，而非详细规范，并让各州能用灵活的手段满足符合标准的要求。联邦政府会被要求取消对水力压裂的一些豁免 （例如2005年能源政策法案，此法案把石油和天然气生产商从的某些要求中豁免），并为水力压裂制定一套全面的法规。 
EPA和美国石油学会各自提供赠款给「国家油气环境法规审查 (STRONGER) 」，以促进各州能更好监督油气的环境问题。这个组织曾应一州的邀请，审查其石油和天然气环境法规，特别是水力压裂法规，并提出改进建议。截至2022年，STRONGER已在24个州对水力压裂法规进行初步审查，涵盖美国各州90%以上的陆上石油和天然气生产。
由于不同的原因，各州订立有关环境问题的法规，其标准会低于联邦的法规。首先，各州仅对州内土地拥有立法权，因此受监管影响的区域比联邦区域小很多。与此相关的是，EPA对州际或是州界资源（例如河流）拥有权力，因此有更广泛的监管权力。其次是，州级的环境问题通常与能源管理部门的能源和经济问题有关，而往往让环境影响附属于经济考虑，而EPA的任务仅涉及环境问题，置身于经济或能源之外，不受能源管理部门的影响。 因此州法规通常被认为比联邦法规力度要弱。第三，州级政策更易受到政治多数变动和游说的影响，而联邦机构理论上更独立于美国国会而运作，因此在政策制定上具有更大的连续性。 
学术文献经常强调天然气倡导者和环保主义者之间有不同的政治议程。环保主义者和预防原则支持者倡导联邦和强有力的州际监管，以及给予地方社区民主赋权。因此，当“天然气政策”没联邦组织涉入时，他们支持召集州级和联邦组织（例如共同参与。但天然气生产者倾向于州级和较弱的州际法规，以及让地方社区及机构不具土地使用分区的监管权力。他们只支持州际组织中，通常会承诺支持较弱法规的组织，而不包括会倡导监管权力如的组织。
支持由州监管者认为各州本身拥有对其独特景观的地方和历史知识，比任何标准化的联邦规定都能更好地制定有效的政策。国会和产业领袖对水力压裂的监管豁免具有重大影响力，也仍将会是制定监管规定的主导者。
联邦机构.
水力压裂对环境具有已知的影响，对环境和人类健康有尚不清楚的直接或间接影响，这都属于EPA的监管领域。虽然水力压裂业者把废水注入地下受到豁免，但如果水力压裂业者用到柴油作添加剂时，就需EPA核发钻井许可。 这种做法引起人们对钻井许可核发控制效率的担忧。此外，EPA与各州合作，提供水力压裂废水的安全处置，与其他政府部门和公司建立合作伙伴关系，以减少水力压裂产生的空气排放（特别是甲烷），并努力确保遵守水力压裂过程中所有利益相关者的监管标准和透明度。
1997年8月7日，美国联邦第十一巡回上诉法院命令EPA根据法律环境援助基金会（Legal Environmental Assistance Foundation）提起的诉讼，重新评估其对水力压裂的立场。在上述法院命令之前，EPA认为水力压裂不属于《安全饮用水法案》的规定范围内。虽然这一命令的影响仅限于阿拉巴马州，但它迫使EPA评估其根据《安全饮用水法案》对水力压裂的监督责任。2004年，EPA发布一项报告，其结论是水力压裂对饮用水的威胁“很小”。在《2005年能源政策法案》中，国会赋予压裂液受到《安全饮用水法案》规范的豁免。但法案并未对压裂液中使用到柴油给予豁免。一些美国众议院议员请求EPA对“柴油”进行广义解释，以增加该机构对水力压裂的监管权力。他们认为目前的限制并非用于阻止仅占一小部分的柴油，而是种安全措施，以降低地下水受到柴油化合物中所包含有毒苯-甲苯-二甲苯混合物意外污染的可能。美国国会受到催促，意图把豁免排除。 在2009年6月曾有将豁免取消的法案提出，但迄今尚未通过。（参见（FRAC））
2012年11月，CDC考虑研究水力压裂与饮用水污染之间的联系。共和党众议院能源领导人建议美国卫生及公共服务部 (HHS) 部长凯瑟琳·西贝利厄斯保持谨慎。他们认为，如果这项研究做得不恰当，会阻碍就业增长。他们担心这项研究可能会将地下水中天然存在的物质标记为污染物，CDC会因而为公众健康利益而限制水力压裂，而CDC考虑是否就这些关联做研究，会把「美国卫生及公共服务部（HHS）具有的科学客观性颠覆」。
EPA署长丽莎·杰克逊（Lisa Jackson）说，如果钻井业者危及供水而州和地方当局不采取行动，该署将运用其权力以保护居民。
2015年3月，国会中的民主党议员重新引入一系列称为“Frack Pack”的法规。这些规定是针对国内石油工业而实施。法规根据《安全饮用水法案》规范水力压裂，并要求向公众披露水力压裂液中含有的化学物质。在开发之前和期间对水源进行污染测试。新法规设定在井场周围储存使用过化学品的安全标准，以及必须向美国内政部土地管理局（BLM）提交有关油气井所在的地质资料。 “Frack Pack”受到批评，特别是来自石油工业协会，协会认为这批法规仅为把已有的国家法规重复表述。
2016年1月22日，欧巴马政府宣布新规定，由BLM监管联邦土地上石油和天然气排放，以减少对全球变暖和气候变化的影响。此规定被称为“BLM水力压裂规则”，并将于3月31日生效，扩展到把联邦、印第安保留地和公共土地包含在内。这项规定将适用于超过7.5亿个联邦和印第安保留地，并规范化学品资讯披露、油井完整性和回流水管理。规定将要求公司确定水力压裂中使用的化学品及其用途。此要求仅适用于水力压裂之后生成的化学品，而非使用前的化学品，以保护公司的化学品配方秘密。但如果事先不知道这些化学物质，政府就无法通过测试水的基线读数来了解压裂过程是否把水源污染。井的完整性对于确保石油、天然气和其他压裂化学品不会渗入直接饮用水源极为重要。规定将要求业者提交水泥密封日志，以确保饮用水与将要使用的压裂液隔离。最后，BLM水力压裂规则要求业者提供估计的废水总量以及处置计划。这份规定遭到批评，因为它没有要求公司提高钻井前所用化学品的透明度。
EPA在2017年3月2日宣布把对石油和天然气业者提供设备和排放信息的要求撤回，直到收集到足够数据表明其有必要。美国内政部在2017年12月29日把BLM水力压裂规则废除。
水力压裂化学品责任及体认法案.
国会受敦促通过支持2009年6月推出的FRAC法案，以将2005年能源政策法案下的监管豁免排除，但迄今均未通过。石油和天然气产业提供庞大的经费，支持反对历来的类似法案。 
联邦土地.
2012年5月，美国内政部针对联邦土地上的油气井发布更新的水力压裂法规。但在华盛顿的研究小组发现，在过去10年钻探的页岩油气井中，只有约5%位于联邦的土地上。
自愿披露添加剂.
2011年4月，美国非营利组织“地下水保护委员会（Ground Water Protection Council） ”推出网址FracFocus.org（FracFocus ），这是个水力压裂液在线自愿披露数据库，由石油和天然气贸易组织和美国能源部资助。业者仍不需要提供有关他们认为专有的水力压裂技术和液体的信​​息。数据库并未把所有的物质包括在内；目前仍未有完整的添加物清单提供给土地所有者、邻居、地方官员或医疗卫生提供者，更不用说是一般公众。用于压裂液中的化学品包括煤油、苯、甲苯、二甲苯和甲醛。 
州政府与地方政府.
关于水力压裂的争议导致立法和法庭案件出现，涉及州政府与地方政府争执孰方有监管或禁止石油和天然气钻探的权利。一些州（如宾州、俄亥俄州和纽约州）做出立法，限制市政当局通过使用分区方式来保护公民免受水力压裂污染的权力。
地方的法规可成为制定钻井条例、安全标准和生产法规，以及执行特定标准的主导力量。然而，在许多情况下，州法律可干预以及凌驾地方法律。德州的有权监管某些行业及其安全标准和生产法规的细节。在这种情况下，是州政府确定分区使用、许可、生产、交付和安全标准。
在纽约州，当地的土地使用法由州政府规定，而宾州的石油和天然气法案取代所有目的为规范气井运营的地方法令。” 此外，洛杉矶在2013年通过暂停水力压裂，是有此做法城市中最大者。
反对水力压裂.
纽约州.
2010年11月，纽约州议会以93票对43票通过暂停（或冻结）水力压裂，以便该州有更多时间处理安全和环境问题。
州长马里奥·库默在2012年9月决定，等完成对水力压裂在公共健康影响的审查后，才允许在州内进行大容量水力压裂。州立法者、医学协会和健康专家敦促纽约州环境保护部专员约瑟夫·马滕斯 (Joseph Martens) 要求在任何法令制定，以及水力压裂作业被核准进行前，需安排医学专家对水力压裂在健康方面的影响进行独立审查。马滕斯拒绝委托外部研究，而指派卫生专员Nirav Shah博士仔细评估对健康影响的分析，并表示Shah可咨询合格的外部专家进行审查。一份在2013年对玛西勒斯地层做水力压裂和纽约市供水的评论指出，“虽然开采玛西勒斯天然气对转移到清洁能源经济有巨大的益处，但目前纽约州的监管框架并不足以防止对当地环境和纽约市供水产生不可逆转的威胁。需要对州和联邦监管执法作重大投资，以避免这些环境后果，即使纽约州其他地方最终允许进行更严格监管的天然气生产，而禁止在纽约市供水流域内进行钻探是项适当的决定。马里奥·库默在2014年12月17日以健康风险为由宣布在全州境内禁止水力压裂钻探，成为美国第一个发布禁令的州。
城市层级.
纽约州中部的一些城镇和城市已采取行动来规范水力压裂钻井及其随之而来的影响，或是禁止在城市范围内进行，或是保留在未来禁止的权利，或是禁止城市污水处理厂处理压裂场地而来的污水。
纽约市。纽约市流域包括大面积的玛西勒斯页岩地层。纽约市环境保护部的立场：“虽然本部门注意到这些页岩带来的经济机会，但水力压裂对900万纽约人的未经过滤的供水构成不能承受的威胁，因此无法允许这种作业在纽约市流域发生。 “
尼亚加拉瀑布城。市议会批准一项法令，禁止在当地开采天然气，以及“储存、转移、处理或处置天然气勘探和生产的废弃物”。当地的民选官员表示，他们不希望曾亲身经历过爱河有毒废弃物危机的公民再度成为水力压裂的试验品。市议会议员Glenn Choolokian说：“我们不会让外地公司、公司和个人的数百万美元奖励的诱惑，而将我们的孩子和家庭的健康和生命置于水力压裂本身及其带来的毒性污水的风险之下。我不会参与为本市再带来另一次爱河事件。议会主席Sam Fruscione表示，他反对为企业的贪婪而出卖子孙后代。 服务于非政府组织食品和饮水观察的丽塔·耶尔达 (Rita Yelda) 指出，污染物不仅会影响尼亚加拉瀑布城的市民，还会影响到下游社区的居民。
马里兰州.
2012年，州长马丁·奥马利暂停在马里兰州西部钻探的申请，而需等待一项为期三年的水力压裂环境影响研究的完成，而成为事实上的暂停。州众议会代表计划提出一项正式禁止水力压裂的法案，直到州政府官员确定是否可在不损害饮用水或环境的情况下进行。天然气产业表示除非能最终得到钻探天然气的保证，否则拒绝资助这项为期三年的研究或任何研究。产业反对由Mizeur所提议的一项法案 - 利用钻井租赁的租金资助一项相关的研究。.马里兰州在2017年3月禁止水力压裂法，成为全国第一个有已探明天然气储量而禁止利用水力压裂开采的州。禁令在2017年4月由州长拉里·霍甘签署。
佛蒙特州.
根据佛蒙特州第152号法案，只要不能证明它对环境或公众健康没有影响，就不得在非常规石油和天然气的开采和勘探中使用水力压裂。
佛蒙特州众议会在2012年2月通过暂停水力压裂的决议，虽然当时该州没有可供压裂的石油或天然气储量。2012年5月4日星期五，佛蒙特州立法机构以103对36票通过禁止在该州从事任何水力压裂活动。 2012年5月17日，州长彼得·舒姆林（民主党）签署一项法律，让佛蒙特州成为第一个依预防原则而禁止使用水力压裂的州。法案要求修订本州的法规，禁止注入油井经营者接受来自该州以外的石油和天然气钻井污水。
支持水力压裂.
阿拉斯加州.
在阿拉斯加州南海岸的和基奈半岛已有水力压裂活动。由于对阿拉斯加脆弱环境可能会产生危害，目前有规范此类活动规定的听证会在进行中。
加利福尼亚州.
加州的原油产量位居美国第5。美国广播公司 (ABC) 于2019年12月6日指出有关加州的水力压裂许可和对化石燃料开采的看法，“该州正在逐步减少石油产量，而美国政府正促使其增产。州政府官员密切关注能源开采会造成土地、空气和水的污染，对环境和健康构成威胁，而美国政府的立场似乎是现有的联邦法规已经足够保护其脆弱的景观和公众健康。”
该州已经出台许多法案来限制州内或特定县的水力压裂作业。州参议员在2020年提出一项法案，要求钻井业者在进行水力压裂之前就得通知当地土地业主和水务部门，并要求在作业前后进行地下水检测，以确定是否发生污染。 帕芙莉说，这种监测和报告方法有助于解除公民的担忧。2012年5月，加州参议会以18票对17票的两党投票否决这项法案。帕芙莉在2013年曾提出一项类似的法案，表示她希望此种法案能够全面规范和监督水力压裂，并为公众创造透明度。2013年9月，加州立法机构通过参议会4号法案以规范水力压裂。法案由州长杰里·布朗签署，规定披露使用的化学品、对附近水井进行压裂前测试以及对环境和安全问题进行研究。法规于2015年1月1日生效，要求“石油公司进行水力压裂，和透过酸化，使用氢氟酸和其他化学品溶解页岩之前，必须取得许可后才能进行”。
这项2013年的法案似乎是环保主义者朝著正确方向迈出的一步，但也有人批评法案过于宽松。非营利性会员制组织的Kassie Siegel说：“这项州参议会第4号法案（Senate Bill 4）在立法会议的最后几个小时受到修改，而让该法案不足以保护加州民免于水力压裂之害，反而成为一项保护石油公司的法案。一些环保主义者誓言在水力压裂受到完全禁止之前不会稍歇。石油行业代表则批评此法案过于严格。
有几个加州的城市努力禁止或严格限制水力压裂。最积极反对水力压裂的两个城市是洛杉矶和比佛利山。洛杉矶努力让水力压裂活动暂停，而比佛利山已完全将之禁止。
比佛利山位于上方，在2014年成为加州第一个有效禁止水力压裂的市镇。禁令于当年6月6日生效。在比佛利山之外，洛杉矶县周边地区仍有水力压裂活动进行中。
有项2014年的法院命令要求BLM官员准备在加州“对水力压裂的潜在影响进行更彻底的分析”。BLM同意在分析完成之前暂停该地区任何新的石油和天然气土地租赁活动。BLM在2019年发布的最终报告说“没发现水力压裂的不利影响是无法缓解的”，这结论遭到一些州官员和团体的质疑，他们认为分析存在缺陷。
加州州长加文·纽森在2018年竞选期间承诺加强州政府对水力压裂和石油开采的监督。2019年7月，纽森在得知他自1月上任以来，加州核发的水力压裂许可增加35%而激怒环保组织后，把加州石油和天然气监管机构最高主管解雇。到2019年11月，加州有263个待核准的水力压裂许可，但该州自7月开始即没有一个得到核准。 
2019年11月19日，纽森透过该州石油、天然气和地热资源部停止批准数百个水力压裂许可，等待劳伦斯利佛摩国家实验室的独立审查，
（审查过程由负责稽核）纽森还暂时禁止新井使用与最近在中央谷地发生的大型雪佛龙泄漏有关的钻井方法。遭到停止的新方法包括使用高压蒸汽从地下提取石油，此法与水力压裂并不相同。
唐纳·川普担任总统期间，BLM于2019年4月提出允许加州新土地租赁以供水力压裂作业的计划，2019年10月上旬，川普政府宣布将结束加州的“五年暂停租赁”，BLM将在加州中部开辟土地用于水力压裂。 BLM还宣布已批准该地区的资源管理计划，这表示将核发蒙特雷县和圣贝尼托县的14个先前租约，这些租约因两个保护组织的诉讼而遭到暂停。 2019年12月，川普政府正式在加州开放100万英亩土地用于水力压裂和钻探。根据新政策，BLM提议在“加州中央谷地和中央海岸，涉及8个县和[包括]400,000英亩公有土地”沿线开始新的石油和天然气开采相关土地租赁。加州官员和机构，包括加州总检察长哈维·贝西拉，于2020年1月对BLM提起诉讼，“理由是这个项目对环境和公共健康的影响没有得到充分考虑。”诉讼内容还提出BLM的计划增加污染和地震的风险。环保团体在当月也对BLM提起诉讼。
科罗拉多州.
科罗拉多州有五种地方政府可监管水力压裂：自治县、法定县、自治市、法定市和特区。有些地方的权力比其他地方为小，但所有人都协同工作以规范石油和天然气勘探。
科罗拉多州人于2018年11月6日对第112号提案进行投票。这项投票结果要求新的石油和天然气钻探开发与有人居住建筑物和脆弱区域的距离至少为2,500英尺。所谓脆弱区域包括游乐场、永久性运动场、圆形剧场、公园、公共开放空间、公共和社区饮用水源、灌溉渠道、水库、湖泊、河流、常年或间歇性溪流和小溪，以及由州或地方政府指定的脆弱区域。112号提案的要求不适用位于联邦土地上的开发，而与2018年的规定不同，后者规定油气井必须距离多人使用的建筑（如学校和医院）1,000英尺，距离有人居住建筑500英尺，距离户外活动区域（如游乐场）350英尺。此外，112号提案赋予地方政府定义脆弱区域的权力，而现行法规不准地方政府禁止在其城市范围内开发新的油气田。.提案支持者表示，石油和天然气产业历来忽视对社区和环境的风险，同时水力压裂法中使用的许多化学品尚未经充分研究，有缓冲区将有助于保护该州的居民和自然资源。而反对者认为，这些法规造成的经济影响将对科罗拉多州的经济造成毁灭性打击，导致数千人失去工作以及丧失石油和天然气公司的投资。
科罗拉多石油和天然气保护委员会 (COGCC) 于2018年7月发布的一份报告称，只有15%的非联邦土地可用于石油钻探，比现行标准减少85%。而科罗拉多矿业学院的彼得·马尼洛夫 (Peter Maniloff) 发表的报告则提出不同的观点。马尼洛夫对COGCC报告，在可供钻探的地下数量深入检视。虽然112号提案限制可用于钻井的表面积，但它不禁止业者进入位于2,500英尺缓冲区内土地下方的可钻探储量，即表示业者可在特定地面井朝任一方向，在一英里范围内做平行钻探，马尼洛夫发现42%的非联邦地下资源仍可供业者开采。与COGCC报告相比，在非联邦土地可钻探的储量就增加3倍。
科罗拉多州第112号提案的目标是将所有新的石油和天然气开发与家庭、学校和其他被认为脆弱的区域的最小距离扩大到至少2,500英尺。如果提议获得通过，科罗拉多州的经济就会遭到破坏。估计在第一年将损失2.01至2.58亿美元的税收。到2030年，估计将损失超过10亿美元。仅第一年就会失去43,000个工作职位。 这种2,500英尺的限制会让该州85%的非联邦土地无法用于油气的开发，最终会终结该州所有的石油和天然气生产。
科罗拉多州水力压裂历史.
虽然水力压裂对于科罗拉多州公众来说相对较新，但该州在1973年即有在丹佛盆地的瓦腾柏格气田做过首次大规模水力压裂作业，之后此类作业并未停止。美国最高法院在1992年维持两项具有里程碑意义的裁决，分别在拉普拉塔县和沃斯县。对拉普拉塔县的裁决维持一项法令，即石油和天然气公司在开始钻探之前必须获得县长或规划人员的特别许可。沃斯县的裁决维持格里利对水力压裂的禁令，因为当地是个自治市，当时石油和天然气产业曾对此禁令提出挑战。该州下一个关于水力压裂的重大裁决发生在2012年，当时朗蒙特通过第300号投票议案，禁止水力压裂和其他使用碳氢化合物来开采油气的作业。截至2014年1月，科罗拉多石油和天然气协会就投票议案对朗蒙特提起诉讼，该案尚未进行辩论。2013年，在该州发生的洪水，导致14起漏油事件，总计有48,000加仑的石油泄漏到山脉中。
2013年11月，科罗拉多州三个城市（波德、柯林斯堡和拉夫兰）的选民通过投票议案，以实施或延长暂停水力压裂。与此同时，在布隆菲的反水力压裂倡议以些微差距遭到挫败。 
2017年1月26日，法案CO HB1124（地方政府责任石油和天然气暂停开采禁令）送进科罗拉多州众议会 ，内容为无论所有者的利益如何，法案都禁止对石油和天然气进行水力压裂。此外，地方政府可暂停石油和天然气活动，但要补偿运营商因暂停而遭受的损失。这项法案于2017年2月22日被否决。
在加菲尔德县的水力压裂.
空气样本研究.
科罗拉多州立大学的研究人员在该州加菲尔德县进行一项为期三年的研究，结果于2016年6月发表。他们每周在130口页岩气井一英里内采集空气样本。在样本中有61种经空气传播的化学物质。二氯甲烷是最令人担忧和最普遍的污染物之一（占所有空气样本的73%）。EPA将二氯甲烷归类为潜在致癌物质，会产生多种有害健康的影响。
健康影响评估.
在前述空气样本研究之前，环境和职业健康系的一组研究人员于2010年在加菲尔德县进行过健康影响评估，以“帮助当地解决社区对未来土地使用决策的担忧”。这个团队发现水力压裂不仅对空气品质，也会对水和土壤品质、交通和噪音/振动以及光线产生各种影响。研究者对他们收集的数据进行分析，以及它们对社区健康产生的潜在影响。这是少数首度针对水力压裂对社区产生影响的详细研究。
对居民健康的影响.
儿童和老年人因为免疫系统脆弱，被认为是最易受到负面健康影响的人群。在加菲尔德县，水力压裂已成为当地的主要基础设施，而居民已经报告出现大量健康问题，例如皮疹、瘙痒和灼痛等皮肤问题。一位居民在2005年接受采访时报告说她患有多次鼻窦感染和甲状腺良性增生。这位女士声称，最近她“患有血栓和轻度中风，她的医学检验无法对此做出解释”。
纽泽西州.
纽泽西州境内的页岩储量并不多。2012年1月，该州州长克里斯·克里斯帝拒绝永久禁止水力压裂的建议，州立法机关接受州长的替代建议，改采为期一年的水力压裂禁令。2012年9月，克里斯帝以30票对5票的票数否决州参议会法案 (S253，禁止在纽泽西州处理、排放、处置或储存水力压裂废弃物）。宾州将其水力压裂废弃物送到纽泽西州的公司，这些公司愿意处理这些污水或是“回流”。 克里斯蒂声称参议会法案会削弱该州正在进行的水力压裂研究，并会歧视其他州，而违反宪法中的。
北卡罗莱纳州.
2012年，该州估计天然气液体储量为8,300万桶，据说相当于5年的供应量。2012年7月2日，根据Session Law 2012-143 (S. 820) ，水力压裂和平行钻井在该州成为合法。北卡罗来纳州环境品质部 (NCDEQ) 要求公司在进行任何钻探之前仍需取得许可证。2012年的合法化是该州在1945年起禁止平行钻井后的首度核准，而这种工艺是水力压裂中很重要的部分。随后该州在2014年立法，成立石油和天然气委员会以取代矿业和能源委员会。虽然水力压裂已经核发，但截至2017年7月，尚未有钻探，或是完井的作业出现。
2017年底，（天然气）开始动工。该管道计划耗资60亿美元，与北卡罗来纳州的95号州际公路平行。2018年12月，由于对濒危物种的影响以及穿越阿帕拉契小径，在维吉尼亚州的工程被迫停止。北卡罗来纳州的政客和州长之间就管道的资金问题一直争论不休。管线工程在2020年被宣布取消。但有在日后重启建设的可能。
俄亥俄州.
据称，自1951年以来，该州大约有80,000口油气井经过水力压裂处理。俄亥俄州不允许把压裂回流或生产的卤水排放到地表溪流；有98%的采出水被注入II类处理井中，其余2%依据当地法规，用于控制道路上的灰尘和冰等用途。
2012年5月24日，俄亥俄州众议会通过参议会用以规范石油和天然气钻探（包括水力压裂）的法案315。这项法案要求公司在拟议钻井地点1,500英尺（460米）范围内对所有的水井做测试，并对钻井和水力压裂所使用的液体和化学品提出报告（被视为专有的排除在外）。公司还被要求对注入处理井的污水予以追踪。俄亥俄州天然资源部允许业者在钻探后60天内在其网站上发布使用化学品的内容。反对者曾希望法案要求在钻井前即披露，以便公民设立测试水井中污染物的基线。俄亥俄州参议会还取消要求业者披露在地下水位以下但高于其最终深度所用的钻井润滑剂的要求。该法案没赋予公众对钻探许可证提出上诉的权利，也无公告许可证的要求。该法案允许医生仅出于治疗目的向患者、家属和其他医生透露用药配方，而不得在法律或其他程序中披露。
2013年5月，扬斯敦市议会否决一项禁止在城市范围内进行水力压裂作业的提议。尼尔斯市议会于2013年8月通过水力压裂禁令，但在工会代表作证后的次月，一致致通过将禁令解除。
2017年2月14日，州众议会通过一项法案，对OH SB50法案（禁止在深井注入卤水和把钻井转为注入井使用）进行修正和修改。如果该法案获得通过，多个定义会受到修改，例如：废弃物、钻井装置、石油和天然气等。
宾夕法尼亚州.
2011年，欧巴马总统与马里兰州和宾州州长分别成立委员会，就水力压裂的各个方面提供建议。对玛西勒斯页岩气地区咨询委员会的组成进行的一项研究显示，委员会中没成员具有公共卫生的专业知识，而且在51名委员会成员中，没有成员具有的专业知识，即使把专家的专长扩大“包括可假定具有与环境卫生相关的医疗和卫生背景，结果依然是缺乏这样的专业”。
钻探许可.
宾夕法尼亚州立大学的玛西勒斯中心报告说，为开发油气而颁发的许可证数量从2007年的122个增加到2011年的3,249个，并发布这种扩散的动画地图。宾州水力压裂所产生的大部分废弃物在州内处置或者使用，但并非所有公司会提交有关生产或废弃物的报告。
2012年11月，宾夕法尼亚州环境保护部再度受控，理由为把居民在饮用水中发现有水力压裂液化学物质的信息隐瞒。这个部门以前犯过未通知居民相关污染的事件。该州州长汤姆·科贝特曾有试图把水力压裂的负面消息删除的相关报导。截至2012年，科贝特已从石油和天然气产业业收到超过100万美元的竞选捐款。
玛西勒斯页岩法（州众议会法案1950号）.
玛西勒斯页岩法（州众议会法案1950号）于2012年2月14日由州长汤姆·科贝特签署。虽然EPA就废水的安全性发出警告，&lt;ref name="Pitt/EPA study"&gt;&lt;/ref&gt;这个法案还是把适用于玛西勒斯页岩井钻井的使用分区法做了改变。法案原定于2012年4月生效，但来自宾州越来越多的市政当局和组织的法律挑战，导致联邦资深法官基思奎格利（Keith Quigley）下令将法案中颇有争议性第13点推迟120天实施。
玛西勒斯页岩法包含一项条款，只允许医生在紧急情况下获取水力压裂液中的化学物质清单，但禁止他们与患者讨论这些信息。这条款是在上次修订该法案时所添加。 
2012年，EPA加强对宾州水力压裂调查的监督，而调查由赞成钻探的州长汤姆·科贝特负责。2011年，《纽约时报》报导说宾州的监管不严，监管机构从未做过突击检查。据说，石油和天然气产业在发生事故时通常会自行监管，报告自身泄漏事件，自行制定补救计划。
德克萨斯州.
德州登顿市于2014年11月4日就是否禁止水力压裂而办理全民投票。投票者中有59%支持禁止，这个城市成为德州首个禁止水力压裂的城市。正反双方之间的竞争很激烈：反禁止者筹到70万美元的经费，大部分由业者捐赠，倡导禁止者筹到7.5万美元，其中4万由一倡导团体提供。
2015年5月，德州立法机构通过HB40法案，由州长格雷格·阿博特签署，把地方性的水力压裂禁令定为非法。而登顿市议会于2015年6月把禁令废除。
怀俄明州.
怀俄明州与美国其他任何一个州相比，有非常严格的法规，并且是最早制定反对水力压裂法规的州之一。这主要归功于前州长戴维·弗赖登塔尔。怀俄明州的现行法规允许水力压裂以安全和环保的方式蓬勃发展，确保经济利益不受干扰。
2010年6月8日，怀俄明州石油和天然气保护委员会投票要求全面披露用于水力压裂液中的添加剂。
非营利组织和地方组织.
由于政治、经济和环境之间的斗争，规范水力压裂的法规和法律比其他法律更难通过。而引发非营利组织和地方组织主动参与监管过程。
尽责页岩开发中心.
尽责页岩开发中心（Center for Responsible Shale Development）是个非营利组织，致力于弥合环境保护与页岩开发作业之间的差距。他们为此创建一个认证流程，让社区知道页岩开发商会依照高环境标准之下运作。业者可透过这个组织获得"空气和气候”、”废弃物和水”，或是两者均有的认证。这类由第三方审核的目的是帮助页岩油气业者赢得公众的信任，并通过实现高水平的环境保护使自己脱颖而出。这种认证并非用于取代法规，而是要加强和补充现行的做法。同时相关成本由业者自行负担，与执行州和联邦的法规不相同。认证有效期为5年，期间会进行年度审查。该组织在国际和国内日渐受到欢迎，因为大型页岩油气公司取得认证后，可进一步提高他们在以往会抵制的社区中取得钻探的机会。
媒体与公关.
由于许多当地乡镇反对水力压裂活动，导致业者采取各种公共关系做法来消除当地人对水力压裂的恐惧，业者承认曾使用“军事战术与反对钻井者对抗”。在讨论公共关系做法的会议上，宾州最重要的水力压裂公司Range Resources的发言人Matt Pitzarella告诉其他与会者，该公司雇用熟悉心理战的退伍军方人员。根据Pitzarella的说法，这些人在中东学到的经验对他们公司在宾州处理情绪激动的乡镇会议时很有价值。2012年参加共和党总统候选人提名的候选人瑞克·桑托荣称反对水力压裂的人为份子。