在天然气王国里，有两个大家族，常规天然气和非常规天然气。常规天然气是指可以通过常规技术手段找到，并能开采出来的天然气。常规天然气藏常位于构造的较高部位，聚集程度高，有盖层和圈闭，空间界限明显。
常规气家族里，又有3个分支，气层气、石油伴生气和凝析气。气层气就是气藏内的纯天然气；石油伴生气是与石油共生、伴随石油一起开采出来的天然气。凝析气是指当地下温度、压力超过临界条件以后，液态烃逆蒸发而生成的气体。
非常规天然气与常规天然气有明显区别。非常规天然气就像一把豆子撒在房间里，分散存储于大面积连续的地层中，圈闭界限不明显，开发难度大，需要采用一些特殊的技术才能开采出来。主要包括4类：致密砂岩气、页岩气、煤层气、天然气水合物。致密砂岩气又称致密气，存在于低渗透—特低渗透砂岩储层中，通常无自然产能，必须通过压裂等措施才能开采出来。页岩气是从页岩层中开采出来的天然气。煤层气，俗称瓦斯，是与煤伴生、共生的气体资源，以甲烷为主要成分。天然气水合物俗称可燃冰，是天然气与水在一定条件下形成的类冰固态化合物。
如何找到这些深埋于地下的“气宝宝”呢？这就需要勘探，好似给地球做CT。天然气勘探以地下天然气矿藏为对象，不仅要兼顾地上和地下各种情况，而且需要多学科、多部门支持，是多单位联合、多工程实施的高投入、高风险工作，需要地质、物探、工程各工种一体化相互协作完成。
目前，我国主要含气盆地在形成机制、地质条件等方面差别很大，导致不同盆地气藏类型差异明显，面临不同的勘探难题。鄂尔多斯盆地地层非常“坚硬”，储层结构复杂致密，含气砂体连通性差，主要发育致密砂岩、碳酸盐岩和煤层气3种类型气藏。虽然资源丰富，但是品位低、气藏分散，寻找优质储层和高产富集区的难度大。四川盆地地层既“老”又“深”，地质年代古老、构造复杂、埋藏深度大，近年来发现的气藏埋深都超过5000米，属于深层—超深层碳酸盐岩气藏，精细刻画难度大，气藏高压高含硫。塔里木盆地地层“超深、超厚”，是我国目前油气勘探目的层最深的盆地，埋深达到8000米以深，好比在“地下珠峰”寻找天然气。深层优质储层评价与预测、高温高压钻井与测试技术都面临很大挑战。
随着国内气藏勘探程度的不断提高，勘探目标、领域日趋复杂，资源日益劣质化，品位下降、深度增长，如果没有先进、有效、适用的勘探技术和工程技术进步，就不可能有地质认识的进一步提高，也就不可能实现勘探大突破。天然气勘探关键技术主要包括物探技术、钻井技术、油气层改造技术、测录井技术等。
物探技术——给地球做CT。物探技术中的地震技术是目前用于找油气的最重要手段，在天然气勘探中发挥着无可替代的作用，也是天然气勘探从大构造一步步明确落实到具体区带、圈闭的必要勘查手段。目前，我国地震勘探技术取得了长足的进步，实现从单分量向多分量发展、从叠后偏移向叠前偏移发展、从时间域向深度域发展、从使用声波向使用弹性波发展、从各向同性向各向异性发展、从静态诊断向动态实时监测发展，助力勘探目标从构造向岩性、从中浅层向深层，提高了人们对地下构造细节的认识。
钻井技术——接触气藏的“抓手”。钻井技术朝着实时化、信息化和可视化、自动化、集成化、智能化、超深化的趋势发展进步。按井型形成了直井、定向井、丛式井、大位移井、水平井、分支井、欠平衡压力钻井等多个分支。日益多样化的井型与地震及钻井新技术协同组合，可助力发现更多气藏。