1.  Exploration et exploitation de l'hydrate de méthane

Tout d’abord, l’exploitation de l’hydrate de méthane commence par la recherche de réserves existantes et plus ou moins rentable. La première étape dans la prospection est la recherche de zones exploitables ayant les conditions réunies pour accueillir des réserves d’hydrate de méthane.

Il existe deux méthodes de détection des hydrates de méthane, la première consiste en l’utilisation de moyens sismiques et l’utilisation d’information provenant de forage déjà existant. Il existe deux méthodes sismiques, la sismique de réfraction et la sismique de réflexion. La sismique de réflexion consiste à émettre d’une onde sismique qui voit sa vitesse de propagation modifiée en fonction du milieu qu’elle rencontre. Il s’agit donc de mesurer la distance parcourue par l’onde sismique depuis son lieu d’émission jusqu'à son lieu d’enregistrement.

Schéma montrant le principe de la sismique de réflexion

Cependant ces méthodes sont délicate à appliquer car lors d’un forage, sous l’effet d’une baisse de pression, la carotte remonte et entraîne un dégazage de méthane. De plus, les forages sont extrêmement coûteux. C’est pour cela que les chercheurs essayent de recourir à des modélisations pour déterminer la quantité de méthane se trouvant sous les océans. Ces évaluations sont imprécises et les chiffres avancés varient considérablement d’une étude à l’autre. Il est donc très difficile de connaitre exactement quelle est la quantité de méthane qui se trouve réellement dans les profondeurs.​

Il existe plusieurs techniques pour extraire les hydrates de méthane du sol :
• Il y a la méthode de récupération thermique qui consiste à forer un puits jusqu’à la couche contenant les hydrates de méthanes puis à y injecter un fluide préalablement chauffé en surface : le plus souvent de l’eau chaude, pour la faire circuler dans le puits. Cette méthode permet la dissociation des hydrates et la libération du gaz qui sera alors récupère par des méthodes de pompages en surface. Le principal problème de cette technique est l’acheminement de  la chaleur de surface jusqu’à la poche contenant les hydrates. En effet l’eau  qui est chaude en surface  a tendance à se refroidir dans le pipeline à cause de la température de l’eau de mer qui l’entoure.



• Citons également la méthode de dépressurisation qui consiste à pomper l’hydrate gazeux se trouvant sous les hydrates afin d’engendrer une dépressurisation de toute la poche d’hydrate. La dépressurisation entraîne alors la dissociation des hydrates. Cette méthode est une réaction endothermique qui par conséquent requiert un apport de chaleur, il y a donc le même inconvénient que les méthodes précédentes. La quantité de gaz libérée sera plus importante à mesure que l’on va en profondeur et que la température augmente suivant le gradient géothermique.​