Les gaz non conventionnels sont, depuis quelques années maintenant, devenus une source potentielle majeure de renouvellement des ressources en gaz. Face à une demande croissante en énergie le gaz non conventionnel est devenu une solution envisagée par les grands groupes d’exploitation d’hydrocarbure. La quantité évaluée de ce gaz devrait permettre de doubler les ressources actuelles de gaz conventionnel. Mais à quel prix ? Les gaz non conventionnels représentent un grand défi, car les techniques d’extraction utilisées jusqu’à présent ne sont pas sans conséquence pour l’environnement.

Les gaz non conventionnels se différencient des gaz conventionnels car ils ne sont pas piégés dans la même structure géologique et ne présentent donc pas les mêmes caractéristiques géologiques, malgré leur composition chimique identique. Ils sont présents dans une roche beaucoup plus compacte que les gaz conventionnels qui exige des techniques d’extraction différentes.

Les gaz non conventionnels recouvrent principalement trois types de ressources gazières actuellement exploitées : le gaz de schiste (shale gas), le gaz de Charbon (coal bed methane) et le gaz de réservoir compact appelé également tight gas. Ils sont présents sur tous les continents, mais le gaz de schiste représente la plus grosse part de potentiel, l’étendue des roches mères dont il est issu étant beaucoup plus importante que les autres.

Le gaz de Charbon est un peu différent des deux autres gaz, il a la particularité d’être emprisonné dans des gisements de charbon. Le charbon étant un excellent « stockeur » de gaz, il peut contenir de 2 à 3 fois plus de gaz par unité de volume de roche que les gisements gaziers classiques. Il nécessite également une technique particulière d’extraction.

La technique la plus employée de nos jours pour l’extraction des gaz non conventionnels est celle des puits horizontaux multifracturés. Elle répond actuellement au mieux aux problèmes que posent ces types de gisements, à savoir leur très faible perméabilité. Deux étapes fondamentales sont nécessaires pour extraire des gaz non conventionnels :

- Tout d’abord, des puits horizontaux vont être mis en place afin d’optimiser le drainage du gisement. Ces puits vont permettre de suivre sur de longues distances les couches productrices.

- Puis, une fois les puits en fonction, la technique de la fracture ou stimulation hydraulique va être employé, elle va permettre de créer plus de perméabilité et d’extraire plus facilement le gaz piégé. Un réseau de fissures va être produit par une injection d’eau sous pression dans le réservoir, permettant ainsi au gaz de circuler jusqu’au puits. A l’eau injectée sont ajoutés des proppants (sable, céramique) qui vont maintenir les fissures ouvertes, ainsi que des additifs en très faible quantité qui eux vont permettre d’éviter la contamination bactérienne du réservoir et d’améliorer l’efficacité de l’opération.

Chaque puits doit être fracturé en plusieurs endroits, et moins le gisement sera perméable, plus le nombre de fracturation sera élevé.

Cette technique fait l’objet de nombreuses controverses liées notamment à la gestion de l’eau, en particulier en raison de craintes de contamination des nappes phréatiques et des consommations d’eau jugées beaucoup trop importante pour l’utilisation de celle-ci. Par exemple, le mélange qui est injecté afin de fracturer la roche, puis d’empêcher les fractures de se refermer, contient des substances dangereuses, même si elles sont présentes en très faible quantité, ce qui peut entraîner une pollution des nappes phréatiques.

Les éléments naturels peuvent aussi avoir un rôle dans cette pollution, en effet, les argiles, qui sont très souvent présents dans ces structures géologiques, ont la caractéristique de retenir la matière organique, les minéraux lourds et les éléments radioactifs. Or l’utilisation de la fracturation hydraulique peut perturber la formation et ainsi lorsque l’on va faire circuler de l’eau, des remontées d’eau chargée de toxiques pourront avoir lieu et provoquer une pollution des nappes.

La consommation d’eau est aussi un facteur important les gaz de schiste et les gaz de réservoirs compacts nécessitent une grande quantité d’eau pour leur traitement, le volume d’eau utilisé pour un forage et surtout pour la fracturation hydraulique pouvant atteindre jusqu’à 30 000 m3.

C’est pourquoi, dans certains pays comme la France, la fracturation hydraulique a été interdite. En France, c’est la loi n°2011-835 du 13 juillet 2011 qui interdit l’exploration et l’exploitation des mines d’hydrocarbures liquides ou gazeux par fracturation hydraulique du fait de ses effets potentiels dans les sous-sols et des risques de contaminations des nappes phréatiques. Cette loi a également abrogé les permis exclusifs de recherches comportant des projets ayant recours à la technique de fracturation.

Cette loi a également créé une Commission nationale d’orientation, de suivi et d’évaluation des techniques d’exploration et d’exploitation des hydrocarbures qui a pour principale fonction d’évaluer les risques environnementaux liés aux techniques ainsi qu’émettre un avis public sur les conditions de mise en œuvre des expérimentations réalisées à seules fins de recherche scientifique.