La fracturation hydraulique est une méthode utilisée pour briser les formations rocheuses contenant du pétrole et du gaz, créant des passages pour que le carburant s’écoule de la roche vers un puits de production. Ceci est accompli en utilisant une pression hydraulique pour injecter un fluide contenant du sable ou un autre matériau abrasif dans la roche avec une force suffisante pour provoquer des fissures. La technologie est utilisée pour stimuler le flux de pétrole ou de gaz dans de nouveaux puits et pour relancer la production dans des puits qui avaient été considérés comme épuisés.
Le processus de fracturation hydraulique a été développé en 1903, mais il a fallu plus de quarante ans avant que la technologie ne soit utilisée pour la première fois commercialement en 1948. La majorité des puits producteurs aux États-Unis et dans le monde utilisent la fracturation hydraulique, y compris les puits dans des pays comme le Mexique, Brésil, France, Royaume-Uni, Colombie, Argentine, Roumanie, Venezuela, Indonésie et Russie. La fracturation est considérée comme un mécanisme précieux pour augmenter la production d’énergie domestique en rendant accessibles des réserves auparavant inaccessibles.
La fracturation hydraulique est également une clé pour rendre financièrement faisable le développement du pétrole de schiste. Les producteurs de gaz affirment que la majorité des réserves de schiste aux États-Unis se trouvent dans des roches inaccessibles sans fracturation. Le schiste est une roche sédimentaire constituée d’argile comprimée, de limon et de matière végétale organique. Cette roche n’est pas perméable, ce qui signifie qu’elle ne laisse pas passer les liquides, donc extraire le gaz du schiste nécessite une fracturation.
La fracturation hydraulique consiste à pomper un liquide à travers un puits dans une formation rocheuse souterraine en utilisant une pression suffisante pour provoquer des fissures dans la roche. L’agent liquide le plus courant est l’eau, bien que dans certains cas, du carburant diesel, du pétrole brut, de l’acide chlorhydrique dilué ou du kérosène puissent être utilisés. L’eau est mélangée avec quelques produits chimiques et du guar, une substance naturelle à base de haricots, qui donne à l’eau une consistance gélatineuse. Le mélange d’eau est principalement un système de distribution d’un agent de soutènement, généralement une substance granulaire telle que du sable ou des pastilles d’aluminium, qui maintient la fissure ouverte après le retrait de l’eau.
La pression hydraulique est utilisée pour pomper le mélange d’eau à travers une tige de forage ou un tube et dans la roche. Une fois que l’eau a créé plusieurs fissures dans la formation rocheuse, la pression est relâchée et l’eau se rétracte dans le puits. Les fissures commencent à se fermer, mais sont étayées par le sable ou un autre agent de soutènement, permettant au gaz ou au pétrole de s’écouler vers le puits. Des tubages de puits et du ciment sont installés dans le cadre du processus pour empêcher la fuite de fluides du puits dans la nappe phréatique.
De petites traces du mélange liquide restent dans la roche, et la présence de produits chimiques toxiques dans le mélange a été une cause de préoccupation environnementale. Des progrès technologiques sont continuellement réalisés pour éviter toute infiltration de confinements dans la nappe phréatique. Aux États-Unis, l’Environmental Protection Agency (EPA), le Ground Water Protection Council (GUPC) et l’Interstate Oil and Gas Compact Commission (IOGCC) ont tous mené des tests pour déterminer l’impact environnemental de la fracturation hydraulique. Les tests menés par l’EPA ont inclus des puits peu profonds qui sont les plus susceptibles de constituer une menace pour les eaux souterraines. Dans tous les cas, les tests n’ont pas permis de détecter d’impact environnemental négatif.