Injection thermique. Cette technique introduit de la chaleur dans la formation d'hydrates, afin d'augmenter la température de la matière et de favoriser la dissociation. L'une des applications de cette méthode consiste à injecter de l'eau de mer relativement chaude dans une couche d'hydrates de gaz sous-marine. Le gaz ainsi libéré à l'intérieur de la couche peut alors remonter à la surface.

Injection d'inhibiteur. Certains alcools, comme le méthanol ou l'éthylène glycol, agissent comme des inhibiteurs lorsqu'ils sont injectés dans une couche d'hydrates de gaz et provoquent la transformation de la matière d'hydrate. Ils modifient les conditions de pression et de température nécessaires à la stabilité des hydrates, entraînant la dissociation de ceux-ci et la libération du méthane emprisonné.
Dépressurisation. Dans certaines réserves d'hydrates, il existe déjà du gaz naturel à l'état libre. En forant un puits dans ces zones pour extraire le gaz naturel libre, il est également possible de réduire la pression dans la première couche d'hydrates de gaz. Si la dépressurisation est suffisante pour provoquer la dissociation, le gaz de la couche d'hydrate est alors libéré et disponible pour une extraction immédiate.

Les simulations informatiques d'injection thermique effectuée avec de l'eau chaude et de la vapeur ont démontré qu'il est possible de libérer du gaz en quantité suffisante afin de l'extraire. Toutefois, le coût d'une telle technique est prohibitif. De même, l'injection d'inhibiteurs apparaît réalisable mais, là aussi, à des coûts économiques et environnementaux démesurés par rapport aux résultats de production. A ce jour, la technique la plus avantageuse, d'un point de vue économique, semble être la dépressurisation. Cette technique se limite aux zones contenant des réserves connues de gaz naturel à l'état libre et l'extraction du gaz à partir des hydrates peut être gênée par la formation de glace ou la reformation des hydrates de gaz au cours des procédés de dissociation et d'extraction.

Autres impacts

L'extraction du gaz naturel à partir des formations d'hydrates par l'une de ces trois techniques peut avoir un impact sur la formation elle-même et sur la zone environnante. Pour les réserves d'hydrates sous-marines, la dissociation et l'extraction devront être réalisées sans perturber la stabilité du fond océanique.

Il arrive que la colonne sédimenteuse soit déjà fragilisée à la base d'une zone d'hydrates sous-marine. Ceci peut être dû aux hydrates de gaz qui inhibent la consolidation et la compaction normales du sédiment dans la région. De plus, le gaz libre emprisonné sous la zone d'hydrates peut être trop comprimé et provoquer un changement brusque de pression aux frontières de la zone. Ce type de discontinuité représente une condition potentiellement instable pour le fond océanique sur lequel se sont formés les hydrates de gaz.

Une instabilité similaire a été observée dans les gisements d'hydrates de gaz sous-marins au large des côtes de la Caroline du sud, aux Etats-Unis. Des fortes réflexions des profils sismiques révèlent une discontinuité à la base de la zone d'hydrates de gaz. Dans cette région, une pente d'environ 5° maximum indique un fond océanique généralement stable. Toutefois, de nombreuses traces de glissement de terrain sous-marin sont visibles à des profondeurs proches des zones d'hydrates stables. Sur une trace particulièrement étendue, indiquant un glissement de terrain de 66 km, des réflexions plus faibles des profils sismiques à l'intérieur de la région du glissement montrent que la discontinuité n'existe pas à cet endroit. Cela signifierait l'absence d'hydrates dans cette région. D'après les théories avancées par les scientifiques, un changement de pression dû à la baisse du niveau de la mer, survenue au cours d'une période de glaciation, aurait provoqué la dissociation de ces hydrates. La libération du gaz qui a suivi aurait pu être à l'origine de cet ancien glissement de terrain. Toute tentative d'extraire le gaz naturel des gisements d'hydrates risquerait également de déclencher des perturbations sous-marines similaires.