Pétrole

Le pétrole est une huile minérale. Le mot vient du latin petraoleum « huile de pierre ». On le trouve principalement dans le sous-sol par forage, mais en certains endroits, on le trouve à même le sol où il affleure. Il s'agit d'une importante source d'énergie.

Sommaire

Utilisations

De l'Antiquité au Moyen Âge

Depuis la Révolution industrielle

C'est depuis la fin du XIXe siècle et plus encore au début du XXe siècle que le pétrole a pris toute son importance comme combustible en vue de produire de l'énergie puis, dans l'entre-deux-guerres, comme matière première pour la production de multiples matières plastiques et méthode de chauffage.

Ces deux derniers usages du pétrole se sont tellement généralisés au cours du XXe siècle qu'une bonne partie de l'économie mondiale repose maintenant sur lui, à tel point que les problèmes d'approvisionnement des pays consommateurs fragilisent l'équilibre géopolitique avec les pays producteurs (cf. les sections Économie et Géopolitique).

A l'heure actuelle, les grands secteurs d'utilisation des produits pétroliers sont (en pourcentage par ordre de grandeur décroissante) :

Formation, Composition, chimie

Formation

Il y a des centaines de millions d'années (environ 450 à 500 millions d'années), lors des grands bouleversements géologiques, des mers entières ont été ensevelies sous terre avec la faune et la flore existant dans ces mers. Avec la chaleur interne de la terre, la pression, en présence de bactéries et en l'absence de l'oxygène, l'ensemble des matières organiques en présence ont été lentement décomposées et transformées en gaz et en un liquide plus ou moins visqueux qui est le pétrole.

Selon la configuration du terrain, la variété des produits enfouis (matières végétale, animales, plancton…) et d'autres paramètres, le pétrole formé peut être plus ou moins soufré, plus ou moins léger ou contenir plus ou moins de sel.

Le pétrole léger, moyen ou lourd est le résultat de la décomposition d'organismes du carbonifère (micro-organismes, animaux et végétaux), pris au piège dans les sédiments. Il se forme d'abord en kérogène qui se transforme lui-même (suivant les différentes conditions environnementales) en pétrole, gaz ou charbon. Cette transformation n'a lieu qu'en milieu réducteur (cette condition est généralement liée à la pauvreté du milieu en oxygène), par un ensemble de réactions chimiques complexes dans des conditions de température et de pression élevées.

On parle de produit fossile, comme pour le charbon (résultat d'une transformation différente qui se produit sur des organismes de la même époque), en raison de la durée nécessaire pour la formation des sédiments, de l'ordre de dizaines voire des centaines de millions d’années. Cependant, dans quelques rares cas, on a pu déterminer une formation beaucoup plus rapide, de l'ordre du million d'années.

Pour obtenir dans un endroit un système pétrolier actif, cinq conditions doivent être réunies :

1 : Présence d'une roche source (ou roche mère), strate sédimentaire très riche en matière organique. En général, il s'agit de grès, d'argile, de schiste ou de charbon généré durant l'une des six périodes de fort réchauffement climatique, le jurassique supérieur et l'aptien étant les plus productives. Les sédiments en question se solidifient en roches poreuses, pouvant se retrouver à plusieurs centaines de mètres de profondeur (jusqu'à trois kilomètres pour les plus profondes).

2 : Maturité de la roche source : Pour que les matières organiques se transforment en plusieurs phases en eau et en kérogène, puis en pétrole et en gaz, il faut avoir atteint la « fenêtre » nécessaire, en temps et en température.

Ces hydrocarbures finissent par quitter la roche mère sous l'effet de la pression ; leur faible densité (généralement inférieure à la densité de l'eau) les entraîne vers la surface. Si aucune barrière naturelle ne s'oppose à cette migration, le pétrole peut remonter jusqu'à la surface et y affleurer, d'où une nouvelle condition nécessaire :

3 : Présence d'une roche réservoir, suffisamment poreuse (sables, carbonates ou dolomites sont les réservoirs les plus courant) pour que les hydrocarbures s'y imprègnent. Au plus le réservoir est poreux, au plus l'extraction sera facile.

4 : La condition pour que cette couche conserve le pétrole est qu'elle soit surmontée par une couche imperméable, dite de couverture qui peut être une roche comme de l'argile par exemple, ou un dépôt du à l'évaporation d'eau de mer (sel, gypse) ce sont alors des pièges stratigraphiques.

5 : Pour que les fluides se réunissent en un point, il faut encore qu'il existe une structure piège, c'est-à-dire un dôme dans la surface de contact entre le réservoir et la roche de couverture. Les pièges les plus vastes sont ceux formés par les déformations anticlinales, mais les failles jouent aussi un rôle important. Certains pièges sont directement issus d'anciens éléments du paysage : par exemple, un récif corallien, une fois fossilisé et encastré dans une roche imperméable, peut être une structure piège convenable.

Si les conditions dynamiques (mouvements des hydrocarbures fluides dans le réservoir) naturelles ou provoquées artificiellement sont favorables, on obtient alors un gisement exploitable.

Composition

Le pétrole est un mélange d'hydrocarbures. Ces hydrocarbures se présentent sous forme de chaînes linéaires plus ou moins longues, ou bien des chaînes cycliques naphténiques ou aromatiques. On distingue les différents types de pétrole selon leur densité, leur fluidité, leur teneur en soufre et leur teneur en différentes classes d'hydrocarbures. On dit alors que le pétrole est paraffinique, naphténique ou aromatique. On les distingue aussi parfois selon leur provenance (Golfe Persique, Mer du Nord, Vénézuéla, Nigeria).

Il existe des centaines de bruts de par le monde 1. Les plus connus sont l'Arabian light (brut de référence du Moyen Orient), le Brent (brut de référence européen) et le West Texas Intermediate (WTI) (brut de référence américain).

En général, le brut, selon sa provenance, peut contenir du gaz dissous, de l'eau salée, du soufre et des produits sulfurés. Il a une composition trop complexe pour être décrite en détails. Il faut distinguer simplement 3 catégories de bruts :

Il faut signaler également qu'il existe des bruts aptes à faire du bitume, ce sont des bruts très lourds de type Boscan, Tia Juana, Bachaquero ou Safaniya et Kuwait.

Chimie

La densité et la fluidité d'un pétrole sont liées à la présence de molécules organiques plus ou moins longues et complexes. En particulier, de longues chaînes de carbone et d'hydrogène, des molécules naphténiques et des molécules aromatiques le composent. D'une manière générale, le pétrole contenu dans les gisements contient aussi de l'eau salée, du gaz carbonique et du soufre en quantité plus ou moins grande.

Aussi, le travail du raffineur a pour objectif de séparer le pétrole en plusieurs fractions d'une part, et d'autre part d'obtenir, par divers moyens, le maximum de fractions légères avec le minimum de soufre contenu dans ces fractions.

Voir l'article Raffinage du pétrole.

Régions pétrolières

voir l'article Régions pétrolières (carte mondiale bienvenue)

Industrie pétrolière

voir l'article Industrie pétrolière (exploration, forage, extraction, transport, raffinage, produits)

Commerce du pétrole et des produits pétroliers

Le pétrole brut, extrait du sous-sol dans les différents endroits de la planète possède des caractéristiques physico-chimiques propres. Il existe une multitude de bruts dans le monde entier, depuis le brut le plus léger et le moins sulfureux comme le brut nigérien ou celui de la Mer du Nord jusqu'au brut le plus lourd ou le plus sulfureux comme le brut mexicain ou le brut vénézuélien.

Il existe également des condensats très légers ainsi que des gisements de gaz comme ceux d'Hassi-R-Mel au Sahara.

La qualité d'un brut, donc son prix, varie selon un certain nombre de critères propres à chaque brut. Pour simplifier, on peut dire que plus le brut est léger (c'est-à-dire apte à fournir, après traitement, une grande quantité de produits à forte valeur marchande), plus il est cher. Il en est de même pour le brut sulfureux. Plus il contient de soufre (sous forme d'hydrogène sulfuré ou autres produits sulfurés), moins il est cher.

Selon le cas, d'autres caractéristiques physico-chimiques sont également recherchées dans un brut telles que la teneur en naphtènes ou en aromatiques. En effet une grande teneur en naphtènes favorise, après passage dans l'unité de reformage catalytique, la formation des produits aromatiques, et permet d'obtenir du carburant à haut indice d'octane.

Tout ceci pour montrer que la valeur d'un pétrole brut dépend de sa provenance et de ses caractéristiques physico-chimiques propres qui permettent après traitement à générer une plus ou moins grande quantité de produits à haute valeur marchande.

Sans entrer dans des considérations techniques et fiscales détaillées, on peut distinguer la provenance des bruts entre :

Les marchés du commerce international du pétrole brut et des produits pétroliers intermédiaires et finis se tiennent à New York et à Londres. Pour New-York c'est le NYMEX (New York Mercantile EXchange) et pour Londres c'est l'IPE (International Petroleum Exchange). Évidemment ce commerce se fait également à Houston, à Tokyo, à Singapour et dans d'autres villes du monde mais tous passent par les deux marchés cités plus haut car de nos jours tout se passe par réseau Internet interposé.

La cotation des différents bruts se fait tous les jours 24h/24 et la plupart des pétroliers sont abonnés aux pages émises par l'agence Reuters qui fournit cette cotation. En Europe les traders négocient le matin avec l'Asie et après l'ouverture du marché de New York avec les États-Unis tard dans la soirée jusque vers 11 heures du soir. Le système de transaction est comparable à celui de bourse des actions.

Cette cotation s'adosse sur des bruts de références comme l'Arabe Léger (Arabian Light), le WTI (West Texas Intermediate) ou encore le Brent (brut de Mer du Nord).

En effet, la valorisation d'une quantité déterminée de brut, en général 1 tonne métrique, tient compte du prix FOB de ce brut plus les frais de transport (le fret), l'assurance, les incidences de pertes, les frais de raffinage et une certaine marge bénéficiaire pour le raffineur. Aussi il y a toujours une corrélation entre le prix des produits finis et le prix « FOB » d'un brut.

Cette valorisation se fait quotidiennement par moyens informatiques interposés, afin de connaître au jour le jour la valeur marchande de chacune des qualités de brut sur le marché.

Comme dans la bourse des actions, les transactions entre traders se font par téléphone ou par Internet interposé et confirmées par fax ou par email.

Comme en bourse pour les autres produits, il existe également un marché à terme. Sur ce marché, le brut est vendu ou acheté par lot, à un ou à plusieurs mois de livraison à l'avance. Il en est de même pour les produits intermédiaires comme le naphta ou le kérosène, ou pour les produits finis comme les carburants, le « jet fuel », le gazole ou le fuel lourd.

En un mot tout ce qui vient d'un pétrole brut est vendable, et vendu, y compris les résidus.

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