Huile minérale naturelle, de couleur très foncée, d'une densité variant de 0,8 à 0,95, composée essentiellement d'hydrocarbures paraffiniques, naphténiques et aromatiques. (On dit aussi pétrole brut et, dans les opérations d'exploration et de production, huile.)

La chaîne pétrolière

Industrie du pétrole

Exploration et forage

Prospection pétrolière

• Forage rotary
• Types de forage pétrolier

L'exploration, appelée aussi prospection, a pour but la recherche de nouveaux gisements. Elle comporte des études géologiques et géophysiques, pour déceler les pièges, puis un ou plusieurs forages d'exploration. L'épuisement des gisements traditionnels a largement favorisé l'exploration de bassins sédimentaires d'accès difficile, tels que ceux localisés dans les zones arctiques et/ou marines. L'exploration pétrolière marine s'est poursuivie d'abord dans des mers calmes et peu profondes, puis dans des zones plus profondes et plus hostiles comme la mer du Nord ou le Labrador.

Développement et mise en production des gisements

Équipement d'un puits de pétrole

• Exploitation de gisements sous-marins de pétrole
• Plate-forme pétrolière
• Extraction de pétrole

Si le gisement se révèle commercialement exploitable, de nombreux autres puits, appelés puits de développement, sont forés afin de drainer une quantité maximale d'hydrocarbures. Leur nombre peut varier, suivant la taille du gisement, d'une dizaine à plusieurs centaines. Par simple décompression du gisement, on ne récupère qu'une très faible proportion des quantités d'hydrocarbures en place, que l'on peut cependant accroître sensiblement grâce aux possibilités de stimulation et de pompage du gisement. Ce type de récupération, qui ne met en œuvre que l'énergie propre du réservoir imprégné et de son aquifère, est souvent qualifié de primaire. Pour améliorer le taux de récupération et prolonger la durée de production, il est nécessaire de maintenir artificiellement la pression du gisement soit par injection d'eau, soit par recours à la récupération assistée.

Transport

L'éloignement des zones productrices et des grands centres de consommation a nécessité la mise en place d'infrastructures et de moyens de transport spécifiques à l'industrie pétrolière : navires pétroliers, ou tankers, et pipelines.

Raffinage

Distillation du pétrole brut

• Raffinage du pétrole, distillation fractionnée

On dénombre autant de qualités de pétrole brut que de gisements ; elles diffèrent entre elles non seulement par leurs propriétés physiques (densité, viscosité, etc.), mais surtout par leurs compositions chimiques. Outre les quatre types fondamentaux d'hydrocarbures (paraffines, oléfines, naphténiques et aromatiques) qui se trouvent en proportions très variables d'un gisement à l'autre, le pétrole contient diverses substances, telles que soufre, eau salée, traces de métaux qui le rendent pratiquement inutilisable à l'état brut. Le raffinage est l'ensemble des opérations et procédés industriels mis en œuvre pour traiter et transformer, au moindre coût, le pétrole brut en produits finis. L'opération fondamentale du raffinage est la distillation fractionnée continue, dont la plupart des produits font ensuite l'objet de traitements supplémentaires pour en améliorer la qualité : reformage catalytique de l'essence lourde, hydrodésulfuration du gazole. On obtient finalement toute une série de produits répondant aux besoins des consommateurs : carburants, essences spéciales, combustibles et produits divers.

Quand la simple distillation de bruts classiques ne permet pas de satisfaire, dans les proportions requises par le marché, la demande quantitative de produits pétroliers, il faut adjoindre, aux procédés de raffinage classiques, des unités de conversion. Parmi les plus courants, les procédés de craquage catalytique, de craquage thermique et d'hydrocraquage permettent d'obtenir des produits « légers » par dissociation des structures moléculaires des produits lourds.

Stockage, transport et distribution des produits finis

Le stockage permet d'assurer la régularité de l'approvisionnement des consommateurs, compte tenu des fluctuations saisonnières de la demande ou des variations dans l'approvisionnement en pétrole brut, et de réduire le coût de transport des produits finis en permettant le transfert de grosses quantités. De la simple cuve aux immenses stockages souterrains (en formation saline, par exemple), il peut prendre des formes très variées. Les moyens de transports massifs, donc peu coûteux (pipelines, caboteurs, wagons ou gros camions-citernes), sont d'une manière générale utilisés pour la livraison en droiture des consommateurs utilisant de grosses quantités d'un même produit, tels que centrales électriques, usines, aéroports, etc. Pour les livraisons de petites quantités (carburants pour les stations-service, fuel domestique pour le chauffage des particuliers), le transport se fait uniquement par camions-citernes.

Géographie du pétrole

Île de Das

• Torches de brûlage de puits de pétrole

Marginale au début du XX^e s. (97 Mt en 1920), encore relativement faible à la veille de la Seconde Guerre mondiale (284 Mt en 1939), la production de pétrole s'est fortement accrue après celle-ci, et notamment de 1960 (1 050 Mt) à 1973 (2 860 Mt), assurant, cette dernière année, 47 % de la consommation énergétique mondiale. Les chocs pétroliers de 1973-1974 et 1979-1980, se traduisant par des hausses considérables de prix (liées à la conjoncture internationale, à la prise de contrôle de l'exploitation par les pays producteurs, évinçant les grandes compagnies internationales), ont provoqué le ralentissement de la croissance de la production. Cette quasi-stagnation est à la fois cause et effet de la crise économique concomitante, de la concurrence accrue d'autres sources d'énergie et d'économies d'énergie. Il en est résulté une atténuation de la prépondérance pétrolière dans la consommation d'énergie (moins de 40 % aujourd'hui) et, l'offre excédant la demande, un affaiblissement du cartel (O.P.E.P.) groupant une part notable des grands vendeurs ainsi que, jusqu'en 1990, une baisse des prix presque aussi spectaculaire que leur montée.

Globalement, et en dépit de soubresauts chez certains producteurs, la production mondiale de pétrole s'est accrue depuis le début des années 1990, pour se situer en 2007 à 3 906 millions de tonnes. Aujourd'hui, le Moyen-Orient n'assure plus que 27 % de la production mondiale (près de 40 % en 1973 et 1974). La Russie (13,4 %) est le premier pays producteur devant l'Arabie saoudite (12 %), les États-Unis, l'Iran, la Chine et le Mexique. L'O.P.E.P. (le Moyen-Orient en premier lieu) assure encore plus de 50 % des ventes de pétrole brut sur le marché international et concentre près de 70 % des réserves mondiales estimées globalement à 180 milliards de tonnes, dont 100 milliards au Moyen-Orient. Les importantes variations du prix du pétrole en 2007 et en 2008 pourraient remettre en cause l'exploitation des gisements de pétrole dont la mise en service est très coûteuse, gisements sous-marins à très grandes profondeurs ou sables bitumineux..

Le pétrole et l'environnement

Les accidents de plates-formes et les échouages de pétroliers engendrent des marées noires, tandis que les incendies de réservoirs ou les accidents au cours des transports terrestres provoquent de graves dommages locaux. Dans de nombreux pays, en particulier en Occident, le pétrole est de moins en moins employé pour la production d'électricité, mais il reste en position de quasi-monopole comme carburant pour les transports. Cela ne peut donc que contribuer à l'accroissement, dans l'atmosphère, du taux de dioxyde de carbone, gaz à effet de serre, et ce malgré les recherches sur le moteur « propre » ainsi que l'emploi des carburants « verts ». Les évolutions qui pourraient, par exemple, réserver le pétrole à la pétrochimie, du fait de son exceptionnelle richesse chimique, ne seront donc que très lentes et très progressives.