Pétrole, gaz et énergie : Mythes et réalités

Mythes sur l'industrie pétrolière et gazière Le monde est à court de pétrole et de gaz. Les compagnies pétrolières fixent les prix du pétrole et du gaz naturel. L’industrie pétrolière utilise des technologies dépassées. Les pétroliers ne respectent pas l'environnement. Dans quelques années, le pétrole et le gaz seront facilement remplacés à moindre coût par des énergies renouvelables. L'industrie pétrolière n'offre aucune perspective en matière d'emploi. L'énergie n'a que peu d'influence sur la qualité de vie et sur le PIB.

Mythe  1 : Le monde est à court de pétrole et de gaz. Realité 1 : Le pétrole et le gaz naturel resteront les principales sources énergétiques des années à venir. L’importance du pétrole et du gaz « non conventionnels » va aller en augmentant.

La demande globale de combustibles fossiles va continuer d'augmenter. Mtep Autres énergies renouvelables Énergie hydroélectrique Nucléaire Biomasse Gaz Charbon Pétrole La demande globale d'énergie va augmenter de 45 % d'ici à 2030 (taux moyen d'augmentation de 1,6 % par an). La demande de charbon représente plus du tiers de la demande globale. Source : EIA, World Energy Outlook 2008

Les combustibles fossiles représentent 80 % de l'énergie mondiale. Historique Prévisions Énergies renouvelables Nucléaire Charbon Gaz naturel Liquides Source : EIA, World Energy Projections Plus (2008)

Evolution de la demande énergétique (1015 btu) Pétrole Gaz naturel Charbon Nucléaire Autre Source : Agence américaine sur l'énergie (EIA), Département américain de l'énergie (DOE)

Les pays en développement devraient voir leur consommation augmenter. Historique Prévisions Membre de l'OCDE Non membre de l'OCDE Source : EIA, International Energy Outlook 2008

Mille millions de barils de réserves de pétrole prouvées fin 2007 Asie-Pacifique Amérique du Nord Amérique du Sud et centrale Afrique Europe et Eurasie Moyen-Orient Source : BP Statistical Review of World Energy 2008

Pays disposant d’un potentiel de croissance Gaz Capacité de production en 2030 par rapport à 2000 Pétrole Capacité de production en 2030 par rapport à 2000 Russie Iran Quatar Kazakhstan Arabie Saoudite Mexique Russie Chine Nigeria Azerbaïdjan Venezuela Angola Norvège RU RU É-U É-U -5 5 -40 40 mln boe/d bcf/d Source : IEA/EIA/CERA

Production de pétrole conventionnels (106 bpd) Non membre de l'OPEP Membre de l'OPEP Source : EIA, World Energy Projections Plus (2008)

Principales sources de pétrole et de gaz Le gros de la production d’hydrocarbure ne provient pas de nouveaux champs Principales sources de pétrole et de gaz Jusqu'en 1960 50 à 60 % provient de nouveaux champs Jusqu'en 1990 20 à 25 % provient de champs nouveaux Aujourd'hui 12 à 15 % provient de nouveaux champs Demain 7 à 10 % proviendront de nouveaux champs Même si les nouvelles découvertes sont importantes, elles n‘impacteront pratiquement pas l'approvisionnement en pétrole. Étant donné un déclin annuel de production de 5 % et une augmentation annuelle de la demande de 2,5 %, nous devrons produire 6,25 millions de barils de pétrole de plus par jour l’an prochain et accélérer cette augmentation les années suivantes.

Importance des champs matures À ce jour, nous avons produit approximativement 1 trillion de barils de pétrole. Le taux moyen de récupération du pétrole se situe entre 15 % et 18 %. Si nous augmentons de 35 % le taux de récupération des champs connus, nous ajoutons un autre trillion de barils de réserves de pétrole récupérables à l'inventaire global. Le même raisonnement s’applique au gaz naturel.

Ressources non conventionnelles Pétrole brut Schistes bitumineux. Shell a largement investi dans les schistes bitumineux et va bientôt lancer un projet-pilote dans le sud du Wyoming (méthode d'extraction in situ). Sables bitumineux. En les intégrant dans ses réserves pétrolières, le Canada se classe juste derrière l'Arabie Saoudite. Pétrole lourd. En les intégrant dans ses réserves pétrolières le Venezuela se hisse juste derrière l'Arabie Saoudite.

Ressources non conventionnelles Gaz naturel Méthane de charbon. Il représente 13 % du gaz produit aux États-Unis. Gaz de schistes. Lors des derniers travaux de la SPE, ces réserves étaient estimées entre 40 et 120  BCF/mile carré Gaz de grès à faible et très faible perméabilité - 0,01 mD (0,00001 md) Au cours des 15 dernières années, la plus grande découverte de gaz aux États-Unis fut celle de Jonah dans le Wyoming, dont les réserves dans un grès très peu perméable sont estimées entre 8 et 15 TCF. Chaque puits draine une superficie de 10 acres, et nécessite une fracturation hydraulique de 1 à 2 millions de dollars. Hydrates de gaz. Les réserves mondiales d'hydrates de gaz sont de 70 à 130 fois supérieures aux réserves de gaz naturel conventionnel prouvées.

L'approvisionnement énergétique en bref Au cours des 25 prochaines années, la demande de pétrole et de gaz va augmenter de manière significative, notamment en provenance des pays en développement. Toute source d'énergie économiquement viable doit être développée : charbon, nucléaire, biomasse, énergies renouvelables, pétrole non conventionnel et gaz naturel. L'exploitation de chaque source s'avère très difficile... Approvisionnements en pétrole et en gaz : le gaz et le pétrole conventionnels sont souvent situés dans des zones lointaines et potentiellement instables. La majeure partie des approvisionnement futurs viendra des champs matures plus coûteux et des hydrocarbures non conventionnels.

Le cas des États-Unis Les USA disposent de grandes quantités de ressources non conventionnelles et matures, leur permettant d’atténuer le déclin de leur production d’hydrocarbures. Cependant, elles ne sont pas suffisantes pour espérer mettre fin à leur dépendance aux importations.

million de barils par jour La dépendance des États-Unis aux importations d’hydrocarbures va diminuer au cours des 20 prochaines années. million de barils par jour Historique Prévisions Consommation 54% 41% Importations nettes 60% 58% Production intérieure Cas type AEO2009 Cas type AEO2008 Source : EIA, Présentation du cas type Annual Energy Outlook 2009, 17 décembre 2008

Production intérieure En augmentant l’exploitation domestique, les États-Unis ont diminué leurs importations de gaz naturel. trillion de pieds cubiques Historique Prévisions Consommation 3% Importations nettes 14% 16% Production intérieure Cas type AEO2009 Cas type AEO2008 Source : EIA, Présentation du cas type Annual Energy Outlook 2009, 17 décembre 2008

Mythe 2 : Les compagnies pétrolières fixent les prix du pétrole et du gaz naturel. Realité 2 : Le prix du pétrole est déterminé par : l’offre, la demande, l’instabilité globale et la crainte de ruptures d'approvisionnements. Le prix du gaz est fixé au niveau régional et répond à des exigences spécifiques.

Paramètres influençant les prix du gaz et du pétrole Offre - Demande. Instabilité politique et économique des principaux pays producteurs et estimations de réserves non fiables. Inquiétudes et réactions des marchés. Un prix trop élevé du pétrole et du gaz naturel n'est souhaitable ni pour l'industrie pétrolière, ni pour les consommateurs.

Demande de pétrole brut/Offre du marché, MMStb/d Notions de base sur l'offre et la demande Demande Offre Consommateur Producteur Prix unitaire, $/Stb Pénurie Surplus Point d'équilibre Demande de pétrole brut/Offre du marché, MMStb/d

Menaces affectant le pétrole et le gaz Russie Reprise du contrôle par l'état Europe Approvisionnements en gaz Caspienne Vulnérabilité du transit É-U Accès, carbone, ouragans Irak Sabotage Iran Menace nucléaire Asie Subventions énergétiques Nigeria Soulèvement populaire Détroit de Malacca Piraterie Iran Menace nucléaire Amérique Latine Nationalisation des ressources Source : NPC, Global Oil and Gas Study, 2008

Marchés au comptant et à terme Les négociants craignent que les conflits, les instabilités politiques et/ou la nationalisation n'entraînent des ruptures d'approvisionnement en hydrocarbures. Ils décident donc d'acheter et de se couvrir pour garantir leur approvisionnement. Cela explique en partie du prix actuel du baril de pétrole.

« Comme ce n’est pas le manque de pierre qui a mis un terme à L'âge de pierre, l’ère pétrolière se terminera bien avant l’épuisement des ressources pétrolières”. - Sheikh Zaki Yamani Source : « The End of the Oil Age » (La fin de l'âge de pétrole) The Economist, 25 octobre 2003.

Mythe  3 : La technologie utilisée par l'industrie pétrolière est rudimentaire. Realité 3 : L'industrie du pétrolière utilise des technologies sophistiquées.

La NASA utilise des techniques pétrolières pour forer sur Mars.

Notions de base d'E&P Le gaz et le pétrole ne se forment pas dans des cavités mais dans des couches minérales, pouvant être des roches compactes (schistes par exemple) ou des sables. Une roche réservoir possède un espace de stockage (sa porosité) et un mécanisme de piégeage (au-dessus et sur les côtés qui en assure l’étanchéité) Pour produire, il faut également des chemins de communication où les fluides circulent. C'est ce qu’on appelle la perméabilité.

Un coupe géologique

Les étapes de l’E&P Exploration Développement Exploitation Abandon et Hommes de terrain Géologues Géo-scientifiques Ingénieurs de forage Ingénieurs de production Spécialistes de l'évaluation des réserves Chimistes et ingénieurs chimistes Ingénieurs en génie civil Ingénieurs électriciens Ingénieurs des structures Économistes Ingénieurs en environnement Informaticiens Développement Exploitation Abandon et réclamation

Chaque jour, l'industrie pétrolière utilise plus de puissance de calcul que n’importe quelle autre industrie, à part celle des loisirs.

Acquisition de données sismiques au Gabon www.planete-energies.com

Acquisition de données sismiques en mer en Angola www.planete-energies.com

Géovision en 3-D à Pau, France www.planete-energies.com

Les opérations en mer profonde sont coûteuses Les opérations en mer profonde sont coûteuses. Grâce à de nouvelles technologies, on peut accéder à des ressources sous des profondeurs d’eau de plus en plus grande Le bateau de forage Deepwater Pathfinder (ci-contre) peut forer jusqu'à 3000 m de profondeur d’eau. Positionnement dynamique : des petits propulseurs et un système GPS permettent de maintenir la position du navire, autorisant une dérive de moins de 16m dans n'importe quelle direction. Grâce à cette stabilité, le navire peut forer dans des eaux très profondes quelles que soient les conditions météorologiques. Avec l'aimable autorisation de ConocoPhillips

Systèmes de production flottants et sous-marins Nouvelle formes de production en mer. Les matériels permettent de développer des champs dans des eaux plus profondes. Systèmes de production flottants et sous-marins Pétrolier-navette Système FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) Installation sous-marine (SS, Subsea System) Plateforme SPAR (SP) Systèmes FPS (Floating Production Systems) Images reproduites avec l'aimable autorisation de Minerals Management Service

Tête de puits sous-marine Production pétrolière en mer Pétrolier Barge de stockage Bouée de chargement Chaîne d’ancrage Tête de puits sous-marine www.planete-energies.com

Mythe 4 : L'industrie du gaz naturel et du pétrole ne respecte pas l'environnement. Realité 4 : L'industrie du pétrole et du gaz naturel opère en toute sécurité et en respectant l'environnement, elle cherche à réduire ses émissions de carbone.

Site de forage de Yariapo (Bolivie) Avant restauration du site Après restauration www.planete-energies.com

« … il a fallu plus de 20 ans aux occidentaux pour comprendre et gérer l’impact des leurs activités sur l’environnement. Il y a quelques jours, je me trouvais dans une forêt primaire où Mobil Oil avait naguère foré. Il est impossible d’en repérer une trace aujourd’hui.» Source : Thomas Friedman, « Turning ‘Red China’ into ‘Green China’ is challenge. » (Transformer la 'Chine Rouge' en 'Chine verte' représente un défi), réimprimé à partir du New York Times du Rocky Mountain News, 3 juillet 2006, p 33A.

46 % du pétrole rejeté dans les océans provient de suintements naturels. L’E&P représente moins de 4 % du pétrole rejeté dans le monde. Suintements naturels Extraction de pétrole et de gaz en mer Transport maritime du pétrole Dépôt atmosphérique Écoulements industriels et urbains Autres sources d'énergie consommées Source : Conseil National de Recherche, « Oil in the Seas », (Le pétrole contenu dans les eaux marines) Table 3.2, 2002

Mythe 5 : Le pétrole et le gaz seront facilement et économiquement remplacés dans quelques années par des énergies renouvelables. Realité 5 : Beaucoup de problèmes liés à la production, au transport et à l’utilisation des énergies renouvelables subsistent.

Choix des énergies du futur Énergie actuelle : Pétrole et gaz Charbon Nucléaire Énergie hydro- électrique Énergie éolienne Autres Énergie en cours de développement : Photovoltaïque Géothermie profonde Marées Biomasse Chaleur solaire Autres…

Production de l'énergie solaire La lumière de soleil qui atteint la terre chaque jour correspond à 165 000 TW. MAINTENANT 2050 La zone devant être couverte actuellement (une cellule solaire efficace doit produire respectivement 3 et 20 Térawatts/h). 3 TW correspond approximativement à l'ensemble d'énergie électrique produite par les États-Unis. Nate Lewis : Cal Tech

Le potentiel de l'énergie géothermale 44

Processus de production d'une roche chaude Surveillance Sismique et ME Échange de chaleur Perforation Production Génération de l'électricité Roche chaude Injection 45

L'énergie d'origine non fossile est de plus en plus utilisée, mais les carburants fossiles continuent à fournir environ 80 % de l'ensemble d'énergies utilisées en 2030 quadrillion Btu Historique Prévisions Charbon Gaz naturel Comme indiqué dans AEO2009, la consommation totale des principales sources d'énergie augmente à un taux moyen de 0,5 % par an, environ 102 quadrillions de Btu en 2007 et s'élèvera à 113 quadrillions de Btu en 2030 (soit 4,7 quadrillions de Btu de moins que dans AEO2008. Dans AEO2009, la consommation du charbon et des combustibles est moins élevée en 2030. Dans AEO2009, les principaux facteurs à l'origine de la baisse de la demande d'énergie sont les suivants : Prix de l'énergie de plus en plus élevés et utilisation croissante de véhicules et de machines plus efficaces en raison des prix EIEA2008 et EISA2007. Le charbon, le pétrole et le gaz naturel constituent les principales sources d'énergies consommées, bien que leur utilisation ait baissé de 85 pour cent en 2007 et de 79 pour cent en 2030. L'utilisation du charbon pour la génération de l'électricité augmente progressivement. En effet, les usines existantes sont utilisées de manière intensive et les nouvelles usines en cours de construction entrent en service. Les coûts élevés du capital et l'inquiétude des investisseurs à propos des éventuels impacts de la politique GES ont empêché la mise en place de nouvelles centrales thermiques au charbon. Cependant, les modifications apportées à la nouvelle politique n'ont pas été prises en considération. Les prévisions indiquent l'impact de la politique GES sur le comportement. Pendant les années suivantes, le gaz naturel est de plus en plus utilisé pour générer de l'électricité. La production du charbon, des énergies nucléaires et renouvelables a également augmenté en vue de répondre à la demande croissante d'électricité. Le développement rapide des énergies renouvelables est principalement dû à l'implémentation des normes RFS par l'état fédéral (pour le transport des combustibles) et des programmes RPS (State renewable portfolio standard) (pour la génération de l'électricité). Combustibles liquides Biocarburants liquides Renouvelables (exclusivement des biocarburants liquides) Nucléaire Source : EIA, Présentation du cas type Annual Energy Outlook 2009 46

Combinaison des énergies globales Actuellement 86 pour cent = combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon) 14 pour cent = nucléaires et toutes les autres sources D'ici à 2030 80 pour cent = combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon) 20 pour cent = nucléaires et toutes les autres sources -- Source : Energy Information Administration 47

Actuellement, les industries du gaz et du pétrole produisent également de l'énergie. BP est l'un des principaux producteurs de cellules solaires photovoltaïques au monde. Chevron est le plus grand développeur de l'énergie géothermale au monde. L'industrie du gaz et du pétrole est le plus grand producteur et consommateur d'hydrogène. XOM, BP, CVX, Shell et COP fournissent des combustibles à base d'hydrogène à l'industrie/au gouvernement ainsi qu'aux concessionnaires tels que DOE FreedomCar, Fuel Partnership et California Fuel Cell Partnership. Shell est l'un des principaux opérateurs dans l'ensemble des industries éoliennes. 48

Mythe 6 : L'industrie pétrolière n'offre aucune perspective d'avenir en matière d'emploi. Réalité 6 : Un avenir intéressant s'offre aux jeunes entrant dans le monde de l'industrie pétrolière. 49

Demande et offre de main-d'œuvre Adhésion dans le domaine de l'ingénierie pétrolière américaine Nombre d'étudiants Année scolaire

Adhésion au monde de l'ingénierie pétrolière américaine Un nombre croissant de jeunes y adhèrent, mais leur capacité est limitée ÉTUDIANTS, n° JEUNE RECRUE MAÎTRISE DOCTORAT FACULTÉ ANNÉE SCOLAIRE Source : NPC, Global Oil and Gas Study

Les ingénieurs raffineurs de pétrole sont très demandés La moyenne d'âge des professionnels est de 50 ans ce qui signifie qu'ils vont partir à la retraite dans 10 ans. Salaires d'embauche compétitifs Niveaux d'activité industrielle élevés 52

Mythe 7 : L'énergie n'a pas d'influence significative sur la qualité de vie et sur le PIB. Realité 7 : Un niveau de vie et un PIB plus élevés sont proportionnels à l'utilisation de l'énergie. Les combustibles fossiles (pétrole, gaz et charbon) constituent les principales sources d'énergie. 53

Indice de développement humain des Nations Unies versus Consommation électrique per capita Islande Norvège Quatar Electricité (kWh), Données collectées en 2004 Canada Koweït États-Unis HDI, Données collectées en 2005

Questions ? 55