Le pétrole dans le monde - Exposé

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Le pétrole dans le monde - Exposé Le pétrole est l'énergie la plus utilisée sur Terre. Mais depuis un bon nombre d'années, de nombreux scientifiques ont tiré la sonnette d'alarme en indiquant que la Terre ne pourrait bientôt plus fournir cette source d'énergie. La question que l'on pourrait se poser est de savoir si notre société peut véritablement se passer du pétrole. Selon certains économistes, les réserves totales de pétrole de notre planète s'élevaient à l'origine à 2000 milliards de barils.
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Le pétrole dans le monde - Exposé



Le pétrole est l'énergie la plus utilisée sur Terre. Mais depuis un bon nombre
d'années, de nombreux scientifiques ont tiré la sonnette d'alarme en indiquant que la Terre
ne pourrait bientôt plus fournir cette source d'énergie.
La question que l'on pourrait se poser est de savoir si notre société peut
véritablement se passer du pétrole. Selon certains économistes, les réserves totales de
pétrole de notre planète s'élevaient à l'origine à 2000 milliards de barils. Selon les
estimations, 900 milliards de barils auraient déjà été utilisés.
Par conséquent, si l'on se base sur ces chiffres, il nous resterait encore des réserves
pour 40 ans de consommation. Mais la nature est faite de telle manière que plus nous
arrivons à la fin des réserves de pétrole, plus il est difficile de l'extraire. Ainsi, de nombreux
scientifiques ont estimé qu'il ne nous restait plus que quelques dizaines d'années avant
d'épuiser nos réserves. Pour d'autres, les réserves sont déjà totalement épuisées.


I. Le pétrole et sa disparition progréssive
1.Le pétrole et son fonctionnement
A.Qu’est ce que le pétrole?
Le pétrole est un liquide bitumeux d'origine naturelle formé de plusieurs composés
chimiques organiques. On le trouve en grandes quantités sous la surface de la terre ; il est
utilisé comme carburant et comme matière première dans l'industrie chimique. Le pétrole
et ses dérivés sont utilisés dans la production de médicaments et d'engrais, de produits
alimentaires, de plastiques, de matériaux de construction, de peintures et de vêtements,
ainsi que dans la production électrique.


Production électrique mondiale
En fait, notre civilisation industrielle moderne dépend du pétrole et de ses dérivés; la
structure physique et le mode de vie des communautés suburbaines qui entourent les
grandes villes sont le résultat d'un approvisionnement en pétrole à grande échelle et peu
coûteux. Par ailleurs, les objectifs des pays en voie de développement — à savoir
l'exploitation de leurs ressources naturelles et la fourniture de produits alimentaires à leurs
populations en pleine expansion — sont fondés sur le principe de la libre disponibilité du
pétrole. Toutefois, ces dernières années ont montré que cette disponibilité au plan mondial
n'a cessé de décroître et que son coût relatif a augmenté.
La consommation primaire mondiale par énergie

B.Les propriétés
La composition chimique de tous les types de pétrole repose principalement sur les
hydrocarbures, bien que certains composés sulfureux et d'oxygène soient habituellement
présents; la concentration en soufre varie de 0,1 à 5 %. Le pétrole contient des éléments
gazeux, liquides et solides. La consistance du pétrole va d'un liquide aussi léger que
l'essence à un liquide si lourd que son écoulement est presque impossible. De faibles
quantités de composants gazeux sont en général dissous dans le liquide; lorsque ces
composants se trouvent en plus grande quantité, le dépôt de pétrole est associé à un dépôt
de gaz naturel.

Il existe trois grandes classes de pétrole brut : les types paraffineux, les types bitumeux et
les types à base mixte


Les océans contaminées
C.La formation
Le pétrole s'est formé sous la surface de la terre, par suite de la décomposition
d'organismes marins. Les restes de minuscules organismes vivant dans la mer et, dans une
moindre mesure, ceux des organismes terrestres qui sont entraînés vers la mer par les
rivières et des plantes qui poussent sur le fond des océans, sont mélangés aux sables fins et
aux sédiments qui se déposent sur le fond des bassins marins. Ces dépôts, riches en
matières organiques, sont les roches sources de la génération de pétrole brut.
Le processus a commencé il y a des millions d'années avec le développement d'une
vie abondante et il se poursuit encore aujourd'hui. Les sédiments s'alourdissent et tombent
au fond de l'eau sous l'effet de leur propre poids. Au fur et à mesure que les dépôts
supplémentaires s'empilent, la pression exercée sur ceux qui se trouvent en dessous
augmente plusieurs milliers de fois et la température s'accroît de plusieurs centaines de
degrés. La boue et le sable durcissent pour former des schistes argileux et du grès; le
carbone est précipité et les coquilles de squelettes durcissent et se transforment en calcaire;
les restes des organismes morts sont ainsi transformés en pétrole brut et en gaz naturel.


Formation du pétrole

Une fois formé, le pétrole remonte vers la croûte terrestre car sa densité est inférieure
à celles des saumures qui saturent les interstices des schistes, des sables et des roches
carbonifères qui forment la croûte terrestre. Le pétrole brut et le gaz naturel remontent
dans les pores microscopiques des sédiments plus gros qui se trouvent au-dessus d'eux. Il
arrive fréquemment que le matériau qui remonte rencontre un schiste imperméable ou une
couche de rocher dense qui l'empêche de remonter plus haut; le pétrole est alors
emprisonné et un gisement de pétrole se forme. Toutefois, la plus grande partie du pétrole
ne rencontre aucun rocher imperméable et remonte librement à la surface de la terre ou sur
le fond des océans. Les dépôts de surface comprennent également les lacs bitumineux et les
émanations de gaz naturel.




Le gaz naturel est le stade ultime de transformation du pétrole. Un gisement est une
accumulation de gaz ou de pétrole dans les pores d’une roche réservoir.
Il existe trois types de gisements :
• gisements de gaz naturel
• gisements de pétrole, qui contiennent toujours une fraction de gaz naturel
• gisements de pétrole et de gaz associés.
On trouve souvent dans ces gisements de l'eau salée : trace des océans anciennement
présents.


Formation du pétrole

D.L’histoire
Ces dépôts de surface de pétrole brut sont connus depuis des milliers d'années. Dans
les régions où ils sont apparus, ils furent longtemps utilisés à des fins aussi limitées que le
calfatage des bateaux, l'imperméabilisation des vêtements et l'allumage des torches. À la
Renaissance, certains dépôts de surface étaient distillés en dans le but d’obtenir des
lubrifiants et des produits médicinaux, mais la véritable exploitation du pétrole brut ne
commença pas avant le XIXe siècle. La révolution industrielle entraîna la recherche de
nouveaux combustibles et les bouleversements sociaux qu'elle entraina créèrent un besoin
d'un pétrole peu chèr et de bonne qualité pour les lampes. Toutefois, l'huile de baleine
n'était accessible qu'aux riches, les bougies de suif avaient une odeur désagréable et les becs
de gaz n'existaient que dans les maisons et appartements modernes des zones urbaines.

La recherche d'un meilleur combustible de lampe entraîna une forte demande
d'«huile de roche» — c'est-à-dire de pétrole brut — et, vers le milieu du siècle dernier, de
nombreux scientifiques développèrent des procédés permettant d'en faire un usage
commercial. C'est ainsi que James Young, parmi d'autres en Angleterre, commença à
fabriquer différents produits à partir de pétrole brut, mais il s'orienta par la suite vers la
distillation du charbon et l'exploitation des schistes bitumeux. Le physicien et géologue
canadien Abraham Gessner déposa en 1852 un brevet pour obtenir, à partir du pétrole
brut, un combustible pour lampe à bas prix, brûlant sans résidu, appelé pétrole lampant; en
1855, un chimiste américain, Benjamin Silliman, publia un rapport indiquant la gamme de
produits utiles pouvant être obtenus par distillation du pétrole.
La sonde Rotary

C'est ainsi que débuta la recherche de plus grosses sources d'approvisionnement en
pétrole brut. Le fait que les puits creusés pour l'eau et le sel présentent parfois des
infiltrations de pétrole était bien connu. L'idée de forages pétroliers fit donc naturellement
son chemin. Les premiers puits furent forés en Allemagne en 1857-1859.
L'initiative qui rencontra le plus grand retentissement fut cependant celle d'Edwin L.
Drake en 1859, près d'Oil Creek, en Pennsylvanie. Drake, qui travaillait sous contrat pour
l'industriel américain George H. Bissell, procéda à des forages pour trouver la «nappe
mère», origine des affleurements de pétrole de Pennsylvanie occidentale. Si Drake extraya
un pétrole de type paraffine, d'écoulement aisé et facile à distiller et si le puits était peu
profond, sa réussite n'en marquait pas moins le début de l'industrie pétrolière moderne. Le
pétrole fit rapidement l'objet de toute l'attention de la communauté scientifique, et des
hypothèses cohérentes furent émises quant à sa formation, sa remontée à travers les
couches terrestres et son emprisonnement. Avec l'invention de l'automobile et les besoins
en énergie issus de la Première Guerre mondiale, l'industrie du pétrole devint l'un des
fondements de la société industrielle.


Une raffinerie aux Etats-Unis
Aujourd'hui si les prix du pétrole jouent au "yo-yo", encore qu'ils ont plutôt tendance
à se stabiliser, c'est qu'ils obéissent à la loi de l'offre et de la demande et en général l'offre
dépend de l'OPEP (Organisation des Pays Exportateurs de Pétrole). Si les pays arrivent à se
mettre d'accord sur leur production respective, ils peuvent dicter leur loi au marché mais
chacun a des intérêts particuliers à défendre et de l'autre coté, il y a les pays consommateurs
qui ont des stocks (surtout les Etats-Unis) et ces dits stocks, s’ils sont utilisés, pourraient
déstabiliser le marché. C'est pourquoi le prix du pétrole est surtout lié aux taxes intérieures
que tous les pays appliquent sur leurs produits et qui ne reflètent pas leur prix de
production.

E.L’exploration
Pour chercher le pétrole brut sous la surface de la terre, les géologues doivent
rechercher un bassin de sédimentation dans lequel des schistes riches en matière organique
ont été enfouis suffisamment longtemps pour que le pétrole ait pu se former. Celui-ci doit
également avoir la possibilité de migrer à travers des pores capables de retenir de grandes
quantités de liquide. L'apparition du pétrole brut dans la croûte terrestre est limitée par ces
deux conditions, qui doivent être remplies simultanément, en plus des dizaines de millions,
à une centaine de millions, d'années nécessaires à sa formation.
Toutefois, les géologues et les géophysiciens ont plusieurs outils à leur disposition
pour identifier les zones potentielles de forage. En dernier recours, la seule manière de
prouver que du pétrole se trouve sous la surface n'en reste pas moins le forage d'un puits.
En fait, la plupart des régions pétrolifères dans le monde ont, au préalable, été identifiées
par la présence d'affleurements de surface, et la majorité des réserves effectives ont été
découvertes lors de forages sauvages, probablement fondés aussi bien sur une certaine
intuition que sur une approche plus scientifique.


Le derrick (sonde de forrage) Un champ pétrolifère, une fois découvert, peut comprendre plusieurs bassins, c'est-à-
dire, plusieurs accumulations de pétrole continues et limitées. En fait, plusieurs bassins
peuvent être empilés et isolés par des schistes stériles et par des couches de roches
imperméables. La taille de ces bassins peut aller de quelques dizaines d'hectares à des
dizaines de kilomètres carrés et de quelques mètres d'épaisseur à plusieurs centaines, voire
plus. La plus grande partie du pétrole découvert et exploité dans le monde l'a été dans des
bassins importants relativement peu nombreux.

F.La production


Les pays de L’O.P.E.P

La plupart des puits de pétrole ont été forés par la méthode rotative décrite pour la
première fois en 1844 dans un brevet britannique attribué à R. Beart. Dans le forage par
rotation, la perforatrice, une série de tuyaux reliés les uns aux autres, est supportée par un
derrick. Elle est mise en rotation lors de son accouplement à la table rotative située sur le
plancher du derrick. Le burin minier placé à l'extrémité de la perforatrice est en général
conçu avec trois roues coniques à tête en dents d'acier trempé. Les débris de forage sont en
permanence amenés à la surface par un système à fluide circulant entraîné par une pompe.
Depuis le début du siècle dernier, le pétrole est donc devenu la source d'énergie la plus
importante.

Le pétrole brut est sous pression; s'il n'était pas emprisonné dans des roches
imperméables, il aurait poursuivi sa migration vers la surface du fait du différentiel de
pression provoqué par sa force ascensionnelle, jusqu'à s'échapper à la surface de la terre.
Ainsi, lorsqu'un forage est pratiqué dans une telle accumulation de pétrole sous pression,
celui-ci a tendance à se dilater dans ce bassin de faible pression créé par le forage.
Toutefois, lorsque le puits se remplit de liquide, une contre-pression est exercée sur
le gisement et le flux de liquide supplémentaire dans le puits s'arrêterait si aucune autre
contrainte n'était impliquée. Or, la plupart des pétroles bruts contiennent un pourcentage
important de gaz naturel et ce dernier est maintenu dans le liquide par la forte pression qui
s'exerce dans le gisement. Ce gaz s'extrait du liquide lorsque la pression baisse dans le puits et le gaz, une fois
libéré, commence immédiatement à se dilater. Cette expansion, ainsi que la dilution de la
colonne de pétrole par le gaz moins dense, entraîne la propulsion du pétrole jusqu'à la
surface.


Système de forage

Néanmoins, au fur et à mesure que le pétrole continue de sortir du gisement, la
pression à l'intérieur de celui-ci diminue progressivement et la quantité de gaz dans le
liquide se réduit. En conséquence, la vitesse d'écoulement du fluide dans le puits se ralentit
et une quantité moindre de gaz est libérée. Le fluide peut alors ne pas atteindre la surface et
une pompe (hauteur de refoulement artificielle) doit être installée dans le puits pour
permettre la poursuite de la production de pétrole brut.

Enfin, la vitesse d'écoulement du pétrole devient si faible et les coûts de son
extraction si élevés que le fonctionnement de ce forage devient plus onéreux que les
revenus tirés de la vente du pétrole (après décompte du prix des coûts de fonctionnement,
des taxes, des assurances et du remboursement du capital). La limite économique d'un puits
est alors atteinte et le puits est abandonné.
Les principaux pays producteurs sont (par ordre décroissant de production en 2005,
avec production en Mb/j incluant le brut, les liquides de gaz naturel, le pétrole non
conventionnel et le gain de raffinage) :
10,9 Arabie saoudite
9,5 Russie
8,0 États-Unis
4,2 Iran
3,8 Mexique
3,6 Chine
3,3 Venezuela
2,8 Norvège
2,6 Canada
2,6 Nigeria
2,5 Koweït 2,4 Emirats Arabes Unis
2,0 Iraq
1,7 Brésil
1,7 Royaume uni
1,6 Lybie


L’accroisement de la population mondiale de pétrole

G.L’exploitation
Dans ce qui précède, nous avons vu le cycle de production primaire par expansion du
gaz. Aucune énergie supplémentaire n'est ajoutée au gisement, autre que celle nécessaire à
la remontée du fluide dans les puits de production. Toutefois, comme nous l'avons dit, la
plupart des gisements sont exploités par de nombreux puits; lorsque la production primaire
atteint sa limite économique, un faible pourcentage, en tout état de cause, jamais plus de
25%, sont extraits d'un bassin donné. Par conséquent, l'industrie pétrolière a mis au point
des méthodes de renforcement de production de pétrole brut tirant profit de l'énergie
naturelle du gisement. Ces méthodes, appelées de manière globale exploitation renforcée,
peuvent accroître la production de pétrole brut, mais uniquement au prix d'une fourniture
d'énergie supplémentaire au gisement. C'est ainsi que la production a été augmentée de
33% en moyenne. Deux méthodes de complément de production sont actuellement
utilisées : l'injection d'eau et l'injection de vapeur.

Injection d’eau:
Dans un champ pétrolier totalement exploité, les puits peuvent être forés n'importe
où, à des intervalles compris entre 60 et 600 m, en fonction de la nature du gisement. Si
l'on injecte de l'eau dans d'autres puits forés dans ce même gisement, la pression
d'ensemble de celui-ci peut être conservée, voire augmentée. Il est alors possible
d'augmenter le taux de production de pétrole brut. Dans certains gisements à degré
d'uniformité élevé et peu argileux, le remplissage à l'eau peut accroître la production de près
de 60% ou plus.