Le pic pétrolier mondial : on doit s’y préparer dès maintenant !

notre-planète.info, Louis Servant, le 10 mars 2010

Le pic pétrolier mondial : on doit s’y préparer dès maintenant !

On sait que le pétrole est une ressource énergétique non renouvelable car sa formation nécessita des millions d’années. Il est donc épuisable. On annonce régulièrement dans les médias que les réserves prouvées (celles que l’on sait exploiter dans les conditions économiques et techniques actuelles) représentent une quarantaine d’années de consommation courante. Doit-on en conclure que l’on est tranquille pour 40 ans? Absolument pas.

Les professionnels du pétrole utilisent cet indicateur car il donne une idée de l’importance de la quantité de pétrole exploitable à ce jour. Mais pour le public il est trompeur à un double titre.

Tout d’abord il s’applique à la consommation de l’année en cours ; or, hors crise financière et économique, la consommation mondiale croît. Ainsi de 1998 à 2007 elle est passée de 3,439 à 3,939 millions de tonnes, soit une croissance moyenne de 1,5% par an[1]. En 2008 les réserves prouvées étaient estimées à 170,8 milliards de tonnes soit 43 années de consommation 2008. Si on suppose que la croissance de la consommation reprend au même rythme qu’avant la crise (1,5% par an), le calcul aboutit à une durée de 33 ans seulement.

Ensuite, et c’est même le point le plus important, la production ne peut être indéfiniment croissante jusqu’à épuisement des réserves … puis plus rien. La production d’un gisement pétrolier croît, atteint un maximum, puis décroît. Ce maximum est atteint bien avant épuisement du pétrole ultimement extractible ; une règle approchée est : le maximum apparaît quand la production cumulée devient égale à la moitié de la production ultime du gisement. Comme on le verra plus loin, ce pic a déjà été dépassé dans de nombreux pays. Au niveau mondial on aura le même phénomène : la production de pétrole aura un maximum[2]. Le tout est de savoir quand.

Afin de mieux comprendre ce phénomène on va d’abord regarder de plus près ce que l’on entend par réserves. Puis on examinera quelques données sur la production et les réserves. On abordera ensuite la théorie et la pratique du pic de production pour finir sur le débat concernant le pic pétrolier mondial.

Des estimations probabilistes des réserves à une date donnée

Les professionnels du pétrole estiment les réserves connues selon leur probabilité d’extraction au moment de l’estimation.

Les réserves prouvées (RP1) sont celles que l’on est pratiquement sûr de pouvoir exploiter, c’est-à-dire la production cumulée future ayant au moins 90% de chances d’être extraite

Les réserves probables (RP2) représentent la production cumulée future ayant entre 50% et 90% de chances d’être extraite

Les réserves possibles (RP3) représentent la production cumulée future ayant entre 10% et 50% de chances d’être extraite

En général, au fil du temps, dans un gisement RP2 et RP3 tendent à devenir RP1

La somme de ces trois types de réserves constitue les réserves découvertes (RD) : RD=RP1+RP2+RP3

On estime également les réserves non découvertes (RND) avec le même type d’approche probabiliste.

Si PC désigne la production cumulée au jour de l’estimation, la production ultime PU (production cumulée maximale) est PU=PC+RD+RND. C’est in fine celle-là qui compte.
Dans un gisement on n’arrive jamais à extraire tout le pétrole dans le sol (TPS) ; autrement dit RD est toujours inférieur à TPS.

On appelle taux de récupération (TR) le ratio RD/TPS.

Ce ratio est très important car il varie en fonction des progrès technologiques (et donc du temps). Au niveau mondial, en 50 ans il est passé de 20% à 35%, soit un accroissement de +75% ! Il influe donc fortement sur l’estimation des réserves.

Les définitions précédentes ne tiennent pas compte des conditions économiques (coûts d’extraction du pétrole). C’est pourquoi on adopte aussi deux définitions pragmatiques.

Le pétrole conventionnel est celui qui peut être produit dans les conditions techniques et économiques actuelles (jusqu’ici essentiellement du pétrole liquide dans les terres émergées)

Le pétrole non conventionnel, à l’inverse, ne peut être produit dans les conditions techniques et économiques actuelles (sables et schistes bitumineux, pétrole maritime très profond, etc.)

On rappelle que les estimations de réserves sont valables à la date de leur évaluation et peuvent donc varier dans le temps. En général quand on parle de « réserves » sans précision on désigne les réserves prouvées.

Quelques données sur la production et les réserves de pétrole

La production de pétrole

Les données sur la production sont les plus fiables. En 2008 la production fut de 28,8 milliards de barils (3,93 milliards de tonnes). La production cumulée fin 2008 atteignait 1,150 milliards de barils (157 milliards de tonnes).

La figure 1 montre la production de pétrole entre 1983 et 2008. On voit que celle-ci n’a cessé de croître, même en 2008 (+0,4%) où elle égala la consommation alors qu’en 2007 elle fut légèrement inférieure à celle-ci (de 1%)

Figure 1 – Evolution de la production de pétrole (millions de barils par jour)
Source : BP (Graphique non transférés sur ce blog, voir le site d’origine)

Les réserves

L’estimation des réserves est difficile par essence. Selon M. Olivier APPERT, Président de l’Institut français du Pétrole (IFP), « Evaluer les réserves d’un champ de pétrole, c’est comme essayer de deviner le stock d’un entrepôt en regardant par le trou de la serrure »[3].

D’après M. Xavier PREEL de TOTAL « On ne peut vraiment savoir combien un puits contient que lorsqu’on l’a fermé »[4].

Par ailleurs il n’existe pas de méthode d’évaluation universelle contrôlée par un organisme indépendant.

Les données officielles sont celles déclarées par les pays producteurs (85% de la production) et les compagnies pétrolières internationales (15% de la production)

Certaines sont sujettes à caution. Par exemple :

En 1985 l’OPEP indexe les quotas de production sur les réserves. Entre 1985 et 1991 les principaux pays de l’OPEP ont multiplié par 1,9 le montant de leurs réserves prouvées sans qu’il y eût de découvertes significatives[5]

En janvier 2004 éclate le scandale Shell. La compagnie a dû admettre qu’environ un tiers de ses réserves prouvées était fictif.

British Petroleum a évalué les réserves prouvées fin 2008 égales à 1 258 milliards de barils (170,8 milliards de tonnes) soit 43 ans de consommation 2008.

TOTAL estime que les réserves ultimes de pétrole conventionnel sont de l’ordre de 3 000 milliards de barils (409,3 milliards de tonnes)

La figure 2 montre un exemple d’évaluation réalisée par l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) en 2005.

Figure 2 – Estimation des réserves de pétrole

Source : AIE

L’intérêt de la figure 2 est de donner les volumes de réserves (abscisse) en fonction du coût de production (ordonnée)

D’après cette figure la production ultime de pétrole conventionnel serait de 2 900 milliards de barils (395,6 milliards de tonnes) et celle de pétrole non conventionnel de 2 600 milliards de barils (354,7 milliards de tonnes), soit un total de production ultime de 5 000 milliards de barils (682 milliards de tonnes).

Le commentaire en haut du graphique est trompeur car on ne sait rien sur l’évolution du débit annuel de production. Il est vrai qu’en 2005, l’AIE ne croyait pas à un pic pétrolier avant au moins 2030 !

Le pic de production. Théorie et pratique

La théorie

La figure 3 indique schématiquement l’évolution de la production d’un seul gisement (en haut) puis d’un ensemble de gisements (en bas)

Pour un gisement le plafonnement de la production est un plateau. Pour un ensemble de gisements c’est un pic arrondi.

Figure 3 – Cycle de vie de l’exploitation des gisements et pic pétrolier
Source : Wikipedia

La figure 4 montre la courbe à laquelle avait abouti le géophysicien Marion King HUBBERT en 1956 après étude des gisements américains. On y remarque deux hypothèses de production ultime pour les Etats-Unis (hors Alaska) : 150 et 200 milliards de barils. Il avait prédit un maximum de production globale de pétrole américain aux alentours de 1970. Il eut lieu en 1971.

D’après la théorie de HUBBERT, le maximum apparaît quand la production cumulée devient égale à la moitié de la production ultime du gisement (ou de l’ensemble de gisements)

Figure 4 – La courbe de Hubbert

La pratique

Les 20 premiers pays pour les réserves prouvées totalisent 94% de ces réserves et 14 ont déjà atteint leur pic de production (Source : CAMPBELL 2006) :

1970 : Venezuela, Lybie ;

1971 : USA

1973 : Canada ;

1974 : Iran ;

1986 : Brésil ;

1987 : Russie ;

1998 : Angola ;

2001 : Norvège ;

2004 : Mexique

2005 : Qatar, Chine, Nigéria ;

2006 : Algérie

Ces 14 pays totalisent 44% des réserves prouvées

Les 6 autres pays (Arabie Saoudite, Irak, Kuwait, Emirats Arabes Unis, Kazakhstan et Azerbaïdjan), représentent 50% des réserves prouvées et devraient atteindre leur pic de production d’ici 2020.

La décroissance de production après le pic peut être brutale. Par exemple la production norvégienne a culminé en 2001 à 162 millions de tonnes. En 2008 elle ne fut que de 114 millions de tonnes, soit une chute de 30% en seulement 7 ans !

La production norvégienne suit d’ailleurs parfaitement une courbe de Hubbert.

Le trompe-l’oeil de la croissance des réserves prouvées

Les réserves prouvées n’ont cessé de croître …

1988 : 998 milliards de barils

1998 : 1068 milliards de barils

2008 : 1258 milliards de barils (1988-2008 : + 26%)

De ce fait, depuis 1988, les réserves prouvées se maintiennent à un niveau voisin de 40 ans de consommation de l’année courante. On pourrait croire qu’il n’y a pas de souci à se faire.
Mais c’est un trompe-l’oeil car ce qui compte c’est la production ultime qui, elle, ne croît pas.
Comme le montre la figure 6, les réserves prouvées augmentent, mais les réserves ultimes restantes baissent.

Figure 5 – Les réserves ultimes baissent
Source : JANCOVICI, 2007

En fait l’augmentation des réserves prouvées provient essentiellement de l’augmentation du taux de récupération mondial à gisements constants (On a vu qu’il a progressé de +75% en 50 ans). Les découvertes de nouveaux gisements sont secondaires ; la figure 6 montre d’ailleurs que depuis 1980 les découvertes de pétrole conventionnel décroissent et sont actuellement bien inférieures à la production annuelle de pétrole.

Figure 6 – Les découvertes de pétrole conventionnel baissent depuis 1980 (Source : Wikipedia)
Ainsi la croissance des réserves prouvées provient surtout de la révision de réserves sur des gisements déjà découverts. Si on impute ces révisions aux dates de découverte de ces gisements (et non à l’année courante) on voit qu’en fait les réserves ramenées à l’année de découverte sont en baisse.

Le débat sur le pic pétrolier mondial

Pic ou plateau ?

Le premier élément du débat porte sur la forme du sommet de production. Théoriquement ce serait un sommet arrondi. Cependant des spécialistes (Ex J. LAHERRERE, ancien de Total) pensent que le pic pétrolier pourrait se manifester sous forme d’un plateau « en tôle ondulée », avec des prix chaotiques provoquant des cycles de récession économiques. Dans ce cas on saura que le « pic » est atteint seulement quand celui-ci sera bien amorcé.

Les optimistes

Les optimistes annoncent que le pic pétrolier surviendra au plus tôt en 2020. Ce sont surtout des économistes, l’Agence Internationale de l’Energie (AIE), certains pays (USA), certaines compagnies pétrolières, …

Ils croient en la prolongation des progrès technologiques : le taux de récupération mondial croîtra de 35 à 50% (soit +43%) Ils pensent que l’exploitation du pétrole non conventionnel comblera la chute de production du pétrole conventionnel pendant un certain nombre d’années.

Un certain nombre d’optimistes, y compris des compagnies pétrolières, ont revu leurs prévisions à la baisse. C’est le cas de l’AIE qui, jusqu’en 2006 clamait que jusqu’en 2030 il n’y aurait pas de problème à condition de faire les investissements nécessaires. A cet horizon l’AIE prévoyait une production de 116 millions barils/jour (soit + 37% par rapport à celle de 2008). Depuis 2007 l’AIE est beaucoup plus prudente. Dans sa dernière version du « World Energy Outlook » (Novembre 2009) elle a ramené cette production à 105 millions barils/jour dans son scenario de base, niveau que certains experts considèrent comme difficile à atteindre. Il y a d’ailleurs une polémique à ce sujet. Plusieurs fonctionnaires de l’AIE ont affirmé au Guardian (10-11-2009) que leur agence minimisait sciemment l’imminence du pic pétrolier. L’expert C. CAMPBELL a déclaré que l’AIE était informée sur ces faits depuis 1998 (Lettre au Guardian de novembre 2009)

Les pessimistes

Les pessimistes pensent au contraire que le pic pétrolier est imminent, voire que nous y sommes déjà.
Ce sont souvent des géologues et d’anciens employés de compagnies pétrolières (Ex J. LAHERRERE, ancien de Total). Il y a aussi des experts non liés aux producteurs.
Ces personnes accordent beaucoup d’importance au « terrain » et aux difficultés d’extraction du pétrole. Certaines ont créé en 2001 une association d’étude du pic pétrolier : l’ASPO (Association for the Study of Peak Oil and Gas).

Figure 7 – Evolution de la production pétrolière (Source : CAMPBELL, ASPO)

La figure 7 montre la prévision de l’ASPO sur l’évolution de la production pétrolière. L’ASPO prévoit un pic pétrolier mondial vers 2010.

Parmi les pessimistes on trouve M. Kenneth S. DEFFEYES, ancien élève de King HUBBERT, qui pense que nous sommes déjà dans un plateau «en tôle ondulée» depuis décembre 2005

Sahad-Al-Husseini, ancien responsable de la production et de l’exploration de Saudi Aramco pense aussi que nous sommes sur un plateau que l’on peut maintenir jusqu’en 2020 avec beaucoup d’efforts.

Robert HIRSCH, spécialiste américain de l’énergie considère que la production pétrolière va commencer à décliner dans les 5 ans.

L’inquiétude gagne même les professionnels du secteur pétrolier ; voir par exemple le Compte-rendu de la conférence « Oil & Money 2009» (Londres octobre 2009) par Steve ANDREWS de l’ASPO.

Conclusion

Ce rapide tour d’horizon permet de se rendre compte qu’il faut s’attendre à des tensions sur le marché du pétrole quand la demande reprendra sa progression, comme on l’a déjà constaté en 2007 et 2008 juste avant la crise économique. De plus si le pic pétrolier mondial est proche (par exemple d’ici 5 ans), c’est probablement une envolée du prix du baril qui se produira, sauf évènement exceptionnel réduisant la demande.

Même si ce pic est plus lointain, on doit s’y préparer et déjà penser à réduire notre dépendance au pétrole. Cette réduction permettrait également d’abaisser les émissions de gaz carbonique, gaz à effet de serre intervenant dans le réchauffement climatique.

Le point dur sera le secteur transport où, pour l’instant, il n’existe pas d’alternative commerciale massive au moteur thermique (et où le renouvellement du parc de voitures particulières est lent, de l’ordre de 20 ans en France)

Pour ce secteur la fuite en avant serait de faire appel à des biocarburants de 1ère génération (les agro-carburants actuels) et à des carburants de synthèse. Les premiers sont déjà en compétition avec la production alimentaire. Les derniers sont actuellement produits à partir du gaz naturel, procédé cher et émetteur de gaz carbonique. On peut aussi les produire à partir du charbon, procédé plus cher et également émetteur de gaz carbonique. La bonne solution du point de vue bilan d’émission de gaz carbonique serait les biocarburants de 2ème génération à partir de la biomasse non agricole (bois, herbe,…) ; mais c’est un procédé actuellement très cher et au stade de recherche-développement.

De toute façon, à l’avenir, il faut s’attendre, sauf évènement exceptionnel, à un prix du pétrole durablement élevé. Un pic pétrolier proche rendra ce phénomène plus aigu et plus perturbateur de l’économie déjà malmenée par la crise financière. On doit s’y préparer dès maintenant.

Notes

[1] Source : BP statistical review of world energy (juin 2009). A cause de la crise en cours la consommation a baissé de 0,6% en 2008 puis de 1% en 2009.

[2] Ce maximum est désigné « pic » de HUBBERT, par référence à M. King HUBBERT, géophysicien américain qui a prédit que la production des Etats-Unis atteindrait son maximum vers le début des années 1970 (ce maximum fut atteint en 1971). Le terme « pic » n’est pas approprié car le maximum se fera plutôt selon un « plateau ».

[3] Journal Le Monde du 1er octobre 2005

[4] Journal Le Monde du 1er octobre 2005

[5] Olivier APPERT, Le Monde du 1er octobre 2005

Les opinions exprimées dans cet article n’engagent que leur auteur et ne reflètent pas nécessairement celles de notre-planete.info

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