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When does the world gas production peak ?

Last modified: April 2012

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There is not only oil production that will peak someday, before it declines at a rate that is most discussed: gas will experience exactely the same process, for exactely the same reasons than for oil:

gas was formed in the course of the same process that lead to oil, and thus its stock underground has been given once and for all, and there will be no "refill" during the industrial civilization, exactely as for oil,

and then the same theorem that applies to oil applies to gas: its production will begin at zero (easy to check), end at zero somewhere in the future, and will go through a maximum in between. The objects of debate, though, are the level of the maximum, the date of the maximum, and the decline rate after the peak. And a change in magnitude for the level or a shift by 2 centuries of the date changes a little the outcome, obviously.

But, to remain in analogies with oil, there is no more "65 years of gas without trouble" that there is "40 years of oil without trouble" ! Depending on the region, the end of easy gas will happen in 10 to 60 years.

In order to know what might happen for gas, the method is the same than for oil:

il est difficile d'extraire du sol un gaz qui n'a pas d'abord été découvert, donc la courbe des découvertes est le premier élément important,

le maximum de production est "prévisible" à condition de prendre une hypothèse pour le cumul de la production pour la totalité de l'histoire de l'industrie gazière, et pour la forme approximative de la production mondiale de gaz (ce pour quoi le lien passé entre découvertes et production permet de restreindre les possibilités pour l'avenir.

Alors au travail ! (conseil d'ami : lisez d'abord la page sur le pic de production du pétrole avant ce qui suit, car nombre de raisonnements sont les mêmes).

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Découvrir, d'abord

Comme pour le pétrole, le pic de production pour le gaz dépendra avant tout de la quantité totale de gaz extractible sur terre, et la seule manière d'avoir connaissance de l'existence de de gaz est de la découvrir. Le cumul des découvertes de gaz récupérable donne en effet - comme pour le pétrole - la limite haute au cumul de la production total. Or pour le gaz comme pour le pétrole, le maximum des découvertes annuelles est déjà... loin derrière.

Evolution des découvertes mondiales de pétrole et de de gaz extractible (il s'agit donc de l'évaluation 2P faite à la date de découverte) pour le monde dans son ensemble, hors USA et Canada. L'échelle de gauche donne les volumes découverts par décennie, en milliards de barils de pétrole ou d'équivalent pétrole pour le gaz, et la courbe de droite donne le nombre de gisements découverts. Le nom du plus grand gisement géant de gaz ou de pétrole est indiqué pour chaque décennie (Burgan et Ghawar concernent le pétrole, Urengoy, North Field et South Pars du gaz).

Notons deux faits bien connu des pétroliers mais beaucoup moins du grand public en ce qui concerne les découvertes de gaz :

Cela fait 40 ans que nous sommes passés par le maximum des découvertes annuelles, qui déclinent depuis 1970, et sont désormais inférieures à la production (mais cela n'empêche pas les réserves prouvées de continuer à croître, pour des raisons de nomenclature ou... de bluff !),

Le nombre de gisements découverts chaque année est le même aujourd'hui que dans les années 60, mais pour des volumes 4 fois inférieurs (les gisements sont donc 4 fois plus petits).

Source : IHS energy, 2006

Par ailleurs, pour pouvoir dater le maximum, il faut aussi disposer du temps moyen qui sépare découvertes de production. Le graphique ci-dessous précise cela pour le gaz dans son ensemble.

Ce graphique donne la durée qui sépare la découverte d'une fraction donné des réserves ultimes de l'extraction du sous-sol de cette même fraction des réserves ultimes (ici "ultimate discovery" = réserves ultimes).

Ainsi, il a fallu environ 45 ans pour passer de la découverte de 10% des réserves ultimes (ce qui correspond à la graduation 0,1 sur l'axe des abcisses) à la production - c'est-à-dire l'extraction du sol - de 10% des réserves ultimes. Il a fallu 55 ans pour passer de la découverte de 20% des réserves ultimes à leur extraction du sol, et... pour le moment l'histoire s'arrête là, c'est-à-dire que les auteurs de ce graphique supposent que seulement 20% des réserves ultimes ont été produites (extraites du sol) à ce jour. Il reste donc à extraire 80% de la totalité du gaz extractible sur la planète, ce qui n'empêche pas de faire un pronostic pour le maximum de production, ce qui sera fait plus bas.

Source : « Transport energy futures: long-term oil supply trends and projections », Australian Government, Department of Infrastructure, Transport, Regional Development and Local Government, Bureau of Infrastructure, Transport and Regional Economics (BITRE), Canberra (Australie), 2009

 

Ensuite, on passe de l'un à l'autre, comme pour le pétrole, et comme l'avenir n'est pas exactement la répétition du passé, il peut bien sûr y avoir plusieurs scénarios possibles.

Ce graphique résume la manière dont on passe des découvertes mondiales de gaz extractible (en vert puis en noir pointillé) à la production (en rouge puis en courbes pointillées de couleurs diverses). L'ensemble est gradué en mille milliards de mètres cubes par an.

La courbe verte présente les découvertes de gaz extractible depuis 1950, en trillions de mètres cubes (un trillion = mille milliards).

La courbe rouge présente la production mondiale de gaz depuis la même date. Manifestement, elle augmente depuis 1950. Que va-t-il se passer ensuite ?

Les progrès de la technique et les réévaluations sur le potentiel des découvertes passées vont conduire à revoir les évaluations initiales (en général à la hausse) du gaz extractible sur les gisements déjà découverts, ce qui est illustré sur le graphique par les flèches "réévaluations à venir". Toutefois pour des raisons physiques la réévaluation sera moins forte que pour le pétrole,

D'autres découvertes vont avoir lieu à l'avenir, mais elles ne seront pas aussi importantes que les découvertes passées, ce qui est normal puisque la planète a déjà été bien explorée !

En fonction de l'ampleur de ces réévaluations et nouvelles découvertes, la production future va encore monter un peu ou beaucoup, et redescendre vers 2020 ou vers 2040 ; la production cumulée ne pourra en aucun cas dépasser les découvertes cumulées de gaz extractible.

Source : Yves Mathieu, Institut Français du Pétrole, 2009

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Extraire, ensuite

Comme pour le pétrole, le deuxième élément qui compte sera le taux d'extraction réel des ressources découvertes, ou qui pourraient l'être. Les discussions sur ce taux sont évidemment indissociables des avis des uns et des autres sur les progrès techniques à venir. Dans ce débat, les "techniciens" sont traditionnellement plus pessimistes que les économistes (entre autres choses parce que les économistes ont horreur du déclin, qui est pourtant une réalité quotidienne dans l'exploitation du pétrole ou du gaz !).

Une fois tout ceci exposé, qui pense quoi ? Commençons par la production française : le schéma ci-dessous présente la manière dont l'Institut Français du Pétrole lie la date et le niveau du pic aux hypothèses sur les "efforts" des compagnies gazières (qui sont généralement aussi des compagnies pétrolières) pour chercher et extraire le gaz restant sur la planète.

Production mondiale de gaz en mille milliards de mètres cubes par an (mille milliards de mètres cubes de gaz ≈ 0,9 milliard de tonnes équivalent pétrole). La courbe indique la production réelle jusqu'en 2008, puis des extrapolations diverses selon les hypothèses :

la production assurée à partir des gisements déjà en exploitation est la plus basse, en noir gras : en pareil cas un plateau démarre en 2010, se termine vers 2025 avant un déclin marqué.

l'apport des ressources à découvrir "certaines" (qui résultent de l'extrapolation à l'avenir de l'évolution des découvertes passées, qui bien sûr diminuent avec le temps) permet d'augmenter la production jusqu'à 4000 milliards de mètres cubes par an, et d'extraire 38 000 milliards de mètres cubes supplémentaires. Toutefois ces ressources contribueront à la production pour autant que l'on dépense l'argent pour les chercher et les exploiter !

puis il y a la possibilité d'un "rab" : les ressources "probables" (c'est la réserve d'optimisme habituellement constatée quand on passe de l'évaluation initiale d'une production à la production réelle quand le gisement est abandonné),

enfin il y a la possibilité d'une "bonne surprise" : les ressources "possibles".

Source : Yves Mathieu, Institut Français du Pétrole, Panorama 2010

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Autres pronostics

l'Institut Français du Pétrole n'est bien sûr pas le seul à faire des pronostics sur l'évolution de la production gazière. En voici quelques autres ; comme pour le pétrole ce qui les différencie fondamentalement à la base est l'évaluation des réserves ultimes et la vitesse possible de mise en production de ces réserves. Commençons tout d'abord par un rapport fait par l'administration australienne et qui est largement détaillé sur la page traitant du pic de production du pétrole.

Simulation de la production mondiale de gaz, en mille milliards de pieds cubes par an (ah ces anglo-saxons !!), et en discriminant conventionnel et non conventionnel. Cette simulation donne un maximum plus optimiste que celui de l'IFP, vers 2050 (mais l'hypothèse d'un plateau du conventionnel qui démarre en 2010 est partagée).

Source : « Transport energy futures: long-term oil supply trends and projections », Australian Government, Department of Infrastructure, Transport, Regional Development and Local Government, Bureau of Infrastructure, Transport and Regional Economics (BITRE), Canberra (Australie), 2009.

Dans les autres pronostics disponibles, nous pouvons notamment citer Pierre-René Bauquis, ancien directeur gaz puis ancien directeur stratégie de Total, qui considère que le pic gazier mondial arrivera entre 2030 et 2050, à 4000 milliards de mètres cubes par an (soit environ 3,6 milliards de tonnes équivalent pétrole par an).

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Pic de production et... pic d'exportation (ou d'importation)

Plus que pour le pétrole, le pic de production gazier est un terme unique pour désigner des réalités géographiques qui seront disparates. A la différence du pétrole, pour lesquels les coûts de transport représentent 10% à 15% du coût de production, pour le gaz c'est l'inverse : le coût de transport peut représenter jusqu'à 10 fois le coût de production ! Ce coût de transport élevé comparé au coût de production empêche le gaz de faire l'objet d'un vrai marché mondial, comme pour le pétrole ; seulement 22% du gaz extrait dans le monde passe une frontière avant d'être consommé (alors que c'est le cas pour les 2/3 du pétrole).

Le gaz est donc plus une juxtaposition de marchés régionaux qu'un vrai marché mondial, et les pics sont plus à envisager de manière régionale que mondiale. Evidemment cela ne rend pas les pronostics plus simples... mais nous pouvons tenter un peu de prospective pour l'Europe, pour qui importe aujourd'hui 65% de son gaz (ce pourcentage tombe à 40% si l'on considère que l'Union et la Norvège forment un tout géopolitique homogène, ce qui n'est pas complètement de la fiction même si la Norvège ne fait pas partie de l'Union).

Evolution de la production domestique et des importations de gaz en Europe géographique (Union Européenne et Norvège) depuis 1970. La production de la Mer du Nord, qui assure actuellement 60% de l'approvisionnement européen, a passé son pic au début des années 2000, et les importations ne vont pas beaucoup augmenter.

Source : BP Statistical Review, 2011

Pour nous autres européens, il faut donc regarder d'où vient le gaz.

Part de chaque provenance dans les importations de gaz en Europe (pour les pays "mineurs" les pourcentages exacts peuvent varier un peu selon les sources, mais le trio Russie-Norvège-Algérie est toujours donné gagnant dans le même ordre et avec à peu près les mêmes pourcentages.

Source : Pierre-René Bauquis, Total Professeurs Associés, 2008

Le pronostic fait sur l'évolution de la production de gaz russe est donc crucial pour savoir si les européens pourront continuer à se chauffer au gaz pour pas cher ou pas. En Russie, il y a Gazprom... et le reste : Gazprom y représente 85% de la production ! Or cette dernière va probablement rester plate pour les décennies à venir, le déclin normal des champs en exploitation étant juste compensé par les nouveaux projets mis en développement (notamment Yamal).

A côté de cela, si on demande l'avis aux consommateurs, chacun en veut plus qu'avant !

Ce graphique représente à la fois la production de Gazprom de 2000 à 2020, discriminée par gisement exploité (aires), et la consommation souhaitée (barres). CIS désigne les pays de l'ancienne URSS (dont l'Ukraine, qui revendique sa part, on s'en souvient !). Le développement de gisements dans certains de ces pays (Kazakhstan, Turkménistan) va "alléger" les importations de gaz russe.

Côté production, ce qui va permettre de prendre le relais des champs actuellement en exploitation est Yamal, un champ géant en Sibérie, et dans une moindre mesure celui de Stockman (et ses satellites). La production de Gazprom se maintient donc à environ 550 milliards de mètres cubes par an, et dans le même temps la production hors Gazprom passera au mieux de 100 à 200 milliards de mètres cubes par an (c'est la prévision de l'AIE, qui est généralement une borne supérieure, voire très supérieure, à la réalité !). Le total va donc passer de 650 à 750 milliards de mètres cubes par an environ.

Dans le même temps, les consommateurs voudraient passer de 640 à... 810 milliards de mètres cubes par an. Tout le monde ne va pas être servi : il va donc y avoir un "pic des importations". Sur le dos de qui l'Europe sauvera-t-elle ses importations si elle les sauve.... et que se passe-t-il si elle ne les sauve pas ?

Source : Pierre-René Bauquis, Total Professeurs Associés, 2008

Sachant, encore une fois, que le gaz se transporte mal (à tel point qu'aujourd'hui l'Iran consomme du gaz importé et exporte la totalité de sa production, parce que construire un gazoduc qui traverserait le pays pour aller des champs situés d'un côté aux villes situées de l'autre coûterait plus cher !) le débat sur la date et le niveau des divers pics régionaux et la manière dont cela va changer la donne ne fait que commencer. Malheureusement pour nous, il n'est pas sûr que l'Europe soit la mieux partie dans cette affaire.

 

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