Qu'est-ce qu'une réserve de pétrole ?

sous-titre : en avons nous pour longtemps ?

mars 2003 - dernière modification : août 2007

site de l'auteur : www.manicore.com - contacter l'auteur : jean-marc@manicore.com

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En 1970, les réserves de pétrole, publiées par les compagnies pétrolières, permettaient de couvrir 30 ans de consommation, laquelle était de l'ordre de 2,4 milliards de tonnes par an. Ces réserves se montaient donc à environ 72 milliards de tonnes de pétrole cette année-là.

En 2005, après avoir consommé environ 110 milliards de tonnes de pétrole, soit bien plus que les réserves connues en 1970, nous disposons de 140 milliards de tonnes environ de réserves, sans compter ce que l'on appelle les réserves de pétrole "non conventionnel" qui viennent s'y rajouter, et dont l'estimation du potentiel est tout sauf simple (pour en savoir plus : voir formation du pétrole).

Comment avons nous pu avoir cet apparent miracle, qui est que les réserves ont pu ainsi croître et multiplier au fur et à mesure que nous les consommons, alors que la Terre est finie ? Toute la réponse à cette énigme apparente tient dans la définition d'une réserve, qui n'est pas une notion purement physique, mais une notion physico-technico-économique.

En outre la définition des réserves n'est pas la même selon les pays !

Les Américains les définissent comme "l'ensemble du pétrole que l'on considère raisonnablement pouvoir extraire à l'avenir à partir des ressources physiques connues, compte tenu des conditions techniques et économiques du moment". Elles portent aussi le nom de réserves prouvées.

Dans le reste du monde, les réserves correspondent le plus souvent à l'addition des réserves prouvées, définies ci-dessus, et d'une partie d'autres réserves, dites probables ou possibles, qui correspondent à la fraction considérée comme récupérable, aux conditions d'un futur plus ou moins lointain, de ressources non (encore) découvertes, mais dont l'existence est considérée comme plus ou moins probable (voir ci-dessous).

Différentes sortes de réserves. Les réserves publiées par les opérateurs pétroliers aux USA correspondent à la seule première ligne (les réserves prouvées), mais ailleurs dans le monde la notion de "réserve", sans autre précision, signifie généralement l'addition de 100% des réserves prouvées, de 50% des réserves probables, et de 25% des réserves possibles.

Ces deux dernières classes de réserves correspondent soit à du pétrole dont la découverte n'a pas encore eu lieu, mais qui est considérée comme plus ou moins probable, soit à du pétrole déjà découvert mais non encore mis en exploitation, soit à des réévaluations "déjà prévues mais futures" du potentiel de réservoirs déjà découverts, parce que les technologies vont s'améliorerou la taille du gisement va être revue à la hausse.

Notons aussi que les réserves dépendent de manière cruciale du taux de récupération, c'est-à-dire du rapport entre le pétrole présent dans le réservoir au début de l'exploitation (qui peut ne jamais être connu avec précision ! ), et la partie qu'il sera possible de remonter du début à la fin de l'exploitation. Ce taux n'est donc connu que lorsque le réservoir cesse d'être exploité...

Les réserves prouvées, qui sont les seules à être publiées, ne désignent donc pas la totalité de ce qui existe sous terre, mais seulement la fraction de ce pétrole sous terre, qui porte le nom de ressource en place, qui sortira de manière certaine ou quasi-certaine avec les techniques disponibles aujourd'hui (ou dans un futur proche et prévisible), et avec un cout d'extraction prévisible qui reste inférieur ou égal au prix de vente présent (ou d'un futur proche et prévisible). Une réserve prouvée est donc une notion subjective et temporelle par nature, et elle ne représente qu'une partie de ce qui est sous terre, et même qu'une partie de ce qui sera généralement extrait.

Une fois que l'on a compris la définition des réserves, on se dit alors qu'il doit y avoir au moins 4 manières de les "faire croître" :

nous pouvons découvrir de nouvelles ressources sous terre, conventionnelles ou pas, qui finiront par être mises en exploitation. Sans changer les conditions techniques ou économiques, cela conduit alors augmenter les réserves. Sur ce point, toutefois, il vaut mieux parler d'une connaissance améliorée de ce que la Terre contient que d'une "augmentation des ressources". En effet, les stocks d'hydrocarbures mettant des dizaines de millions d'années à se constituer, nous pouvons considérer qu'ils sont donnés une fois pour toute à l'échelle de l'histoire humaine. Nous ne pouvons donc augmenter les ressources, simplement découvrir celles que nous ne connaissions pas encore. Le pétrole ainsi découvertes s'appelle, dans le jargon des pétroliers, des "réservoirs", des "gisements", ou encore des "ressources en terre".

nous pouvons améliorer les conditions techniques, ce qui, en pratique, signifie que nous pensons pouvoir récupérer à l'avenir une part plus importante du pétrole contenu dans les réservoirs. Si le taux de récupération augmente suffisemment, cela peut augmenter très substantiellement les réserves (actuellement le taux est évalué à 35% en moyenne : toute amélioration de ce taux de 1% - c'est-à-dire en le passant de 35% à 36%, puis de 36% à 37%, etc - augmenterait les réserves d'une à deux années de consommation).

les conditions économiques peuvent changer : si le prix de vente du pétrole est de 20 dollars le baril, cela n'a pas de sens pour les compagnies pétrolières de chercher à extraire du pétrole avec un coût d'extraction de 25 dollars le baril, même si les quantités qu'elles pourraient ainsi extraire sont potentiellement très importantes. Si le baril passe à 60 dollars alors les gisements où le coût d'extraction est de 25 dollars le baril vont rentrer dans les réserves, pour la fraction techniquement récupérable bien sûr.

la valeur de l'action des compagnies pétrolières étant proportionnelle à la quantité de réserves qu'elles déclarent posséder, et les quotas de production des pays de l'OPEP (2/3 des réserves mondiales, voir ci-dessous) étant proportionnels aux réserves qu'ils publient, il est aussi facile de comprendre que les réserves peuvent varier - par exemple passer d'une estimation haute à une estimation basse, ou l'inverse - sans modification de quelque paramètre technique ou physique que ce soit, simplement parce que l'appréciation de ce qui est "raisonnable" a changé.

Maintenant que nous avons passé en revue les différentes manières de faire croître les réserves, la bonne question est : quelle combinaison de facteurs a permis cette "croissance" ces 35 dernières années ?

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Avons nous découvert de nouvelles ressources physiques ?

La première idée qui vient à l'esprit, naturellement, quand on constate que les réserves ont augmenté malgré une consommation croissante, est que l'on a découvert de nombreuses poches de pétrole nouvelles, et que ces découvertes font plus que compenser notre consommation. Eh bien.... depuis 20 ans c'est parfaitement faux.

En vert, découvertes annuelles de pétrole récupérable, en milliards de barils, et en bleu, consommation annuelle de produits pétroliers (même unité). La demande après 2000 est bien entendu une projection, non une prévision.

Depuis 1980 (d'autres auteurs considèrent que cela est même vrai depuis 1970), nous consommons chaque année plus que nous ne découvrons de ressources "physiques" dans le sol (il s'agit bien là du total des ressources physiques, encore appelées "réservoirs", et non de ce que nous parviendrons à en extraire, qui sera encore inférieur).

Source : Exxon Mobil, 2002

Même courbe qu'à gauche (découvertes mondiales), mais en données annuelles et avec une moyenne mobile sur 20 ans, et publiée par une autre compagnie pétrolière. L'intérêt de cette courbe est surtout la "prolongation" des découvertes qui indique que l'avenir probable est celui de la poursuite de la baisse des découvertes (en tendance) et non d'un nouveau cycle de découvertes importantes.

Source : Shell/IHS Energy, 2005

En particulier, les "champs géants", c'est-à-dire ceux qui "font la différence" au niveau du total mondial des ressources, n'ont fait l'objet d'aucune découverte significative depuis 1980.

Totalité du pétrole découvert sous terre, pour l'ensemble du monde hors US et Canada, en milliards de barils, par taille de champs et par année (les tailles de champ sont en millions de barils ; 1 baril = 159 litres).

On note que des découvertes ont encore lieu pour des petits champs (les courbes rouge et bleue continuent de croître), mais que les "champs géants" (courbe noire), à plus de 2 milliards de barils pièce, n'ont fait l'objet de quasiment aucune découverte depuis 1980, et que les "grands champs" (de 500 millions à 2 milliards de barils, en vert) ne s'accroissent quasiment plus depuis 1990.

En outre les petits champs sont moins commodes à exploiter que les grands.

Source : Jean Laherrère, 2003

Pour illustrer ce fait que les découvertes "majeures" sont maintenant fort anciennes, on peut souligner que l'essentiel de la production de pétrole du Moyen Orient - qui totalise 2/3 des réserves mondiales et un tiers de la production mondiale - provient de champs découverts il y a fort longtemps.

Pays

Nom du Champ de pétrole

Ancienneté de la découverte en 2002

Production (milliers de barils par jour)

% de la production du pays
Arabie Saoudite Ghawar

54 ans

4.500

56%

Abqaiq

62 ans

600

7,5%

Safaniyah

51 ans

500

7,5%

70% de la production de ce pays vient de champs découverts il y a plus de 50 ans
Iran Gachsaran

65 ans

500

15%

Marun

39 ans

500

15%

Karang + Doroud+Bibi Hakimeh

41 ans

520

16%

Aghadari

66 ans

200

6%

50% de la production de ce pays vient de champs découverts il y a plus de 40 ans
Irak Kirkuk

75 ans

900

32%

Rumaila South

49 ans

500

18%

Rumaila North

44 ans

700

25%

Al-Zubair

64 ans

150

5%

80 % de la production de ce pays vient de champs découverts il y a plus de 44 ans
Koweit Burgan

64 ans

1.200

57%

Raudhatain

47 ans

200

10%

67% de la production de ce pays vient de champs découverts il y a plus de 47 ans

Ancienneté de quelques uns des principaux champs de pétrole du Moyen Orient. Les 3 plus importants (Ghawar, Kirkuk, Burgan) font à eux seuls 40% de la production des 4 pays ci-dessus, et ont été découverts avant-guerre ou juste après. Aucun champ significatif pour la production de ces pays n'a été découvert depuis 30 ans.

Source : Matthiew Simmons, Simmons & Cie

Dire que les découvertes annuelles sont actuellement inférieures à la consommation annuelle, c'est donc dire que la réévaluation, ou même la constance, des réserves, doit venir "d'autre chose" que des découvertes. En clair, les réserves n'ont pas augmenté parce que nous avons mis la main sur de grandes quantités de nouvelles ressources physiques.

Il nous reste donc à explorer les conditions économiques, la technologie, et... le reste. En fait technologie et économie sont un peu liées : si la technologie devient plus performante, le prix d'extraction diminue toutes choses égales par ailleurs.

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Les conditions techniques ont-elles changé ?

Au début de l'exploration pétrolière, tout ce que l'on savait faire était de forer jusqu'à la poche de pétrole, puis d'attendre que, sous la pression du gaz généralement associé au pétrole, ce dernier veuille bien avoir l'obligeance de remonter tout seul. Bien évidemment, dès que la pression du gaz n'est plus suffisante, il ne remonte plus rien. En outre un réservoir de pétrole n'est pas un réservoir d'essence, avec un liquide très fluide qui circule facilement d'un bout à l'autre du réservoir sans rencontrer d'obstacles. Une image plus juste serait celle d'une pierre ponce imprégnée d'huile, et là il est facile de comprendre que "l'aspiration" du pétrole à travers des km de roche plus ou moins poreuse n'est pas nécessairement une affaire évidente !

De ce fait, se contenter de planter "bêtement" un tube à la verticale, comme aux débuts de l'exploitation, ne permet pas souvent de récupérer le pétrole de manière importante dans toutes les parties de la poche. Depuis cette époque les techniques de forage ont considérablement progressé : on sait désormais forer "de travers", à l'horizontale, avec plusieurs branches... (quelques exemples ci-dessous).

Quelques exemples de puits sophistiqués actuellement réalisés. Source IFP

Il est également possible d'injecter de l'eau, de la vapeur, ou du gaz sous pression dans une poche pour favoriser la récupération d'une fraction plus importante du pétrole qui s'y trouve. Le "taux de récupération" du pétrole (qui n'est réellement connu que lorsque le réservoir est abandonné) peut énormément varier d'un champ à l'autre, avec une médiane qui se situe aux alentours de 35% (graphique ci-dessous).

Taux de récupération constaté ou envisagé (sur l'axe vertical) pour 3300 champs de pétrole au monde, en fonction de la taille du réservoir (c'est-à-dire de la quantité de pétrole physiquement sous terre), exprimée en milliards de barils (en abcisse). 1 baril = 159 litres.

Source Jean Laherrère, Petroconsultants, 1997

Même sans découvrir de nouveaux champs, une augmentation du taux de récupération pour les ressources existantes augmente mécaniquement les réserves, et les compagnies pétrolières expliquent volontiers que ce taux est passé de 25% à 35% durant les 35 dernières années, ce qui engendre donc, à réservoirs constants, une hausse de presque 50% des réserves (dont il est rappelé qu'elles sont déclarées par les opérateurs).

Il y a bien évidemment une limite à la réévaluation qui découle des progrès techniques, car les taux de récupération ne sont pas seulement fonction des méthodes employées, mais aussi - et surtout, disent les géologues - des caractéristiques physiques du réservoir (taille et forme des pores, par exemple) et du pétrole (viscosité notamment).

Ainsi le taux actuellement constaté n'est que de 3% pour certains réservoirs dits "compacts fracturés", où l'huile circule très difficilement, et la technique ne pourra pas beaucoup augmenter ce chiffre, mais de plus de 80% lorsque la roche qui contient le pétrole est très poreuse, avec des pores qui communiquent bien, et un pétrole assez fluide, comme en Libye ou au Canada.

Certaines études suggèrent en outre que les progrès techniques ne permettent pas d'augmenter significativement la fraction récupérable d'une poche de pétrole, mais surtout de la faire sortir plus vite. Comme l'estimation des ressources en terre - donc des réserves - est parfois basée sur le débit des puits qui sont forés dedans (et les estimations de ce qu'il y a sous terre augmentent avec ce débit, bien sur), on comprend que cette discussion n'est pas sans importance !

Toutefois c'est bien dans cette variable que réside l'essentiel de "l'augmentation des réserves" depuis quelques décennies : avec le temps qui passe, les opérateurs considèrent qu'ils arriveront à faire sortir de chaque réservoir de pétrole une fraction plus importante du précieux liquide qui s'y trouve.

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Les conditions économiques ont-elles changé ?

Nous allons trouver ici aussi une petite part de l'explication à la "croissance" des réserves : le prix du baril a nettement augmenté depuis le premier choc pétrolier, rendant rentable l'extraction de ressources qui auparavant coutaient trop cher à exploiter (eau profonde par exemple).

Prix du baril de pétrole en dollars courants (rouge) et dollars constants (bleu) depuis 1860.

Source : BP Statistical Review, 2007

Cela étant l'observation des tendances historiques montre que le doublement du prix du baril (en dollars constants) n'a augmenté les réserves à bref délai que de quelques %. Les économistes parlent d'une élasticité du montant des réserves au prix du baril qui est très faible, à l'opposé de ce que l'on observe pour d'autres ressources minières. Il y a une excellente raison à cela : pour les ressources minières, quand le prix du métal augmente il devient possible de "s'attaquer" à des minerais qui ont des concentrations moindres, même si cela demande une énergie de traitement supérieure, et les réserves accessibles augmentent alors (c'est très exactement le cas pour l'uranium). Il y a certes une limite, mais comme on cherche à extraire une matière qui ne fait pas partie des "intrants" utilisés pour l'extraction (dont l'énergie), la limite sera économique avant d'être physique : l'extraction continue tant que le prix des intrants (qui reflète évidemment pour partie leur rareté) reste inférieur au prix du produit extrait. Il restera toujours un petit quelque chose quelque part au moment où l'extraction s'arêtera (mais cela peut ne pas être grand chose !) parce qu'elle cessera d'être profitable.

Pour les hydrocarbures liquides ou gazeux, il y a également une limite franche qui est purement physique (mais qui peut être atteinte ou pas avant la limite économique) : comme on cherche à extraire de l'énergie en utilisant pour cela... de l'énergie, la limite physique est atteinte dès qu'il faut dépenser plus d'1 kWh d'énergie (qui est largement composée de pétrole et de gaz) pour extraire et raffiner 1 kWh de pétrole (ou de gaz).

C'est cette limite physique qui fixe très largement le taux de récupération maximal des réservoirs de pétrole conventionnel (sachant que la "résistance" à l'extraction augmente au fur et à mesure que le pétrole résiduel diminue) : quand il faut dépenser plus d'énergie pour l'extraction que le contenu de ce qui est extrait, il n'y a plus de "réserve d'énergie primaire".

Energie primaire et énergie finale

Extrait de "L'homme et l'énergie, des amants terribles" du même auteur

La nature ne met pas à notre disposition, sous une forme prête à l'emploi, toutes les variétés d'énergies que nous utilisons au quotidien : aucun processus naturel ne permet à l'électricité de "sortir du mur" toute seule ; il n'existe pas de fontaine naturelle d'essence ou de butane, et seules les plantes savent exploiter directement l'énergie solaire pour en faire autre chose que de la chaleur. Les énergies que nous utilisons, et qui sont qualifiées de "finales", sont obtenues à partir des resources disponibles dans la nature, qui sont qualifiées d'énergies "primaires".

Ces dernières recouvrent les hydrocarbures bruts (charbons, pétroles, gaz naturel), la biomasse, les noyaux fissiles ou fertiles (essentiellement uranium 235 et 238, et thorium 232), les noyaux fusibles ou susceptibles d'en produire (deutérium et lithium), la force mécanique des éléments (vent, eau, etc), le rayonnement électromagnétique du soleil, et la radioactivité naturelle de la planète (qui alimente l'énergie géothermique).

A partir de ces sources d'énergie primaire nous allons obtenir, avec des énergies finales (essence ou fioul, énergie mécanique, etc), par des transformations diverses (comme le raffinage pour le pétrole). L'électricité, tout comme l'hydrogène, sont des énergies finales, inexistantes dans la nature, et obtenues par conversion d'une énergie primaire. Il est essentiel de noter qu'une source d'énergie primaire, pour concourrir à notre approvisionnement, doit nécessairement fournir plus d'énergie que ce qui est nécessaire pour l'exploiter.

Un pays consomme toujours plus d'énergie primaire que d'énergie finale, la différence entre les deux représentant les usages internes ou les pertes du systèmes énergétique. Par exemple, dans une centrale électrique dite thermique, on commence par produire de la chaleur, en brûlant un combustible, ou en cassant des noyaux d'uranium en 2, et cette énergie thermique sera convertie en électricité pour 30% à 55%, le solde étant soit évacué dans l'environnement (cas standard), soit aussi partiellement récupéré sous forme de chaleur exploitable (co-génération).

Dans ce cas de figure l'énergie primaire est celle qui correspond au dégagement de chaleur résultant de la combustion ; l'énergie finale est celle qui ressort sous forme d'énergie exploitable : électricité seule le plus souvent (rendement allant de moins de 30% - c'est par exemple le cas des vieilles centrales à charbon chinoises ou américaines - à 55% pour les centrales à gaz les plus performantes), accompagnée de chaleur valorisable (le rendement global monte alors à 80%).

La différence entre énergie primaire et énergie finale inclut donc

la chaleur perdue dans l'environnement par les centrales électriques (chaleur perdue qui ne concerne pas que les centrales nucléaires !),

l'énergie utilisée pour le raffinage et le transport des hydrocarbures,

les pertes par effet joule dans le réseau électrique,

l'énergie utilisée pour liquéfier le gaz naturel avant son transport par méthanier,

et plus généralement tout ce qui se passe entre la source naturelle et la mise à la disposition de quelque chose directement exploitable par le consommateur final (particulier ou non).

Le diagramme ci-dessous illustre le passage de l'énergie primaire à l'énergie finale pour la France : à gauche, avec des flèches entrantes, l'énergie primaire importée ou produite sur le territoire ; à droite, avec des flèches sortantes, l'énergie finale consommée sur le territoire ; vers le haut, avec des flèches sortantes, les pertes et usages internes des industries de l'énergie ; vers le bas, avec des flèches sortantes, les exportations (qui sont de l'énergie finale, mais non consommée chez nous). Tous les chiffres sont en millions de tonnes équivalent pétrole (une tonne équivalent pétrole ≈ 11600 kWh). Enfin la correction climatique vise à "retraiter" la consommation réelle pour calculer ce qui correspond à une année climatique "normale" (ce traitement sert à rendre les chiffres comparables d'une année sur l'autre : on travaille fictivement à "climat constant").

Quand il faut utiliser plus de 1 en énergie pour extraire 1, il reste assurément une ressource en terre, mais cette ressource n'est plus une source d'énergie primaire. Pour l'exploiter il faut alors disposer d'une autre source d'énergie primaire, qui fournira plus de kWh que le pétrole extrait n'en contient. On peut par exemple imaginer une centrale nucléaire ou solaire qui va produire de la vapeur ou de l'eau injectée sous pression pour "laver" un gisement et remonter à la surface une fraction supplémentaire du pétrole qu'il contient (une large partie des réservoirs d'Arabie Saoudite est déjà exploitée comme cela, sauf que pour le moment on dépense encore nettement moins d'énergie pour l'extraction que le contenu du pétrole extrait).

Si la hausse du prix du baril n'a qu'un effet marginal sur le volume des réserves à bref délai, cette hausse de prix maintenue dans la durée rendra néanmoins économique l'exploitation de ressources autres que le pétrole conventionnel (bruts extra-lourds, une fraction des schistes, etc), qui peuvent servir à fournir les mêmes produits finis que le pétrole conventionnel, mais coûtent plus cher à exploiter. Une partie de ces ressources ne sont pas énergétiquement rentables (c'est notamment le cas de l'essentiel des schistes), mais d'autres le sont si le prix est assez élevé. Notons que pour le charbon la limite "énergétique" n'est quasiment jamais atteinte, parce que l'énergie utilisée pour accéder à cette ressource est uniquement mécanique ou à peu près, et l'énergie mécanique d'extraction d'un combutible solide et déjà concentré ne pèse pas lourd face à l'énergie thermique contenue dans le produit extrait).

Coûts de production des hydrocarbures selon leur nature. Les pétroles déjà produits l'ont été avec des coûts de production allant de 2 à 20 $ le baril, les pays du Moyen Orient fourniront leur brut entre 6 et 15 $ le baril, le reste du pétrole conventionnel est accessible à moins de 26 $ le baril, etc.

Ces coûts de production s'entendent hors "coûts de CO2" (c'est-à-dire une pénalisation économique des émissions liées à l'extraction, et au raffinage), lesquels pourraient limiter fortement - ca serait même le but ! - l'intérêt économique pour une partie des ressources existantes.

NB1 : EOR signifie "Enhanced Oil Recovery" : il s'agit de racler un peu mieux les réservoirs existants, par exemple en injectant de la vapeur, de l'eau, ou des polymères divers, mais cela demande des investissements importants et débouche donc sur un cout d'extraction supérieur .

NB2 : ce graphique signifie que Chevron considère qu'il reste 4.000 milliards de barils d'hydrocarbures liquides accessibles (compte non tenu de l'énergie d'extraction et de transformation en énergie finale, qui sera particulièrement élevée pour les schistes), soit 550 milliards de tonnes, ce qui est plutôt dans le haut de la fourchette de ce qui circule chez les Européens.

Source : IEA/Chevron

Toutes choses égales par ailleurs, une hausse de prix du baril finira(it) par engendrer la création de nouvelles réserves, mais les temps de développement sont longs pour ces gisements nouveaux (rappelons qu'une réserve concerne un champ exploité !) et la "réponse" à la hausse de prix peut donc prendre 5 à 20 ans. Ennfin augmenter les réserves est une chose, mais augmenter le débit en est une autre !

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Si le pétrole est en quantité finie, qu'est-ce qui a baissé pendant que les réserves ont augmenté ?

Comme nous l'avons vu en haut de cette page, une réserve est donc une simple déclaration de l'opérateur, qui correspond à ce que ce dernier est certain de pouvoir faire sortir de terre (ou encore de prélever sur ses ressources), compte tenu des informations géologiques, techniques, et économiques du moment. Il s'agit donc d'une sous-catégorie des ressources physiques, et si les réserves augmentent c'est que "autre chose" dans les ressources globales diminue.

Pour bien comprendre ce qui se passe, il va falloir rajouter une nouvelle définition, qui est celle des réserves ultimes. Ces dernières se définissent comment la somme de ce qui sera extrait de terre du début à la fin de l'histoire pétrolière. Il s'agit donc de l'addition de :

ce qui a déjà été consommé,

ce qui est contenu dans les réserves prouvées,

ce qui est contenu dans les réserves probables et possibles. Cette dernière partie recouvre donc la fraction extractible du pétrole non encore découvert mais qui finira par le devenir, ou une fraction supplémentaire du pétrole déjà découvert, non exploitable aux conditions du moment, mais qui finira par le devenir quand la technique aura progressé ou les prix monté, conformément à ce qui est expliqué ci-dessus.

Or au cours des dernières décennies :

ce qui a déjà été consommé a augmenté (c'est évident, mon cher Watson !)

ce qui est contenu dans les réserves prouvées a augmenté, comme nous l'avons vu,

Il n'y a donc que deux possibilités avec ces données (pardon, mais c'est de l'arithmétique !) :

ou bien les réserves probables et possibles ont aussi augmenté, ce qui signifie en clair que les estimations sur tout le pétrole qui finira par sortir de terre (les réserves ultimes) ont augmenté,

ou bien ces estimations sur les réserves ultimes n'ont pas augmenté, et alors c'est que les réserves probables et possibles ont diminué.

Il se trouve que les réserves ultimes font l'objet d'estimations régulières, et la médiane des estimations faites, depuis 30 ans, est...stable.

Estimations publiées sur les réserves ultimes depuis 1970, en milliards de barils (rappel : 1 tonne = 7,3 barils environ). Il n'y a pas de tendance claire à la hausse ou à la baisse des réserves ultimes depuis 30 ans si l'on prend la médiane des estimations (et les estimations les plus optimistes ont été faites en 1975 et non en 2000 !).

Source : Compilation réalisée pour le séminaire de l'ASPO à Paris, Mai 2003

La conclusion logique de cette affaire est donc la suivante : si les réserves prouvées ont augmenté ces dernières décennies, c'est tout simplement parce que les réserves probables et possibles ont diminué, et ont diminué plus vite que la consommation n'a augmenté.

Comparaison des consommations cumulées, réserves prouvées, et réserves additionnelles en 1970 et 2005, en milliards de tonnes équivalent pétrole, et en supposant que les réserves ultimes (la totalité du pétrole extractible sur terre, y compris ce qui est déjà extrait) totalisent 2500 milliards de barils, soit 342 milliards de tonnes équivalent pétrole (une tonne ≈ 7,3 barils).

Ce que nous avons fait depuis l'avertissement du Club de Rome (en ce qui concerne le pétrole) n'est pas d'avoir "élargi" le monde, mais juste changé de classification du pétrole dont l'existence et l'extractibilité future étaient déjà considérées comme statistiquement acquises.

Dit autrement, les opérateurs pétroliers, en 1970, savaient déjà que la partie jaune de la barre serait "statistiquement" extractible un jour, mais les quantités correspondantes de pétrole n'étaient pas incluses dans les réserves prouvées, dont la définition interdit généralement de comptabiliser du pétrole dont la probabilité d'extraction est inférieure à 90%. Ce qui s'est passé entre 1970 et 2005 est tout simplement que ce pétrole "statistiquement extractible" est devenu extractible pour de bon, et cette conversion s'est effectuée plus rapidement que l'extraction en provenance des réserves prouvées. Par contre la quantité de pétrole extractible sous terre (la somme des deux) a bien diminué, ce qui est normal.

Sources : Schilling & Al. 1977 et IEA (consommation cumulée), BP Statistical review 2007 (réserves prouvées), et ASPO+IFP pour les réserves ultimes.

Du strict point de vue de la connaissance des ressources par les spécialistes du pétrole, les projections pour 2040 ne se présentent donc pas très différemment aujourd'hui de ce qu'elle étaient en 1975 !

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Jusqu'à quand la "croissance" des réserves de pétrole ?

En fait, malgré ce qui précède, c'est-à-dire des conditions techniques et économiques sans cesse plus favorables, cela fait désormais une décennie que les réserves, exprimées en années de consommation de l'année de publication (cette consommation croissant sans cesse), diminuent.

Réserves mondiales exprimées en années de production (et donc de consommation) depuis 1975, selon BP Statistical Review, juin 2002

C'est normal : la production augmente, alors que peu de pétrole est découvert, et que la fraction récupérable des réservoirs déjà découverts n'augmente pas à très grande vitesse : les réserves, exprimées en années de production, diminuent donc. En fait, la question intéressante n'est pas tant de savoir ce qui se passe sur les réserves que sur la production. En effet, c'est bien cette production qui, à court terme, permet ou non de satisfaire une demande. Et la bonne question est : peut-on alors avoir une idée de la date où la décroissance de la production va s'amorcer, non pas conjoncturelle parce qu'une guerre a endommagé les puits ici, ou qu'il y a une petite récession là, mais structurelle, parce qu'il ne reste plus assez en terre ?

Il reste bien sur deux autres possibilités :

que nous limitions de nous-mêmes notre consommation de pétrole à cause du changement climatique que son usage engendre,

que notre humanité n'entame sa décroissance (qui finira par arriver, le tout est de savoir quand !) avant même que les réserves de pétrole ne soient épuisées ou que le changement climatique ait eu des conséquences majeures, parce qu'un autre facteur limitant se sera manifesté.

Toutefois pour la suite de cette page nous allons faire l'hypothèse que la volonté de lutter contre le changement climatique ne sera pas le premier facteur limitant de la consommation, pas plus qu'un autre facteur.

Cette question du "pic de production" donne lieu à une vraie bataille de chiffres entre experts, mais l'information importante est finalement celle-ci : entre les optimistes et les pessimistes, il n'y a aujourd'hui que 15 à 20 ans. En d'autres termes, alors que les pessimistes voient le pic de production d'ici à 5 à 10 ans, les optimistes ne le voient "que" d'ici 20 à 30 ans.

Les "pessimistes" se basent sur le modèle exposé ci-dessous, qui a parfaitement fonctionné pour les Etats Unis et s'énonce comme suit : la courbe de la production suit, avec un décalage constant (35 ans dans le cas des Etats Unis), la courbe des découvertes. Après tout, on peut le comprendre : avant de produire du pétrole, il faut l'avoir trouvé !

En Vert : courbe des découvertes annuelles aux Etats Unis, en moyenne glissante sur 5 ans (en milliards de barils découverts par an).

En noir, gaussienne modélisant approximativement le rythme des découvertes.

En rouge, production annuelle aux USA, en milliards de barils.

En rouge fin, gaussienne des découvertes décalée de 35 ans. On constate qu'elle se confond presque parfaitement avec la courbe de production. En d'autres termes, une bonne approximation de la production s'obtient en décalant la courbe des découvertes, ce qui permet de "prédire" la production à partir des découvertes, et donc le pic de production quand on a de la visibilité sur le pic des découvertes.

Source : Jean Laherrère, 2003

La première personne a avoir noté cette correspondance est un géologue américain, King Hubbert, qui, en se basant sur cette observation, a prédit en 1959 que la production aux USA culminerait au début des années 1970 puis décroîtrait ensuite (on parle maintenant, pour désigner le pic de production, du "pic de Hubbert"). Il s'est avéré qu'il avait vu parfaitement juste, comme le montre la courbe rouge ci-dessus. Peut-on alors extrapoler ce raisonnement au reste du monde ?

En vert : courbe des découvertes annuelles dans le monde (en milliards de barils de ressources en terre), et en bleu, même courbe lissée sur 5 ans. On reconnait aussi la forme générale d'une gaussienne dans ces découvertes. Le petit "rebond" après 1990 correspond aux découvertes en eaux profondes.

En rouge, production annuelle du monde. On constate, comme dans le cas des Etats-Unis, qu'elle reproduit plus ou moins, avec un décalage de quelques décennies, la tendance de la courbe des découvertes.

Source : Jean Lahérère, 2003

On constate sur le graphique ci-dessus que si les données "physiques" sur les ressources découvertes sont fiables (ce qui est toute la question, voir discussion ci-dessous), et si le modèle est applicable, nous ne sommes plus très éloignés du pic de production, donc du début de la décroissance structurelle de la production. En fait si on prolonge la tendance des réserves telles qu'elles sont déclarées par les opérateurs, on va vers une hausse, mais si on s'appuie sur les données "techniques" sur les ressources en terre, publiées ou estimées par des géologues ou des experts (tels Petroconsultants), pour obtenir les réserves, alors la tendance à la baisse constatée depuis 10 ans devrait se poursuivre.

Evolution depuis 1950 des réserves, exprimées en milliards de barils restant à extraire, selon les sources. Le pétrole qui sera effectivement produit est une combinaison des réserves prouvées, probables et possibles (voir premier encadré de la page, en haut), avec des pondérations qui peuvent varier selon les organismes qui publient.

La courbe "technical backdated mean" correspond à une estimation du pétrole restant à extraire faite par l'auteur de la courbe. "Backdated" signifie que le pétrole que l'on pense pouvoir extraire d'un réservoir donné est affecté en totalité à l'année où le premier puits est foré dans le réservoir en question.

La méthode courante, lorsque plusieurs puits ont été forés dans une même roche réservoir, est d'affecter à chacun de ces puits (ou à des groupes de puits proches) une évaluation du pétrole qui en sortira, c'est à dire une réserve. La méthode "backdated" réaffecte l'intégralité des "réserves par puits", qui sont publiées au fur et à mesure que les puits sont forés, à l'année de forage du premier puits dans le réservoir. Cette méthode date donc toutes les réserves associées à un réservoir de l'année de forage du premier puits.

Cette courbe a déjà commencé à décroître depuis 1980, contrairement à la courbe des réserves prouvées publiées dans les journaux classiques de la profession.

Du coup, pour un nombre de réservoirs donnés qui ont tous connus un premier forage, les réserves publiées sont inférieures aux réserves "backdated" tant que des nouveaux puits sont forés dans des réservoirs existants (la différence est le "supplément" qui viendra au fur et à mesure des forages), et donnent une impression de hausse que la méthode "backdated" ne donne pas.

Quelle est la bonne courbe ... ?

Source : Jean Lahérère, 2003

En clair, le fait d'exprimer les réserves en années de consommation constante nous conduit à considérer que nous sommes tranquilles pour "au moins" la durée mentionnée, ce qui est triplement trompeur :

la consommation croissant sans cesse, de 1,5% à 2% par an environ, les réserves exprimées en années de consommation croissante durent 10 ans de moins (30 ans au lieu de 40, en gros),

le véritable début des ennuis arrivera quand l'offre ne pourra plus croître aussi vite que la demande aimerait le faire. Bien évidemment, lorsque ce découplage interviendra, tout "accident de parcours" (guerre dans un pays producteur majeur, grève, sabotage, révision à la baisse des réserves ou ressources d'un pays significatif dans la production, etc) engendrera des soubresauts sur les prix, allant de n'importe quoi entre un petit hocquet et un gros choc pétrolier type 1979 ou pire.

Ensuite, sauf à ce que la demande décroisse volontairement plus vite que l'offre, par exemple pour lutter contre le changement climatique, la production pétrolière mondiale va passer par un maximum puis décroître. Cette évolution est une certitude mathématique (cela peut se démonter grâce à un vieux théorème sur les intégrales bornées !), et si nous voulons parler dates, ce maximum est envisagé par les experts et opérateurs pétroliers entre 2010 et 2035.

Production mondiale de pétrole en millions de barils par jour. La courbe indique la production réelle jusqu'en 2004, puis des extrapolations diverses selon les sources :

La courbe ASPO représente la production maximale possible selon cette association. "ASPO" signifie Association for the Study of Peak Oil, qui regroupe des géologues pétroliers à la retraite, des experts professionnellement actifs, et qui organise un séminaire annuel sur la question des réserves pétrolières restantes.

"Shell" se réfère bien sûr à la compagnie du même nom ; il s'agit là aussi d'une courbe donnant la production maximale possible selon cette société, qui pense donc que le début du pic (en fait un plateau) devrait intervenir vers 2025 ; c'est à quelques années près la date publiquement indiquée par Total depuis 2004 (Total parle désormais de 2020, plus ou moins quelque chose) bien qu'elle ne figure pas (encore) sur ce graphique,

"AIE" signifie "Agence Internationale de l'Energie", et la courbe verte illustre une consommation future obtenue en prolongeant la consommation passée, sans prise en compte des possibilités réelles de production. Le point d'interrogation - mis par Total - qui "commente" cette courbe signifie que le pétrole qui permettrait à la consommation de croître jusqu'à 120 millions de barils par jour en 2030... n'existe pas.

Dit autrement, cette courbe, qui illustre le "désir du consommateur", n'est pas compatible avec la vision de l'opérateur pétrolier, qui est pourtant le seul à détenir des informations primaires sur la quantité de pétrole extractible du sol.

Source : Total, 2004

comme nous allons le voir ci-dessous, avant même de parler de "fin du pétrole", ou plus exactement de sa production déclinante, les réserves restantes vont se concentrer en un nombre de plus en plus réduit de mains, ce qui va engendrer un contexte géopolitique potentiellement inconfortable pour les pays fortement dépendants des importations (tous les pays industrialisés en pratique, avec une exception qui est la Russie).

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Où sont les réserves de pétrole ?

Nous avons raisonné jusqu'à maintenant comme si il y avait juste UNE réserve, UNE production, et UNE consommation. Mais tout cela est réparti dans le monde : il y a des réserves à plusieurs endroits, et des consommateurs à plusieurs endroits aussi ! Et le point intéressant, c'est que les réserves - donc la production - sont essentiellement......ailleurs que là où le pétrole est consommé. Le Moyen Orient, qui ne consomme "que" 6% du pétrole mondial, détient les deux tiers de ce qui "reste à extraire".

Part des diverses régions du monde dans les réserves prouvées, la production et la consommation en 2005. On voit que les pays à réserves "faibles" (Europe, Amérique du Nord) ont encore des niveaux de production qui ne sont pas ridicules, mais cela pourrait changer à l'échéance de 10 à 20 ans (voir ci-dessous).

Toutefois ces chiffres ne prennent pas en compte les réserves de pétrole non conventionnel, qui sont situées pour une large part au Canada (on avance un chiffre qui donnerait au Canada la 2è place mondiale, après l'Arabie Saoudite, avec 15% des réserves mondiales, si ce pétrole "non conventionel" est pris en compte) et au Venezuela.

Source : BP Statistical Review, 2007

Si l'on sait, en particulier, que l'Arabie Saoudite détient à elle seule le quart des réserves planétaires, et que l'Irak possède les deuxièmes réserves au monde, avec 10% du total mondial, la situation géopolitique de ce début de XXIè siècle peut être lue de manière assez évidente ! En outre, les réserves par zones géographiques, exprimées en années de consommation, montrent que les USA, qui pour le moment produisent 32% de leur demande, vont avoir un besoin croissant de trouver ailleurs le précieux liquide (en 2000 leur taux de couverture était de 40%, et supérieur à 50% en 1990).

Réserves en 2005 des diverses régions du monde, exprimées en années de production 2005. Plus le chiffre est bas, plus cela signifie que la part de la zone va devenir faible dans la production mondiale. Ainsi, à production constante (mais en fait elle décroit) l'Amérique du Nord ne pourrait produire que pour encore 12 ans, l'Europe pour encore 9, etc.

Avant que le monde ne soit à court de pétrole, il y aura surtout une dépendance accrue à l'Amérique Latine pour une petite partie et au Moyen Orient pour une large part.

Source : BP Statistical Review, 2007

Les USA n'ont par ailleurs que très peu d'espoir de récouvrir de nouvelles ressources de manière significative, tout ayant été exploré dans tous les sens chez eux (cela est par contre controversé en ce qui concerne le Canada, où existent de gros gisements de sables asphaltiques, mais dont l'intérêt de l'exploitation fait l'objet de larges débats, car ces ressources sont malcommodes à exploiter, et très "sales" question émissions de gaz à effet de serre).

En d'autres termes, actuellement dépendants de l'étranger "lointain" et "instable" (Venezuela, Moyen Orient, et, on me pardonnera, la Russie) à 40% seulement, dans 15 à 20 ans les USA seraient à 75% dépendants du Moyen Orient. N'y a-t-il pas là une explication intéressante aux intérêts aigus manifestés pour le rétablissement d'un régime "ami" en Irak ? Il faut plaindre les pauvres Pakistanais, Coréens du Nord, Zimbabwéens et encore quelques autres, qui ont un dictateur - ou assimilé - mais pas de pétrole !

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"Optimiste" ou "pessimiste", finalement ?

Si l'on essaie maintenant de voir qui est "optimiste" et qui est "pessimiste" dans cette discussion sur les réserves, on note un fait intéressant : les "pessismistes" sont plutôt les géologues, c'est-à-dire ceux qui traitent les données techniques du terrain. Les "optimistes" sont ici plutôt les économistes, c'est-à-dire ceux qui prolongent volontiers à l'avenir les tendances passées ("les découvertes et améliorations techniques ont toujours compensé la consommation, donc il en sera de même à l'avenir"). Bien sûr que les "pessimistes" finiront par avoir raison, et les "optimistes" finiront par avoir tort. Le tout est de savoir quand ! Notons aussi que du point de vue du climat, les "optimistes" sont de fait "pessimistes", puisqu'ils supposent que nous allons émettre plus de gaz à effet de serre avant que le pétrole ne s'épuise. On payera donc plus tard, avec de gros intérêts, ce que nous ne payerons pas maintenant.....

La faiblesse du raisonnement des économistes est évidente : elle repose sur un credo, qui contredit le fait que le monde est fini. Mais le raisonnement des géologues souffre aussi de faiblesses, non sur l'issue ultime, mais sur son échéance précise, car les données géologiques sur la quantité de pétrole qu'il y a sous terre ne sont pas toujours publiques.

La seule chose qui soit publiée est l'estimation, par chaque compagnie cotée à la Bourse de New-York, des réserves dites prouvées, c'est-à-dire du pétrole que la compagnie considère qu'elle parviendra à extraire de manière certaine du sol (la Securities and Exchange Commission, gendarme de la bourse américaine, oblige les compagnies pétrolières à publier cette information). Mais les ressources, c'est-à-dire l'estimation de ce qu'il y a sous terre, ne font elles l'objet d'aucune obligation de publication.

Chaque expert (par exemple Campbell, Laherrère, Perrodon, Mathieu, Bauquis.... pour citer ceux qui sont le plus connus en France) travaille ici avec son propre jeu de données, obtenu au fil de ses propres expériences, et comme il n'y a pas de référence publique, vous et moi ne sommes pas en position de savoir commodément qui a tort et qui a raison, passée la conclusion évidente que le pétrole aura une fin. Et enfin, au risque de me répéter, il ne faut pas oublier qu'il y a un sacré revers de la médaille à l'abondance des réserves : plus nous avons de pétrole, plus le risque de changement climatique augmente....

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Et le gaz, c'est pareil ?

Puisqu'il n'y a plus de pétrole, consommons du gaz ! Avant toute chose, rappelons que de consommer du gaz engendre aussi des émissions de gaz carbonique, gaz à effet de serre. Recourir massivement au gaz pour être "meilleur" du point de vue du climat, sans même parler de la question des réserves, est donc une "fausse bonne idée".

Cela étant, pour le gaz, les réserves se définissent exactement de la même manière que pour le pétrole : elles correspondent non pas à ce qu'il y a dans la terre, mais à ce que nous savons en faire sortir. Il y a toutefois une différence de taille, c'est que pour le pétrole le taux de "jaillissement naturel", c'est-à-dire la fraction du pétrole en terre qui sort tout seul sous la pression (du gaz également présent dans la poche, en l'occurrence) est de l'ordre de 20%, alors que pour le gaz nous sommes plus près de 80%.

Taux de récupération de la ressource en terre pour les champs de gaz (de gaz seul, sans pétrole dans la poche) contenant plus de 30 milliards de pieds cubes. Il est facile de constater que le taux de récupération est bien plus élevé que pour le pétrole.

Source : Jean Laherrère, 1998

Cela signifie, en clair, que les possibilités de réévaluation "technique" des réserves par suite de progrès sur les méthodes d'extraction, ou éventuellement par suite de la hausse des prix sont marginales. Pour augmenter les réserves, il faudra nécessairement trouver de nouveaux gisements....ou réaliser que les estimations initiales sur la taille des réservoirs étaient trop conservatrices ! En matière de découvertes, il se trouve que la situation est assez analogue à celle du pétrole : cela fait 30 ans, environ, que nous avons passé le maximum des découvertes annuelles, et que la tendance est à la baisse.

Découvertes annuelles de gaz depuis 1900, et comparaison avec les découvertes annuelles de pétrole. Source Exxon Mobil, 2002

Si nous combinons les découvertes à la baisse, avec un taux de "jaillissement naturel" déjà très élevé, nous constatons que le gaz ne permet donc pas autant cette "réserve d'optimisme pour l'avenir" que le pétrole nous a offert, avec la réévaluation constante des réserves malgré une quasi-absence de découverte de nouveaux réservoirs. Il reste la question des hydrates de méthane, mais qui est pour l'heure extrêmement spéculative.

Par contre le gaz partage une caractéristique avec le pétrole : les réserves de gaz ne sont pas plus illimitées, ni mieux réparties.

Répartition des réserves de gaz par zone géographique. L'Iran possède plus du tiers des réserves du Moyen Orient, et le Quatar en possède presque autant.

Source : BP Statistical Review, 2007

Si par miracle nous parvenions à tripler les réserves connues de gaz et de pétrole, nous tombons d'une certaine manière de Charybde en Scylla : le problème n'est plus celui de la disponibilité des combustibles fossiles, mais celui du gaz carbonique dégagé par leur usage. C'est du reste exactement de la même manière que se présente la question du passage du pétrole au charbon, qui permet de "soulager la contrainte" en ce qui concerne les ressources en hydrocarbures le temps d'une génération, mais au prix d'une augmentation considérable du changement climatique.

 

En savoir plus sur la formation du pétrole : la page d'André Bourque, professeur à l'Université Laval (Québec)

En savoir plus sur le pic de Hubbert (attention, c'est assez technique...) : le site Oilcrisis.com (en Anglais)

 

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