石油は、ラテン語のペトラピエールとオレウム油 (つまり、「石油」) に由来し、炭素質の液体岩石、または鉱物油です。化石エネルギーは、ほぼすべての液体燃料を供給するため、その利用は現代の産業経済の柱の 1 つです。オイルは、その色と高価なことからブラックゴールドとも呼ばれます。
粘性のある岩
トレーニング
石油は、その地域の地質学的過去の産物であり、3 つのかなり例外的な状況の連続から生じたものです[ 1 ] 。
- 第一段階 –有機物の蓄積
- 原則として、生物圏は生成する廃棄物のほぼすべてをリサイクルします。しかし、ごく少数の「死んだ」物質が沈殿します。つまり、それは鉱物物質とともに堆積して埋もれているため、生物圏から切り離されています。この現象は、限られた場所（ラグーン、デルタ地帯など）などの特定の環境、特に熱帯環境や激しい 地球温暖化の時期（シルル紀、ジュラ紀、白亜紀など）に関係しており、有機デトリタスの堆積が「基準」を超えています。地域の生態系の「リサイクル」能力。有機物（特に脂質）が豊富な堆積物が蓄積するのはこの期間です。
- 第二段階 –有機物の成熟
- 温度が十分に高くなった場合 (しきい値は少なくとも 50°C、通常は岩石とケロジェンの性質によって異なります)、環境が還元状態になっている場合 (酸素が不足している場合、ケロジェンは単純に酸化してしまいます)、ケロジェンは非常にゆっくりと熱分解します。
- ケロジェンは、その組成と埋設条件に応じて、水素が豊富な物質である石油および/または天然ガスを生成します。圧力が十分になると、これらの流体が逃げます。これは一次移動と呼ばれます。通常、この移動が起こるとき、起源の岩石は数千万年、さらには数億年前のものです。ケロジェン自体は、水素が減少した状態で所定の位置に残ります。
- 第三段階 – オイルトラップ
- 排出された炭化水素に関しては、水より軽いため、一般に表面に逃げてそこで酸化または生分解されます（後者の場合はタールサンドが生成されます）が、最小限の量は捕捉されます。それは浸透性ゾーン（通常は砂、炭酸塩またはドロマイト）は「貯留岩」と呼ばれ、トラップ構造を形成する不透水層（粘土、頁岩、石膏で構成される）のために逃げることができません。トラップにはいくつかの種類があります。最大の堆積物は通常、背斜トラップ内に位置します。また、断層や背斜と混合断層上のトラップ、塩ドームによる層の交差によって形成されたトラップ、さらには化石化したサンゴ礁によって作られたトラップも見つかります。
このようにして油層が形成されます。それ自体がプレートテクトニクスに引き込まれているため、話はそこで終わらない可能性があります。より深く埋めて再び熱分解すると、天然ガスの堆積物が得られます。これは、ケロゲンの熱分解によって直接形成される一次熱発生ガスとは対照的に、二次熱発生ガスと呼ばれます。貯留層から漏れが発生し、油が再び地表や別のトラップに移動する可能性もあります。
このように、石油 (またはガス) 鉱床の形成に至るには実際の状況の組み合わせが必要であることがわかります。これは一方で、何世紀にもわたって形成された地質資源のごく一部の有機物が地質資源に変換されたことを説明しています。化石エネルギー、そしてその一方で、これらの貴重な資源は世界中で非常に異なる方法で分布しているということです。
構成
油はその起源、したがってその組成に従って区別されます。この長いプロセスから生じる炭化水素の混合物には、さまざまな長さの直鎖だけでなく、環状ナフテン鎖や芳香族鎖も含まれます。密度、流動性、硫黄およびその他の不純物 (バナジウム、水銀、塩) の含有量、およびさまざまなクラスの炭化水素の含有量に応じて、さまざまな種類のオイルを区別することができます。この場合、油はパラフィン系、ナフテン系、または芳香族になります。また、近隣の鉱床からの石油は同様の性質を持っていることが多いため、その起源 (ペルシャ湾、北海、ベネズエラ、ナイジェリア) に従って分類することも可能です。
世界中には何百もの原油が存在します。特定の地域の石油の平均価格を確立するためのベンチマークとして使用されるものもあります。最もよく知られている原油は、アラビアン ライト(中東のベンチマーク原油)、ブレント(ヨーロッパのベンチマーク原油)、ウェスト テキサス インターミディエイト(WTI、アメリカのベンチマーク原油) です。
原油の起源に応じて、原油には溶存ガス、塩水、硫黄および硫黄生成物 (特にチオール (メルカプタン)) が含まれる場合があります。構成が複雑すぎて詳しく説明できません。原油の 3 つのカテゴリを単純に区別する必要があります。
- – 主にパラフィン系。
- – 主にナフテン系。
- – 主に芳香性。
ビチューメンの製造に適した原油があることにも注意してください。これらは、ボスカン原油、ティアフアナ原油、バチャケロ原油、サファニヤ原油などの非常に重い原油です。存在する何百もの異なる原油を分類するための 2 つの主な基準は、重力(密度) と硫黄含有量です。最も軽くて硫黄分が最も少ない (商品価値が最も高い) の凝縮物から、重くて硫黄分が約 90% 含まれるより重くて硫黄分が多いものまで、アスファルト：イタリア産の原油です。
歴史的
産業以前の使用
石油の使用は古代にまで遡りますが、供給されるのは自然の石油露頭と、飲料水や塩水用の井戸を掘っているときに偶然発見された石油に限られていました。これらの情報源は弱く、不規則でした。メソポタミア文明では、医薬品、化粧品、石油ランプの燃料として使用されていました。エジプト人はミイラ作りにアスファルトを使用しました。
中世には、ビザンチン帝国、次にヴェネツィア帝国が、敵の船を燃やして沈めるための「ギリシャ火」の準備に使用されました。アメリカ先住民は、ボートのコーキングに油を使用し、その薬効を期待していました。 19世紀初頭、特に米国では石油が時折使用されました。それは「奇跡の」治療法として販売されたり、ランプや潤滑剤として使用されていました。
1859 ～ 1901 年: 産業の誕生
一般に（特に米国で）信じられていることに反して、エドウィン・ドレークはその年に最初の油井を掘削しませんでした。しかし、彼はその目的のために特別に掘削された井戸から石油を生産した最初の人だったようで、いずれにしても石油産業の誕生をもたらしました。アイデアは単純でした。地表で見つかった石油は地下埋蔵量から漏れ出ているように見えるので、直接アクセスして掘削することで、より多くの石油を生産できるはずです。そこで彼は、ペンシルベニア州の石油露頭で知られる地域に井戸を掘削し、近代の最初の樽を製造しました。米国は 1859 年に 274 トンを生産しました。前年の生産国はルーマニアの 200 トンだけでした。
その後、アルバータ州、カリフォルニア州、トランシルバニア、ポーランド、アゼルバイジャンなど、世界のさまざまな地域で「ブラックゴールドラッシュ」が起こりました。この時代の井戸は、露頭で示される地表近くの貯水池に掘られており、生産量はわずかで、1 バレル/日程度でした。市場は依然として灯油を中心とした従来の用途に限定されていました。 1857 年、ブカレスト市は世界で初めて石油で照らされました。石油は、それまで使用されていた鯨油よりもはるかに安価な液体燃料を提供することにより、おそらくこの種を完全な絶滅から救ったことに注意してください[ 2 ] 。
1885 年、アメリカの化学者ベンジャミン シリアム ジュニア (1816-1885) は、以前の研究を繰り返し、石油の蒸留によって一定数の天然物を発見しました。タール、潤滑剤、ナフサ、塗料用の溶剤、ガソリンなどです。当時はマイナーな製品で、汚れ除去剤として使用されていました。この時点で石油市場は大幅な価格変動を経験しており、新たな鉱床が生まれるたびにしばらくの間市場が飽和していました。ウィリアム・ロックフェラーはアメリカの精製の独占を確立することに成功したが、独占禁止法によってそれは破られることになる。
1901 ～ 1945 年: スケールの変更
1901 年に掘削されたテキサス州スピンドルトップ鉱床の最初の井戸は、新しい時代の到来を告げました。深い貯水池に掘られ、露頭によって示されなかったが、掘削後は80 kbls/dを生成した。同じ頃、内燃機関が普及し、液体燃料の新たな需要が生まれました。第二次世界大戦まで生産量は順調に増加しました。
東テキサスやキルクークなどの大規模油田は非常に生産量が多かったので、主な関心事は生産物をどのように販売するかでした。石油は石炭と並んで主要なエネルギー源となった。二度の世界大戦中、交戦国への石油の供給は大きな問題であった。
その後、石油産業はさらに多くの国で発展しましたが、依然としてアメリカの生産量が大部分を占めており、1945 年時点でも依然として世界の日量7 Mbbls の 60% を占めていました[ 3 ] 。しかし、埋蔵量に関しては、中東の割合が増加しています。たとえば、バーガンは 1938 年に発見されました。
1945 ～ 1973 年: 豊かさ
1950 年から 1970 年半ばまでに先進国が経験した力強い経済成長は、エネルギー消費の大幅な増加を犠牲にしてのみ達成できました。実際、この消費量は 1950 年の 17億TEP (石油換算トン) から 1970 年の 52 億 TEP まで増加し、20 年間で 3 倍になりました。この期間中、石炭は徐々に安価な石油に取って代わられました。発電所や産業に供給し、石炭盆地に再転換という経済危機を引き起こした。同時に、彼は緑の革命を可能にしました。この 28 年間で世界人口は60% 増加し、石油生産量は 7 倍に増加しました。
当時、石油はまだ「簡単」でした。鉱床は簡単に見つかり、衰退している主要な生産地域はほとんどありませんでした。開発が容易で枯渇がほとんどなかった膨大な鉱床は、追加の生産を提供することができました。技術経済的な観点から見ると、この消費量の大幅な増加の結果として、輸送手段（海上輸送と石油パイプライン）の開発がコストの大幅な削減につながったのを目の当たりにしました。唯一の懸念は、市場が飽和するリスクでした。価格が明らかに下落傾向にあったため、最大の埋蔵量を持つ国々が 1960 年に石油生産国機構 (OPEC) を設立しました。この組織は加盟国の利益を調整する責任を負い、当初はその活動は比較的限定的でしたが、その後、OPEC となりました。優勢です。
1953年、米国は国内生産を刺激するために石油輸入制限を実施した。 1967 年から 1975 年にかけてスエズ運河が閉鎖されたことにより、海上輸送の単位容量が大幅に増加しました。このようにして、1970 年代に 550,000 トンの超タンカーが建造されました。
1970 年頃、指数関数的な生産の増加を永久に維持することはできないことがわかり始め[ 4 ] 、一部の生産国は生産を制限することで生産を拡大できると長期的な視点で考えるようになりました。彼らは消費国や石油会社に対する自分たちの力を認識するようになりました。重要な交渉がテヘランで行われ、1971年にはトリポリでも行われ、OPEC諸国は企業から大幅な収入増加と更なる増額の保証を得た。ベンチマーク原油であるアラビアン ライトの価格は、1 バレルあたりわずか 3.02 米ドルでした。
アラムコの国有化（1971年）により、OPECは石油会社の強力な株式を確保することを目的とした要求を開始した。これらの要求は、ペルシャ湾岸諸国との間で署名された参加協定によってフォローアップされました。さらに、アメリカの生産は1971年にピークに達した[ 5 ] 。
1973 ～ 1985 年: 石油危機
1971年2月、アルジェリアが炭化水素の国有化を発表し、誰もが驚いた。続いて1972年にイラク、1973年にリビアが続き、英米系石油会社5社を国有化した。 1973年10月、ヨム・キプール戦争が勃発した。アラブ諸国は、石油の支払いに使われていたアメリカ・ドルの切り下げ（ドルの金への兌換性がなくなった）にすでに不満を持っており、石油の禁輸を布告した。原油価格が3ドルから13ドルに跳ね上がる。 1979 年にはイラン革命によってさらに深刻な危機が発生しました。価格は 1981 年に 40 ドルでピークに達しました。世界の生産量は 1979 年の 66 Mbbls/d から 1983 年には 56 Mbbls/d に低下し、1979 年のレベルに戻るのは 1993 年まででした。そして、人口で割っても元のレベルに戻ることはありませんでした。
これに関連して、非OPEC諸国は、カンペチェ湾、北海、シベリア、アラスカなどの新たな地域の急速な開発に乗り出した。エネルギーの節約だけでなく、原子力エネルギーへの取り組みも強化されました。電力としての石炭と天然ガスの使用が増加しました。世界経済の成長は停止した。政治的な影響は大きかった。石油危機は、自動車の定員削減やサマータイムなど、日常生活にさまざまな影響を与えました。
1986 ～ 2001 年: 豊かさへの回帰?
1986 年からの新たな比較的低価格の期間は、いくつかの現象が重なったことによるものです。一方で、湾岸諸国は生産を大幅に増加させている。これは部分的には、石油が重要な外貨源であったソ連経済を「沈没させる」ことを目的として米国と合意した計画だった。湾岸諸国はソ連とは異なり、生産コストが低いため、バレル価格の下落に耐えることができる。この計画は功を奏し、あまり知られていないものの、ソ連崩壊の非常に重要な原因となった。この減少により、1990 年から 1995 年にかけて日量数百万バレルの損失が発生しましたが、同じ国々からの需要の減少によって相殺されました。
一方で、オイルショックに対応して探査された新しい地域の石油は集中的に開発されており、埋蔵量は「伝統的な」地域よりもはるかに速い速度で枯渇している。北海は石油の産出地となったが、生産コストが高く、世界市場でのバレル価格が低かったため、期待したほどの利益は得られなかった。しかし何よりも、ほとんどの国で経済成長が依然として低迷しているため、需要はそれほど増加していません。
石油供給に対する懸念は薄れつつある。エネルギー効率化や新エネルギーへの取り組みは緩和されている。 チェルノブイリ事故も核開発計画の削減に貢献した。石油部門への投資も削減され、西側石油会社のバランスシートは見劣りする。クウェート戦争中のピークを除いて、価格は 2001 年まで 10 ～ 20 ドルの間で変動しました。イラクの生産再開とアジアの金融危機の二重の影響により、1998年には10ドルを下回ることさえあった。
2002 年以降: 心配
2006 年の石油価格は 75 ドル近くで、2001 年の 5 倍に達しました。この上昇は、1970 年代の一時的なショックとは裏腹に、特に大きな政治的理由もなく発生したため、すべてのアナリストを驚かせました。 （ハリケーン、石油パイプラインの破断、政治的事件、ベネズエラ情勢）介入があったが、その根本的な理由は次のとおりである。
- 特に中国からの需要の増加により、中国の消費量は 4 年間で日量 2 Mbbls 以上増加しました。これは、人口のごく一部が消費社会にアクセスした結果です。
- 北海などの特定の地域では、非常に集中的に開発された埋蔵量が急速に減少している。たとえば、英国の生産は 2000 年から 2006 年の間に 40% 減少し、オーストラリアの生産は半分に減少しました。
- 過去10 年間の投資が少なすぎます。現在、石油チェーンのすべての要素 (デリック、油田、パイプライン、タンカー、製油所) は古く、能力の 100% で使用されています。
- 湾岸諸国は大規模な鉱床が老朽化しており、そのほとんどが40年以上開発されているため、生産を十分に増やすことができない。
これらの困難は、2004 年まではロシア生産の目覚ましい回復によって部分的に相殺されましたが、2005 年以降はその増加ははるかに少なくなっています。これに関連して、私たちは再び石油節約を目指していますが、この分野での 15 年間の遅れは感じられます。 。 非在来型石油は投資増加の対象となっており、大国の軍事戦略は石油をますます考慮するようになっています。投資は再開されましたが、石油探査の投資収益率は以前よりもはるかに低くなりました。 OPEC にはもはや予備の生産能力がなく、したがって価格管理を失っています。
2006 年には、価格はわずかに下落し、約 60 ドルになりました。その主な理由は、需要の鈍化と、特定の生産国、特にナイジェリアの政治情勢の緩和です。しかし、主にレバノン戦争の影響で、8月には78ドルの節目を超えた。
ブラックゴールド
石油の量を定量化するために一般的に使用される単位は、埋蔵量の場合は Mbbls または Gbbls、生産量の場合は Mbbls/d です。「bbls」は「青いバレル」を意味し、接頭辞「M」と「G」はそれぞれ百万と十億を意味します（メガとギガ） ）。 1 バレルは正確に 42 ガロン、つまり 158.987 リットルです。この単位は石油に広く使用されていますが、米国であっても法的な単位ではありません。たとえば、知られている最大の石油貯留層であるガワールには、約 70 Mbbls の抽出可能量が含まれており、世界の生産量は 81 Mbbls/d、つまり 1,290 万 m3 です。
生産国
参照: 石油地域 (大陸ごとの詳細と地図)
主な生産国は次のとおりです（2005 年の生産量の降順で、原油、液体天然ガス、非在来型石油を含む Mbbls/d 単位の量です（記事: 液体炭化水素の分類を参照）。ただし、ゲイン精製は含まれません） [ 6 ] :
- サウジアラビア: 9.57
- ロシア: 9.44
- 米国: 7.27
- イラン: 3.91
- メキシコ: 3.76
- カナダ: 3.03
- ノルウェー: 2.97
- ベネズエラ: 2.64
- クウェート: 2.51
- ナイジェリア: 2.5
- アラブ首長国連邦: 2.5
- アンゴラ:1.8
- イラク: 1.8
- ブラジル: 1.7
- イギリス: 1.7
- アルジェリア: 1.65
- リビア: 1.4
主な輸出国は次のとおりです（2005 年の輸出額の多い順）。
- サウジアラビア: 7.38
- ロシア: 6.64
- ノルウェー: 2.74
- イラン: 2.34
- クウェート: 2.18
- ベネズエラ: 2.12
- ナイジェリア: 2.09
- アラブ首長国連邦: 2.09
- メキシコ: 1.66
- アルジェリア: 1.63
- リビア: 1.38
世界の生産量は日量約80メガリットルで、そのうち34カ国がOPEC加盟国からのものである。
出典: 米国政府統計
参照: 北極の石油経済
消費国
2005 年の主な消費国は、Mbbls/d で次のとおりでした[ 7 ] 。
- 米国: 20.6
- 日本：5.4
- ロシア: 2.8
- 韓国：2.6
- ドイツ: 2.6
- インド: 2.5
- カナダ: 2.2
- メキシコ: 2.0
- フランス: 2.0
各国グループごとの注目すべき量は次のとおりです。
- 欧州連合: 14.7。これは、この地域の経済的重要性としては比較的低いです。
- OPEC: 7.4 は、これらの国の経済規模に比べて膨大な消費量を表しており、国内市場での価格が非常に低いことで説明されています。極端な例はベネズエラで、ガソリンは 1リットルあたり 4 ユーロセントで販売されています。
- アフリカ: 2.8、または世界の消費量の 3.5% 未満。
石油の探査と生産
石油産業は大きく「上流」（探査、生産）と「下流」（精製、流通）に分けられます。
探査、つまり鉱床の探索と生産はしばしば関連付けられます。国家は企業に譲歩し、後者は探査費用を負担し、その見返りに発見された鉱床を（一定期間）搾取します。資金調達の仕組みは、長期融資、資本参加、国立銀行からの融資による資金調達など多岐にわたります。
探査はその地域の地質学的知識から始まり、次に地質構造の詳細な研究（主に地震画像によるものですが、磁力測定や重力測定が使用される場合もあります）と井戸の建設を経ます。私たちが「フロンティア」探査と言うのは、その地域に埋蔵量が確認されていないときであり、リスクは非常に高いものの、参入価格は低く、大きなリターンが得られる可能性があります。
石油の生産、またはむしろ抽出は複雑な操作になる場合があります。最終生産量を最大化するには、非常に異なる化学的特性 (特に密度、流動性、燃焼温度、毒性) を持つさまざまな液体で構成される貯留層を管理する必要があります。 ）。鉱床の存続期間中、未利用のままのポケットにアクセスするために生産井の数が増加します。原則として、水および/またはガスは、石油を抽出する井戸とは別の井戸を介して鉱床に注入されます。不適切な操作戦略（不適切な坑井の位置、不適切な注入、あまりにも急速な生産）により、抽出可能な油の量が不可逆的に減少する可能性があります。たとえば、油膜と硫黄を含む液体の膜との境界は、単純な混合によって破壊され、油が汚染される可能性があります。
過去数十年にわたり、探査と生産の割合が海洋で行われるようになり、アクセスが容易な陸上が最初に利用されるようになりました。リカルドの法則は石油に非常によく当てはまり、一般に投資収益率は低下する傾向にあります。鉱床はますます小さく、分散しており、開発が困難になっています。もちろん、政治的理由により探査が長年麻痺してきた国などの例外もあります。
下流産業
精製は元々、多かれ少なかれ重質炭化水素を分離するための石油の蒸留から構成されていました。大気圧下での蒸留に真空蒸留を追加することで、重質炭化水素の分離をさらに進めることが可能になりました。時間の経過とともに、最も収益性の高い留分 (特にガソリンやディーゼル) の生産を最大化し、重油の生産量を削減し、燃料をよりクリーンに使用できるようにすることを目的として、多くのプロセスが追加されました。硫黄、粒子、重金属が少ない）。改質、脱れき、ビスブレーキング、脱硫、水素化分解を含むこれらのプロセスでは、大量のエネルギー（熱と水素の形）が使用されます。 [ 8 ]
これらのプロセスは増加し続けており、精製業者は（市場構造と環境基準の変化により）製品の品質に対するますます厳しい要求に応えなければならない一方で、原油の品質は低下する傾向にあり、より重質で硫黄を多く含む原油のシェアが増加しています。生産の。もう 1 つの重要な進歩は、精製によって同時に生成されるガス (LPG) と固体 (石油コークス、アスファルト) の価値化の向上です。
製油所は一般に、1 日あたり数万バレル、さらには数十万バレルを処理するかなりのインフラです。フランスには 13 の製油所があり、そのうち 6 つ (生産能力の 55% に相当) がTotalによって管理されています。 [ 8 ]
下流の石油産業では、燃料の生産に加えて、特定の製品のプラスチックなどの派生製品への変換も含まれることがよくあります。
原油と精製製品の両方の石油の輸送には、主にタンカーとパイプラインが長距離かつ大量に使用されます。製品の最終流通には、鉄道、淡水バージ、トラックによる輸送が主に使用されます。石油の輸送自体が重要な経済分野です。タンカーは世界の商船トン数の約 35% を占めています。 [ 9 ]
石油会社
石油産業は世界経済の柱であり、地球上の最大の民間企業 10 社のうち 5 社が石油会社です[ 10 ] 。さらに、一部の国営企業は、これらの民間大手企業の規模をはるかに上回っています。実際、石油会社にはいくつかのタイプがあります。