1) La première étape consiste en l'accumulation de matière organique, principalement des restes de plantes et de microorganismes marins, dans des environnements anoxiques (= dépourvus d'oxygène) tels que des lacs, des mers peu profondes ou des fonds marins. Dans ces environnements, la décomposition de la matière organique est limitée par le manque d'oxygène, ce qui permet la préservation de la matière organique. 

2) Au fil du temps, de nouvelles couches de sédiments minéraux se déposent au-dessus de la matière organique. Ces couches exercent une pression croissante sur les couches inférieures, provoquant un enfouissement progressif des dépôts organiques. 

3) Sous l'effet de la chaleur et de la pression exercées par les couches de sédiments supérieures, la matière organique subit une transformation, appelée maturation thermique, et au cours de laquelle la matière organique se transforme en hydrocarbures plus légers et en d'autres produits chimiques. 

4) Les hydrocarbures formés migrent de leur lieu de formation vers des réservoirs souterrains plus poreux et perméables. Ces réservoirs peuvent être des roches poreuses comme les grès ou les calcaires. 

5) Une fois dans un réservoir approprié, les hydrocarbures peuvent être piégés par des formations géologiques imperméables appelées couvertures ou capuchons. Ces formations empêchent les hydrocarbures de migrer davantage vers la surface.

6) Si les conditions sont favorables, une accumulation significative d'hydrocarbures peut se former, constituant un gisement de pétrole ou de gaz naturel.

Le pétrole comme source de carburants.
Le pétrole est la principale source de carburants liquides utilisés dans les transports : essence, gazole, kérosène, fioul. Le pétrole extrait de gisements terrestres ou marins, appelé pétrole brut, ne peut pas être utilisé tel quel. Il est acheminé par oléoducs ou pétroliers vers des raffineries, où il subit une première opération : la distillation fractionnée. Chauffé à environ 400 °C, il est introduit dans une grande colonne où ses constituants se séparent selon leur température d'ébullition. Les composés les plus légers, comme les gaz de pétrole liquéfiés (propane, butane), montent en haut de la colonne; viennent ensuite les essences, puis le kérosène, le gazole et, tout en bas, les fractions les plus lourdes, comme les fiouls lourds et les résidus qui servent à fabriquer les bitumes.

La distillation seule ne suffit pas à répondre à la demande, car les fractions obtenues ne correspondent pas aux proportions consommées. Les raffineurs recourent donc à des procédés de conversion : le craquage catalytique ou thermique casse les molécules lourdes en molécules plus légères, ce qui augmente la production d'essence et de gazole. Le reformage catalytique, lui, transforme certaines molécules pour améliorer l'indice d'octane de l'essence, c'est-à-dire sa résistance au cliquetis dans les moteurs. Des traitements comme l'hydrodésulfuration éliminent le soufre, afin de limiter les émissions polluantes, notamment les oxydes de soufre.

Les carburants obtenus sont adaptés à des usages précis. L'essence alimente les moteurs à allumage commandé, le gazole les moteurs diesel, le kérosène les avions à réaction, et les fiouls les navires et certains chauffages ou industries. Leur grande densité énergétique, leur facilité de stockage et de transport, ainsi qu'un réseau de distribution très développé expliquent la place dominante du pétrole dans les transports mondiaux.

Cette dépendance pose toutefois plusieurs problèmes. La combustion des produits pétroliers émet du dioxyde de carbone, principal gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique, ainsi que des polluants locaux (oxydes d'azote, particules fines) nuisibles à la santé. Les ressources, par ailleurs, sont limitées et inégalement réparties, ce qui rend les économies sensibles aux tensions géopolitiques et aux fluctuations des prix. C'est pourquoi on cherche aujourd'hui à diversifier les sources d'énergie : biocarburants, électricité, hydrogène, carburants de synthèse, tout en améliorant le rendement des moteurs et en réduisant la consommation.

La pétrochimie.
La pétrochimie est l'industrie qui transforme les hydrocarbures issus du pétrole ou du gaz naturel en une vaste gamme de composés chimiques, qui ne sont plus destinés à être brûlés comme carburants mais à servir de matières premières pour fabriquer des biens de consommation et industriels. Cette discipline repose sur la capacité à casser les grosses molécules d'hydrocarbures pour en obtenir de plus petites, appelées intermédiaires, qui sont ensuite assemblées pour créer des matériaux synthétiques. Les deux principales familles d'intermédiaires ainsi produites sont les oléfines et les aromatiques.

Au coeur de ce processus se trouve le vapocraqueur, une installation industrielle qui chauffe des charges comme le naphta, l'éthane ou le propane à des températures avoisinant 800°C en présence de vapeur d'eau. Cette opération brise les liaisons chimiques des molécules lourdes pour générer principalement de l'éthylène et du propylène, les deux oléfines les plus importantes en volume. Parallèlement, le reformage catalytique transforme des coupes pétrolières comme le naphta lourd pour produire des composés aromatiques, principalement le benzène, le toluène et les xylènes, souvent désignés collectivement sous le terme BTX. Ces intermédiaires, qu'ils soient oléfiniques ou aromatiques, sont des molécules hautement réactives, ce qui les rend aptes à subir des réactions de polymérisation.

La polymérisation est l'étape suivante qui consiste à lier chimiquement ces petites molécules, ou monomères, pour former de longues chaînes appelées polymères. C'est à partir de ces polymères que sont fabriqués les plastiques et les résines les plus courants, tels que le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC) et le polystyrène (PS). Au-delà des plastiques, les intermédiaires pétrochimiques sont également les précurseurs de nombreux autres produits : les oléfines et aromatiques servent à produire des fibres synthétiques comme le polyester et le nylon, des caoutchoucs synthétiques, des solvants, des détergents et des produits pharmaceutiques. Les produits pétrochimiques finaux se retrouvent ainsi dans des secteurs aussi variés que l'automobile, l'aéronautique, l'électronique, le textile, la santé ou encore l'agriculture via les engrais.

L'industrie pétrochimique est une activité industrielle lourde qui nécessite des investissements en capital considérables et des compétences techniques pointues. Pour des raisons d'efficacité économique, les complexes pétrochimiques sont souvent intégrés à proximité des raffineries, ce qui permet d'utiliser directement les coupes pétrolières et les sous-produits comme matières premières, mais aussi de mutualiser les infrastructures et les utilités. Aujourd'hui, ce secteur fait face à des transformations profondes. La demande mondiale en produits pétrochimiques continue de croître, notamment pour l'éthylène et le propylène, mais elle se heurte à des engagements croissants pour la réduction des gaz à effet de serre et à la nécessité de réduire la dépendance aux ressources fossiles. Cela se traduit par une montée en puissance du recyclage des plastiques, l'émergence de matières premières alternatives issues de la biomasse ou du recyclage chimique, et une recherche active de procédés moins émetteurs de CO2. En France, par exemple, la consommation de matières premières pétrolières par la pétrochimie a connu une tendance à la baisse ces dernières années, ce qui reflète à la fois des difficultés structurelles et des arrêts d'installations.

L'histoire de l'industrie pétrolière.
Avant le XIX^e siècle, le pétrole est déjà connu et utilisé de manière artisanale. Dans des régions comme le Caucase, la Mésopotamie ou certaines zones d'Amérique du Nord, des suintements naturels sont exploités pour l'éclairage, l'étanchéité ou la médecine. À Bakou, des puits rudimentaires existent depuis des siècles, et le pétrole est intégré à des économies locales sans véritable structuration industrielle.

La rupture intervient au milieu du XIX^e siècle avec la combinaison de la demande croissante en énergie et des progrès techniques du forage. En 1859, le forage du premier puits moderne par Edwin Drake à Titusville marque un tournant décisif. Cette initiative transforme le pétrole en ressource industrielle exploitable à grande échelle. À ce moment, le principal produit recherché est le kérosène, destiné à l'éclairage, qui remplace progressivement l'huile de baleine devenue coûteuse.

Très rapidement, une industrie structurée émerge aux États-Unis, caractérisée par une forte intégration verticale. John D. Rockefeller fonde la Standard Oil en 1870, qui devient le premier grand monopole pétrolier. Rockefeller développe une stratégie fondée sur le contrôle des raffineries, du transport (notamment ferroviaire puis pipelines) et de la distribution. Cette concentration permet des économies d'échelle considérables, mais suscite aussi des tensions politiques et économiques, aboutissant à son démantèlement en 1911 à la suite de la législation antitrust américaine.

Parallèlement, l'Empire russe devient un autre centre majeur de production. La région de Bakou connaît un développement spectaculaire dans les années 1870-1900, attirant capitaux et ingénieurs européens. Des acteurs comme la famille Nobel et les Rothschild investissent massivement dans l'extraction et le transport, notamment via la mer Caspienne et des infrastructures ferroviaires. À la fin du XIX^e siècle, la Russie rivalise avec les États-Unis en termes de production mondiale.

L'introduction de nouvelles méthodes de forage, le raffinage plus efficace et le développement des pipelines transforment la structure des coûts et permettent l'expansion rapide de l'offre. La diversification des produits pétroliers s'accélère également. Si le kérosène domine initialement, l'invention du moteur à combustion interne à la fin du XIX^e siècle ouvre un marché entièrement nouveau pour l'essence. Des figures comme Karl Benz et Henry Ford contribuent indirectement à la montée en puissance du pétrole en rendant l'automobile accessible, notamment avec la Ford Model T à partir de 1908.

Au début du XX^e siècle, l'industrie pétrolière devient progressivement globale. De nouveaux gisements sont découverts en Iran (1908), sous l'impulsion de la Anglo-Persian Oil Company, qui bénéficie du soutien stratégique du gouvernement britannique. Cette découverte marque le début de l'importance géopolitique du Moyen-Orient dans l'économie pétrolière mondiale. Le pétrole devient alors un enjeu stratégique majeur pour les puissances industrielles, notamment pour les marines militaires, qui commencent à abandonner le charbon au profit du fuel.

La Première Guerre mondiale confirme le rôle crucial du pétrole. Les armées mécanisées, les avions et les véhicules motorisés dépendent fortement des produits pétroliers. Les États-Unis, riches en ressources, deviennent le principal fournisseur des Alliés, consolidant leur position dominante dans l'économie mondiale du pétrole. Le contrôle des approvisionnements devient un facteur stratégique déterminant, influençant les décisions militaires et diplomatiques.

Dans l'entre-deux-guerres, la structure de l'industrie évolue vers un oligopole international dominé par quelques grandes compagnies, souvent désignées plus tard comme les Seven Sisters ( = Sept Soeurs). Outre les héritières de Standard Oil, des entreprises européennes comme Royal Dutch Shell et la Compagnie Française des Pétroles jouent un rôle croissant. Les accords internationaux et les concessions dans les territoires du Moyen-Orient structurent un marché mondial encore largement contrôlé par des intérêts occidentaux.

L'économie pétrolière de cette période est marquée par une forte instabilité des prix, liée à la surproduction chronique et à l'absence initiale de régulation. Aux États-Unis, des organismes comme la Texas Railroad Commission commencent à intervenir dans les années 1930 pour stabiliser les prix en contrôlant la production. La Grande Dépression accentue ces déséquilibres, entraînant une chute brutale de la demande et des prix, ce qui pousse l'industrie à adopter des mécanismes de coordination plus sophistiqués.

À partir de 1940, l'industrie pétrolière mondiale entre dans une phase de centralité stratégique absolue, dominée par les impératifs militaires, puis par la reconstruction économique et l'expansion industrielle. Pendant la Seconde Guerre mondiale, le pétrole devient un facteur déterminant de la puissance militaire. Les opérations mécanisées, l'aviation et les flottes navales dépendent entièrement des hydrocarbures. L'Allemagne nazie, pauvre en ressources pétrolières, développe des carburants synthétiques à partir du charbon, tandis que le Japon cherche à sécuriser les champs pétrolifères d'Asie du Sud-Est. Les États-Unis, disposant d'une capacité de production massive, assurent l'approvisionnement des Alliés, consolidant leur position dominante. Des infrastructures logistiques comme les pipelines transcontinentaux et les convois maritimes deviennent des éléments clés de la stratégie de guerre.

À la sortie du conflit, le pétrole s'impose comme la principale source d'énergie des économies industrialisées. La reconstruction de l'Europe dans le cadre du Plan Marshall accélère la demande énergétique, tandis que la généralisation de l'automobile et l'essor de la pétrochimie stimulent la consommation. Les grandes compagnies internationales, souvent issues du démantèlement de Standard Oil, dominent alors l'ensemble de la chaîne de valeur, de l'exploration à la distribution. Les Seven Sisters contrôlent l'accès aux réserves, fixent les prix de référence et structurent le commerce international du pétrole à travers des accords de concession souvent favorables aux pays occidentaux.

Le Moyen-Orient devient progressivement le centre névralgique de la production mondiale. Des pays comme l'Arabie saoudite, l'Irak, le Koweït et l'Iran voient leur importance stratégique croître considérablement. La création de la Saudi Aramco (initialement sous contrôle américain) illustre cette évolution. Cependant, les relations entre compagnies étrangères et États producteurs commencent à se tendre, notamment autour du partage des revenus. En 1951, la nationalisation du pétrole iranien par Mohammad Mossadegh marque un tournant, bien que rapidement contestée par des interventions internationales.

Dans les années 1950 et 1960, la consommation mondiale de pétrole connaît une croissance exponentielle, portée par l'expansion économique des Trente Glorieuses et la diffusion massive des transports motorisés. Le pétrole remplace progressivement le charbon dans l'industrie et la production d'électricité. Parallèlement, l'urbanisation et l'essor des plastiques et engrais issus de la pétrochimie renforcent la dépendance des économies modernes aux hydrocarbures. Cette période est également caractérisée par des innovations techniques majeures, notamment dans l'offshore, permettant l'exploitation de gisements sous-marins.

Face à la domination des compagnies occidentales, les pays producteurs cherchent à reprendre le contrôle de leurs ressources. En 1960 est fondée l'Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP) à Bagdad, regroupant initialement l'Iran, l'Irak, le Koweït, l'Arabie saoudite et le Venezuela. Cette organisation vise à coordonner les politiques pétrolières et à défendre les intérêts des pays producteurs face aux grandes compagnies. Bien que son influence soit limitée dans un premier temps, elle devient un acteur central dans les décennies suivantes.

Les années 1970 constituent un moment de rupture majeur dans l'économie mondiale du pétrole. En 1973, à la suite de la Guerre du Kippour, les pays arabes membres de l'OPEP imposent un embargo pétrolier contre les États soutenant Israël, notamment les États-Unis et plusieurs pays européens. Cet événement provoque le premier choc pétrolier : les prix du pétrole quadruplent, entraînant une crise économique mondiale caractérisée par l'inflation et le ralentissement de la croissance. Le pouvoir de fixation des prix passe alors des compagnies pétrolières aux États producteurs.

Le second choc pétrolier survient en 1979 dans le contexte de la Révolution iranienne, qui perturbe fortement la production iranienne. Les prix augmentent à nouveau brutalement, accentuant les déséquilibres économiques mondiaux. Ces crises incitent les pays consommateurs à diversifier leurs sources d'énergie, à améliorer l'efficacité énergétique et à développer des réserves stratégiques. Elles favorisent également l'exploration de nouvelles régions pétrolières, comme la mer du Nord et l'Alaska.

Dans ce contexte, les années 1970 et 1980 voient une vague de nationalisations dans les pays producteurs. Les États prennent le contrôle direct de leurs ressources et créent des compagnies nationales. Saudi Aramco devient entièrement saoudienne, tandis que d'autres entreprises nationales émergent dans le monde entier. Ce processus réduit considérablement l'influence directe des Seven Sisters, même si celles-ci conservent un rôle important dans la technologie, le raffinage et le commerce.

Les années 1980 marquent une phase de rééquilibrage. La hausse des prix des années 1970 a entraîné une baisse de la demande et une augmentation de l'offre non-OPEP, provoquant une surproduction. En 1986, les prix du pétrole s'effondrent, révélant les limites de la capacité de l'OPEP à contrôler le marché. Des tensions internes apparaissent entre pays membres, notamment sur les quotas de production. Parallèlement, les marchés pétroliers deviennent plus flexibles et financiers, avec le développement des marchés spot et des contrats à terme.

Sur le plan géopolitique, le pétrole reste un enjeu majeur tout au long de la Guerre froide. Les États-Unis et l'Union soviétique cherchent à sécuriser leurs approvisionnements et à influencer les régions productrices. L'URSS devient elle-même un producteur important, notamment en Sibérie, utilisant ses exportations de pétrole et de gaz comme outil économique et diplomatique.

L'invasion du Koweït par l'Irak et la Guerre du Golfe illustrent immédiatement le rôle central du pétrole dans les relations internationales. La sécurisation des approvisionnements du Golfe persique devient une priorité stratégique pour les puissances occidentales, en particulier pour les États-Unis, qui renforcent leur présence militaire dans la région.

Les années 1990 sont également marquées par la fin de la Guerre froide, qui entraîne une recomposition profonde des marchés énergétiques. L'effondrement de l'Union soviétique ouvre à l'investissement international d'immenses réserves en Russie et en Asie centrale. Des compagnies comme Gazprom et Lukoil émergent comme acteurs majeurs, tandis que les grandes compagnies occidentales accèdent à de nouveaux territoires d'exploration. Cette période voit aussi la libéralisation de nombreux marchés nationaux et l'intégration accrue des flux pétroliers dans un système globalisé.

Parallèlement, l'industrie connaît une vague de fusions et acquisitions d'ampleur. Des compagnies historiques se regroupent pour former des "supermajors" capables de faire face à la volatilité des prix et aux coûts croissants de l'exploration. Ainsi, Exxon fusionne avec Mobil en 1999 pour former ExxonMobil, tandis que BP absorbe Amoco et ARCO. Cette concentration vise à renforcer les capacités technologiques et financières nécessaires pour exploiter des gisements de plus en plus complexes, notamment en offshore profond.

L'économie pétrolière des années 1990 et 2000 est fortement influencée par la montée en puissance des marchés financiers. Le pétrole devient un actif échangé sur des marchés à terme comme le NYMEX et l'ICE, où les prix sont déterminés non seulement par l'offre et la demande physiques, mais aussi par des anticipations spéculatives. Cette financiarisation accentue la volatilité des prix et renforce l'interconnexion entre marchés énergétiques et systèmes financiers globaux.

Au début des années 2000, la demande mondiale de pétrole connaît une forte croissance, tirée par l'industrialisation rapide de pays émergents, notamment Chine et Inde. Cette hausse de la demande, combinée à des contraintes sur l'offre, entraîne une augmentation soutenue des prix, culminant en 2008 avant la crise financière mondiale de 2008. Le pétrole atteint alors des niveaux de prix historiquement élevés, reflétant à la fois des tensions géopolitiques et des limites perçues des capacités de production.

Dans ce contexte, les compagnies nationales (NOC) renforcent leur rôle dominant dans la détention des réserves mondiales. Des entreprises comme Saudi Aramco, National Iranian Oil Company ou PDVSA contrôlent l'essentiel des ressources, limitant l'accès des compagnies internationales aux gisements les plus riches. Ces dernières se concentrent alors sur des projets technologiquement complexes, tels que l'offshore profond, les sables bitumineux ou les hydrocarbures non conventionnels.

L'une des transformations majeures du début du XXI^e siècle est la révolution du pétrole de schiste aux États-Unis. Grâce à des innovations combinant fracturation hydraulique et forage horizontal, la production américaine connaît un essor spectaculaire à partir des années 2010. Cette évolution réduit la dépendance des États-Unis aux importations et modifie profondément l'équilibre du marché mondial. Elle contribue également à une surabondance de l'offre, qui se traduit par une chute des prix en 2014-2016.

Face à ces mutations, l'Organisation des pays exportateurs de pétrole adapte sa stratégie. À partir de 2016, elle coopère avec d'autres producteurs majeurs, dont la Russie, dans le cadre du groupe OPEP+, afin de réguler la production et stabiliser les prix. Cette coordination marque une évolution importante dans la gouvernance du marché pétrolier, élargissant le rôle traditionnel de l'OPEP.

Les enjeux géopolitiques restent omniprésents. Les conflits au Moyen-Orient, les sanctions économiques contre des pays producteurs comme l'Iran ou le Venezuela, ainsi que les tensions en mer de Chine méridionale influencent régulièrement les prix et les flux commerciaux. Le pétrole demeure un instrument de puissance économique et diplomatique, utilisé dans des stratégies d'influence et de négociation internationales.

Parallèlement, depuis les années 2000 et surtout 2010, la question environnementale prend une importance croissante. La contribution du pétrole au changement climatique conduit à une remise en question progressive du modèle énergétique fondé sur les hydrocarbures. Les accords internationaux comme l'Accord de Paris de 2015 incitent à réduire les émissions de gaz à effet de serre, ce qui pousse les États et les entreprises à envisager une transition énergétique.

Cette transition reste toutefois incomplète et inégale. Malgré le développement des énergies renouvelables, le pétrole conserve une place centrale dans les transports, la pétrochimie et de nombreux secteurs industriels. Les grandes compagnies pétrolières commencent à se diversifier vers des activités énergétiques plus larges, tout en continuant à investir dans l'exploration et la production.

Depuis les années 2020, l'industrie pétrolière évolue dans un environnement marqué par une incertitude accrue. La pandémie de covid-19 provoque un effondrement temporaire de la demande en 2020, suivi d'un rebond rapide. Les tensions géopolitiques, notamment liées à la guerre en Ukraine, réaffirment le rôle stratégique des ressources énergétiques. Dans le même temps, les pressions réglementaires, sociétales et financières en faveur de la décarbonation redéfinissent les perspectives à long terme du secteur.