On a eu peur de la panne sèche… la technologie a refait le plein !

1. On a eu peur de la panne sèche…la technologie a refait le plein ! Marc ISABELLE IMRI (Paris Dauphine) & CEA <marc.isabelle@cea.fr> ou comment l’innovation a sauvé un pétrole donné pour mort dans les années 1970 Rencontres de Cargèse juin 2004

2. Il était une fois…les trente glorieuses (1945-1973) • 5,9 % de croissance moyenne du PIB français sur trente ans… • 12,6 % de croissance moyenne de la consommation française de pétrole sur trente ans ! 1 • Marc ISABELLE 2004

3. On a cru à la panne sèche… 29 nov. 1973 19 avril 1975 1er juin 1979 « Oil becomes endangered species » 2 • Marc ISABELLE 2004

4. … et on a eu raison ! • « Le ratio mondial réserves/production ne cesse de diminuer et, à moyen terme, aucune source de remplacement du pétrole n’est disponible. Il faut donc encore beaucoup de pétrole pour satisfaire la demande d’énergie des vingt prochaines années. Ce pétrole dont on a besoin, on peut le trouver mais on le trouvera probablement dans des zones d’accès difficile, ou en offshore profond et, par conséquent à un coût élevé. De toutes façons, il est hors de question de découvrir les quelques Moyen-Orient dont on aurait besoin pour prolonger l’ère du pétrole jusqu’à l’an 2000 » (Chevalier J.-M., 1975, p.254)  Source : Tugendhat & Hamilton, (1975) : Oil. The biggest business, p.215 3 • Marc ISABELLE 2004

5. Finies les grandes découvertes pétrolières à bon compte ! • La courbe en U des économistes Nationalisations des ressources pétrolières… 1971 1972 1973 1974 1975 … d’Algérie, de Libye … du Venezuela Internationalisation de l’industrie pétrolière … d’Irak, d’Oman … d’Arabie Saoudite, du Koweït, du Qatar, d’Abu Dhabi découvertes du Venezuela, d’Iran… … d’Iran Difficulté technique pour découvrir, développer et produire un nouveau champ de pétrole Mer du Nord, Alaska, … … d’Irak x … d’Arabie Saoudite … du Koweït Hyper-contrainte technique … d’Algérie, de Libye, d’Abu Dhabi Contraintes techni-ques décroissantes ??? plus de grande découverte 1920 1930 1940 1950 1960 1970 Qté • Apparition d’une contrainte technique nouvelle… démultipliée par l’impératif de sécurité d’approvisionnement des économies occidentales 4 • Marc ISABELLE 2004

6. Ça a quelle tête, une hyper-contrainte technique ? • Les limites des technologies existantes en 1973 • Viking Graben : • profondeur d’eau • min 100 m max 250 m • fréq.(vagues > 2,5 m) ~ 35% du temps • tempêtes, froid, … •  on ne sait pas faire; • ex. fenêtre de trois mois en été pour ins- -taller les plateformes • Alaska North Slope : • eaux prises par les glaces • dégel du permafrost • tremblements de terre • migrations d’animaux sauvages • tempêtes, froid, … •  on a cru qu’on savait transporter le pétrole; la première goutte est arrivée au port en eaux libres de Valdez en 1977 avec cinq ans de retard et un surcoût farami-neux par rapport au projet initial • Southern Gas Basin : • profondeur d’eau max = 50 m • fréq.(vagues > 2,5 m) ~ 6% du temps •  on sait faire Source : Tugendhat & Hamilton, ibid. Source : Chevalier, (1973) : Le nouvel enjeu pétrolier, p.80 5 • Marc ISABELLE 2004

7. Finis les prix crevant le plafond ! • 1928-1985 : ≈ soixante ans de prix décorrélés des coûts Pas de contrainte concurrentielle Hyper-contrainte concurrentielle Prix administrés par le cartel des sept sœurs formé en 1928 Contre-choc pétrolier (1986) puis prix concurrentiels Chocs pétroliers • 1986-200? : environnement totalement nouveau de prix concurrentiels  impératif permanent de réduction des coûts 6 • Marc ISABELLE 2004

8. L’innovation sans contrainte 1928-1969 • L’industrie pétrolière butine : • progrès scientifiques et techniques fortement exogènes • percolent et se diffusent dans toute l’industrie • Emergence des grands principes technologiques : la sismique issue du développement des géosciences diffusée dans les années 1940 la diagraphie électrique inventée en 1927 par les frères Schlum--berger, des entrepreneurs-innovateurs le forage en pression équilibrée inventée à la fin des années 1940 pour prévenir le phénomène de puits éruptif 7 • Marc ISABELLE 2004

9. L’innovation sous contrainte technique sans contrainte concurrentielle1970-1985 • L’industrie pétrolière (i) explore, (ii) bricole et (iii) coopère : (i) investissements de R&D de l’industrie pétrolière multipliés par un facteur 2 à 3 (ii) transposition & améliorations incrémentales de techniques existantes (ex. barge de forage construite à partir d’un simple ponton) (iii) organisation du projet type = deux entreprises à 50-50% (ex. Shell + Exxon associées pour toute la Mer du Nord) • Variété et concurrence des solutions développées ; ex. des technologies offshore : • De gauche à droite, • forage à terre • plateforme fixe • plateforme auto-élévatrice • plateforme semi-submersible • système de production flottant • plateforme à lignes tendues 8 • Marc ISABELLE 2004

10. L’innovation sous contraintes techniqueet concurrentielle1986-200? • L’industrie pétrolière (i) rationalise, (ii) assemble et (iii) coopère encore davantage (i) « le paradoxe de la R&D dans l’industrie pétrolière » (Bauquis, 2000) (ii) ex. deux innovations permises par la révolution informatique & NTIC la sismique 3D utilise au maximum la redondance de l’information sismique le forage interactif permet de piloter les puits en temps réel en fonction des caractéristiques géologiques rencontrées (iii) organisation du projet type = 2,5 entreprises à 40% 9 • Marc ISABELLE 2004

11. années 1970 1980 1990 2000 Conclusion : l’ivresse de la création dans les chocs et contre-chocs • Les hyper-contraintes technique et concurrentielle ont puissamment stimulé l’innovation dans l’industrie pétrolière Profondeur d’eau (offshore): + exploration 500 m 2200 m 2700 m + production 100 m 500 m 1900 m Taux de succès en exploration 10 % 20 % Taux de récupération des HC 15-20 % 30-35 % Déport horizontal de puits 2,5 km 6,1 km 10,6 km Durée d’une campagne 18 mois 6 mois sismique 3D de 1000 km2 Durée standard d’une 5-7 ans 2-3 ans phase de développement 10 • Marc ISABELLE 2004

12. Conclusion : l’ivresse de la création dans les chocs et contre-chocs • Grâce (entre autres) à l’innovation, on avait encore du pétrole en l’an 2000 et on en aura encore pour quelques décennies… 11 • Marc ISABELLE 2004

13. Bibliographie • ADELMAN M.A., (1972) : The World Petroleum Market, Baltimore : John Hopkins University Press. • APPERT O., BOY de la TOUR X., (1997) : « Exploration et production des hydrocarbures : les enjeux technologiques pour l’Europe », Revue de l’Énergie, n° 485, p. 105-119. • AYOUB A., (1996) : Le pétrole. Economie et politique, Paris : Economica. • BABUSIAUX D., (1999) : « Le pétrole », Revue de l’Énergie, n° 509, p. 522-531. • BAUQUIS P.R., (2000) : « Impact des progrès techniques dans l’amont pétrolier », Pétrole et Techniques, n° 425, p. 72-73. • BOURGEOIS B., (1999) : « Le renouvellement de l’amont pétrolier : co-évolution entre changements techniques et organisationnels », Revue de l’Énergie, n° 512, p. 770-776. • BOURGEOIS B., FINON D., MARTIN J.-M., (2000) : Énergie et changement technologique. Une approche évolutionniste, Paris : Economica. • BOY de la TOUR X., (1999) : « Pétrole et gaz : une dynamique technologique », Revue de l’Énergie, n° 509, p. 585-594. • CHEVALIER J.-M., (1973) : Le nouvel enjeu pétrolier, Paris : Calmann-Lévy • CHEVALIER J.-M., (1975) : « Eléments théoriques d’introduction à l’économie du pétrole : l’analyse du rapport de force », Revue d’Économie Politique, n° 2, p. 230-256. • CHEVALIER J.-M., BARBET P., BENZONI L., (1986) : Economie de l’énergie, Paris : PFNSP & Dalloz. • DOS SANTOS E.M., CUEILLE J.-P., (1998) : « L’innovation technologique comme source majeure d’avantage concurrentiel dans l’industrie pétrolière », Revue de l’Énergie, n° 497, p. 230-242. • HASSAN J., (1992) : « Oil Production Technology, West to East », in Jeremy D.J. (ed.), The Transfer of International Technology, Hants : Edward Elgar. • ISABELLE M., (2000) : Accélération technologique et transformations organisationnelles dans l’industrie d’exploration-production d’hydrocarbures, thèse de science économique, ENSPM & Université de Bourgogne. • LAPOINTE A., (1995) : « Les tendances en exploration/production : défis du financement », in : Lapointe A., Taghvaï H. (éd.), L’industrie des hydrocarbures. Défis et opportunités, actes du colloque, Tunis, 27-29 avril 94. • MARTIN J.-M., (2000) : « Energie et changement technologique », Revue de l’Énergie, n° 497, p. 223-229. • TUGENDHAT C., HAMILTON A., (1975) : Oil. The Biggest Business, London : Eyre Methuen. • http://www.schoolscience.co.uk/content/4/chemistry/petroleum/captain/index.html 12 • Marc ISABELLE 2004