L'exploitation du pétrole remonte à une époque ancienne, mais son importance, commerciale et industrielle, croît à partir du pour connaître au un essor économique et aussi une succession de crises.
Découvertes thumb|left|Source et ruisseau bitumeux du Puy de la Poix, sur la commune de CLERMONT-FD, Puy-de-Dôme, France
Lors du processus de formation du pétrole, celui-ci quitte sa roche-mère et migre vers la surface. S'il ne rencontre pas de couche imperméable dans sa migration, il atteint la surface du sol, où il est lentement détruit par oxydation. Si une couche imperméable l'arrête, il s'accumule en dessous de celle-ci, constituant ainsi un gisement pétrolifère. À la suite de mouvements de terrain ultérieurs, des failles peuvent se produire, et permettent à de petites quantités de pétrole de fuir jusqu'à la surface. Ainsi, les affleurements de résidus pétroliers naturels en surface trahissent souvent la présence d'un gisement en sous-sol ; on en trouve dans de très nombreux pays, encore à l'heure actuelle, y compris en France.. Le gisement de La Brea Tar Pits (la brea = le brai en espagnol) à Los Angeles, toujours actif, a piégé une telle quantité d'animaux du PléistocèneLocalities of the Pleistocene: The La Brea Tar Pits qu'un musée a été crééLa Brea Tar Pits Museum sur cet emplacement.
Le gaz se comporte d'une façon similaire ; il s'enflamme généralement en atteignant la surface, donnant lieu à une flamme permanente. On en connaît également des exemples, parfois très anciens (Bakou, Yanartaş) ou au contraire très récents, comme à Darvaza.. Lorsque le gisement souterrain se trouve sous la mer, le pétrole parvenant au fond de la mer, un peu moins dense que l'eau, continuera son ascension jusqu'à la surface ; il forme là les irisations trahissant sa présence. L'amiral Voïnovitch le remarquera en mer Caspienne en 1781. . Le gaz au contraire forme des hydrates de gaz et reste sur le fond marin. Ainsi, pétrole et gaz naturel ont toujours été présents dans la nature ; les premières recherches pétrolières consistaient simplement à demander aux habitants s'ils connaissaient de telles sources à proximité.
Usages préindustriels
L’usage du pétrole remonte à l’Antiquité., mais l’approvisionnement était limité aux affleurements naturels de pétrole, et au pétrole trouvé en creusant des puits pour trouver de l’eau potable ou de la saumure. Les civilisations mésopotamiennes s’en servaient comme produit pharmaceutique, cosmétique, comme combustible pour les lampes à huile et dès 6000 av. J.-C. pour le calfatage des bateaux Bitumen history. Les Égyptiens employaient de l’asphalte pour la momification. Diodore et Strabon écrivent que du bitume était utilisé dans la construction des jardins suspendus de Babylone . ; le cylindre de Cyrus l'atteste également. Hérodote signale une source de bitume à Ardericca., près de Suse. ; on en trouvait à Zacynthe (îles Ioniennes, Grèce), et à proximité de l'Issus, l'un des affluents de l'Euphrate. Dans de nombreuses langues d'Asie et du Moyen-Orient, on retrouve la racine naft ou neft (naphte), qui, donnée comme nom à un village, indique fréquemment la présence d'hydrocarbures à proximité. thumb|Shen Kuo, 1031-1095.. En Asie, certaines sources indiquent que des puits étaient forés en Chine dès le avec des tiges en bambou . ; au , le pétrole était connu comme l'« eau qui brûle » au Japon. Shen Kuo au utilise le premier le terme 石油 (Shíyóu, littéralement « huile de roche ») dans son encyclopédie Mengxi Bitan pour désigner le pétrole, dont il pensait qu'il y avait un afflux continuel venant des profondeurs de la terre, au contraire du charbon de bois dont l'abus entraînait la déforestation déjà à son époque.
Au , Al-Razi décrit la distillation du pétrole au moyen d'un alambic, produisant du pétrole lampant ; ce dernier a été utilisé par les Byzantins, puis les Vénitiens, et on peut supposer que le « feu grégeois », qui incendiait les navires ennemis, en contenait. Les Amérindiens utilisaient du pétrole pour calfater les embarcations et pour ses supposées vertus médicinales. Au début du , il existait une utilisation ponctuelle du pétrole, surtout aux États-Unis. Il était vendu comme remède , ou servait dans des lampes et comme lubrifiant.
En Roumanie (Dacie), on trouve des allusions à l'exploitation du pétrole dès l'occupation romaine au . ; le latin picula (graisse, poix) aurait donné le roumain păcură et le français « poix ». En 1440, un document atteste la propriété d'une « fontaine de poix noire » dans le village de Lucăceşti, considéré comme le berceau de l'industrie pétrolière en Roumanie.. En Pologne, c'est la Galicie qui fournit les premières indications.
En France, les premiers puits (qui exploitaient surtout des sables bitumineux) ont été creusés dans des galeries souterraines et non des puits de forages autour du village de Pechelbronn (Bas-Rhin), dont le nom veut précisément dire « puits de bitume », pour y exploiter cette ressource connue depuis le quinzième siècle.Le bitume de Pechelbronn. Louis Pierre Ancillon de la Sablonnière fonda une société en 1740 et fit creuser entre 1745 et 1785, dix puits qui atteignirent 10 à de profondeur, puis en 1801 et en 1869.. Citons également Kutzenhausen dans la même régionUne nouvelle énergie renouvelable prend son essor en Alsace Le Monde, 15 aout 2008. L'exploitation, associée à une raffinerie, perdura jusqu'aux années 1970. On y créera la Société des huiles ANTARAntar, un nom de légendePechelbronn aux Archives nationales, qui sera absorbée par ELF Aquitaine en 1970. Ne restent dans la région que quelques puits à balancier, près de la frontière entre l'Allemagne et la France, sur le ban communal de Scheibenhard.
1855-1901 : naissance d’une industrie
En 1855, George Bissell et Jonathan Eveleth apprennent que le pétrole qu'on trouve très facilement dans le Nord-Est des États-Unis, en Pennsylvanie, (et qui était utilisé jusque-là par les Indiens et les premiers colons pour l'éclairage) pouvait fournir du pétrole lampant par distillation. Plusieurs industriels américains de l'huile d'éclairage, comme le New Yorkais Charles Pratt, renoncent peu à peu à l'huile de baleine pour raffiner du pétrole.
Les deux hommes créent alors la société Pennsylvania Rock Oil Company et demandent à Benjamin Silliman Jr., un professeur de chimie de l'université Yale, de leur confirmer la faisabilité de cette distillation à l'échelle industrielle. En 1856, après avoir vu des photos de derrick forant le sol à la recherche de sel, Bissell imagine de forer pour extraire le pétrole plutôt que de passer par des mines comme il était d'usage à l'époque.
À la même époque, l'industrie pétrolière naît en Roumanie, avec la première raffinerie en 1857 à Ploieşti, qui alimente les lampes de l'éclairage public de Bucarest. En juillet 1858, le professeur de géologie supervise le premier forage pétrolier en Allemagne sur la commune de Wietze qui exploite le premier puits de pétrole en juin 1859..
La Pennsylvania Rock Oil Company devient en 1858 la Seneca Oil (à la suite d'un désaccord entre associés) et engage alors un retraité des chemins de fer nommé Edwin Drake comme prospecteur (principalement parce qu'il bénéficie d'une gratuité de transports).. Celui-ci, contrairement à une idée répandue (surtout aux États-Unis), n’est donc pas à l'origine du forage du premier puits de pétrole en 1859. Il était simplement l'employé de la première société à produire du pétrole depuis un puits spécifiquement foré dans ce but.
Drake fore donc son puits à Titusville en Pennsylvanie, dans une région connue pour les affleurements de pétrole, et produit les premiers barils américains. Les États-Unis en produisent en 1859, époque de la . L’année précédente, le seul producteur était la Roumanie avec . Dès 1862, les États-Unis produisent de barils (c'est-à-dire tonnes), devançant tous les autres (en 2007, la production quotidienne mondiale était de de barils par jourStatistiques de production de pétrole en 2007).
Différentes régions du monde participent au mouvement encore relativement modeste pour l'époque de la « ruée vers l’or noir » : Alberta, Californie, Transylvanie, Pologne et Azerbaïdjan. Le marché reste confiné aux applications traditionnelles, pétrole lampant en tête. En 1855, le chimiste américain Benjamin Silliman Jr. (1816-1885), reprenant des travaux antérieurs, sépare un certain nombre de produits par distillation du pétrole : goudrons, lubrifiants, naphta, solvants pour les peintures ainsi que l’essence qui, considérée à ce moment comme produit mineur, est utilisée comme détachant. Le marché du pétrole connaît des fluctuations de prix énormes, chaque nouveau gisement saturant le marché pour quelque temps. John Davison Rockefeller parvient à établir une situation de monopole sur le raffinage américain, qui sera mise en cause par la mise en application de la loi antitrust.
Dans le domaine du transport, la mise au point de l'oléoduc et du navire pétrolier (Branobel, années 1870) autorisent le rapprochement des sites de production et de consommation. Le premier oléoduc de capacité industrielle, entre Bakou et Batoumi (sur la mer Noire), transporte du kérosène..
1901-1945 : développement des techniques et des marchés
Dans les années 1910, on a déjà découvert des champs pétrolifères importants au Canada (Alberta), en Indonésie (Sumatra en 1885), en Perse (Masjed Soleiman, 1908), au Pérou (Zorritos, 1863), au Venezuela et au Mexique : le domaine pétrolier se considère très vite dans sa dimension mondiale et devient crucial lors des années de course aux champs pétroliers, aux États-Unis en Mésopotamie.
Développement des techniques Foré en 1901, le premier puits du gisement de Spindletop au Texas inaugure une ère nouvelle : creusé dans un réservoir profond et non indiqué par des affleurements, il produit .
Les progrès des techniques d'explorations pétrolières, notamment par des dispositifs d'analyse électrique des sous-sols, expérimentés dans le nord de l'Alsace par les frères Schlumberger à partir de 1927, révolutionnent le secteur. Ces recherches conduiront à la technique de la diagraphie, qui permet de détecter les strates productrices pendant le forage. À la même époque, on met au point les techniques de carottage, qui identifient précisément les couches géologiques ; la gravimétrie contribue à l'identification des anticlinaux ; enfin la sismique, en apportant une description de plus en plus précise du sous-sol avant tout forage, se rend indispensable.
La prospection directe du pétrole offshore voit commercialement le jour en 2000 par l’emploi de méthodes électromagnétiques spécifiques en complément des méthodes sismiquesStéphane Sainson, Electrographies de fond de mer. Une révolution dans la prospection pétrolière, Cachan. Ed. Lavoisier 2012Stéphane Sainson, La prospection électromagnétique du pétrole sous-marin, Industrie et Technologies n°962, février 2014.
Dans le but de s'adapter à la demande ci-dessous, le raffinage du pétrole progresse considérablement dans cette période. Le craquage catalytique en lit fluidisé est mis au point dans les années 1930 ; il permet essentiellement de transformer des coupes lourdes, mal valorisées, en carburants pour l'automobile.
Développement des marchés thumb|Le VLCC Algarve au déchargement à Antifer.