Petrol endüstrisi, petrol sanayi veya petrol ve doğal gaz endüstrisi, küresel olarak petrol ve petrol ürünlerinin aranması, çıkarılması, rafine edilmesi, taşınması ve pazarlanması süreçlerini kapsayan terimdir. Sektörün en büyük hacme sahip ürünleri arasında mazot ve benzin bulunmaktadır. Petrol ayrıca ilaçlar, solventler, gübre, pestisit ve plastik gibi birçok kimyasal ürün içinde ham madde niteliği taşımaktadır. Petrol endüstrisi upstream (yukarı akış veya kaynak), midstream (orta akış) ve downstream (aşağı akış) şeklinde üç ana bileşene ayrılmaktadır. Midstream yani orta kısım işlemler genellikle downstream kategorisine dahil edilmektedir.
Petrol birçok sanayi için oldukça önemlidir ve endüstriyel olarak yapılandırılması uygarlığın yaşamı için önem taşımaktadır. Bu nedenle pek çok ülke için devamlılığı kritik bir husustur. Dünya'daki enerji tüketiminin büyük çoğunluğunu oluşturan petrolün %53'ü Orta Doğu'dan, %32'si ise Avrupa ve Asya'dan elde edilmektedir.
Dünya'da her yıl yaklaşık olarak 30 milyar varil (4.8 km3) petrol tüketilmektedir. Bu tüketiciler arasındaki en büyük ülkeler, gelişmiş ülkelerdir. Amerika Birleşik Devletleri 2007 yılında tek başına, üretilen petrolün %25'ini tüketmiştir. Bir bütün olarak ele alındığında petrol üretimi, dağıtımı, rafinajı ve perakende olarak satışı açısından dünyanın en büyük sanayisini temsil etmektedir.
Bu aşamada örneğin Amerika Birleşik Devletleri hükûmeti, petrol şirketlerine petrol sahalarının kiralanmasında, sondaj ekipmanlarının maliyetleri ve sağlanması konusunda, petrol arama ve çıkarmanın hemen, hemen her aşamasında oldukça yüklü bir kamu sübvansiyonu ile vergi indirimi sağlamaktadır.
Rusya İmparatorluğu'nun petrol üretimi 1825 yılında 3.500 ton iken üretim kapasitesi bu yüzyılın ortalarında iki katına çıkmıştır.[2] 1846 yılında günümüzdeki Azerbaycan'ın Bakü şehrinde bulunan petrol sondaj istasyonu için Rusya İmparatorluğu'nda iki büyük boru hattı inşa edilmiştir. Bunlardan birisi 833 km. uzunluğundadır ve 1906 yılında tamamlandığında Hazar'dan Batum'da bulunan Karadeniz limanlarına petrol aktarmaya başlamıştır. Diğer boru hattı ise 162 km. uzunluğunda yapılmış ve Hazar'dan Çeçenistan'a petrol taşınmasında kullanılmıştır. Batumi 1936 yılında Batum olarak yeniden adlandırılmıştır.
20. yüzyılın başlarında Rusya İmpatorluğu'ndaki petrol üretiminin neredeyse tamamı Apşeron (veya Abşeron) Yarımadası'ndan elde ediliyordu ve Dünya'daki üretimin yarısını oluşturmasından dolayı uluslararası piyasalarda egemen konumdaydı.[3] 1884 yılında Bakü'nün banliyölerinde işletilen yaklaşık 200 küçük rafineri bulunuyordu.[4] Bu ilk gelişmelerin etkisine bağı olarak Apşeron (veya Abşeron) Yarımadası, petrol kirliliği ve eski çevre ihmali mirasına sahip olmuştur.[5] 1846 yılında Bakü'de daha kaliteli petrol aramaları için vurucu aletler ile 21 metre derinliğe kadar inilerek petrol aramaları yapılmıştır. 1878 yılında ise Ludvig Nobel, 19. yüzyılda büyük bir petrol şirketi olan Branobel şirketi için ilk petrol tankerini devreye almış ve Hazar Denizi üzerinden petrol taşımada bir devrimi başlatmıştır.[3]
İlk modern petrol rafinerileri 1854-1856 yıllarında Polonya'nın Jasło yakınlarında, Ignacy Łukasiewicz tarafından inşa edilmiştir. (Orta Avrupa'daki tarihi Galiçya bölgesi Galiçya ve Lodomeria Krallığı'na bağlı kalmıştır) [6] Bu rafineri başlangıçta ancak küçük çaptaki yakıt taleplerine cevap verebiliyordu. Rafine edilerek elde edilen ürünler Łukasiewicz'in kerosen lambasına ek olarak suni asfalt yapımı, makine yağı ve diğer yağlama maddelerinin üretiminde kullanılıyordu. Gaz yağı lambaları rafinerinin civar bölgelerinde oldukça popülerlik kazanmıştır.
İlk ticari petrol kuyusu 1858 yılında Kanada'daki (daha sonra Batı Kanada) Oil Springs, Ontario'da faaliyete geçirilmiştir.[7] İşadamı James Miller Williams, yerin dört metre altında zengin bir petrol rezervi keşfetmesinden önce 1855 ve 1858 yılları arasında birkaç kuyu daha kazmıştır.[8][9] Williams 1860 yılında bu kuyudan 1.5 milyon litre petrol çıkarıyordu ve elde ettiği petrolün tamamını gaz yağı lambası rafinesinde kullanıyordu.[7] Bazı tarihçiler ise Kuzey Amerika'nın ilk petrol sahasının Kanada'da bulunduğu iddiasına itirazda bulunup, ilk petrol kuyusunun Pennsylvania'daki Drake Well olduğunu savunmuşlardır. Ancak Drake'de 28 Ağustos 1859 tarihine kadar üretim yapıldığına dair bir kanıt bulunmamaktadır. Buradaki tartışmalı nokta Edwin Drake’in bir kaya rezervuarı içerisinde petrol bulmuş iken, William'ın kayanın üzerinde petrol bulmuş olması olabilir. Oil Springs'deki keşif petrol patlaması yaptı ve bölgeye çok sayıda spekülatör ile işçinin gelmesine neden oldu. Kanada'nın fışkıran ilk kuyusu 16 Ocak 1862 tarihinde patladı. Yerel petrol arayıcısı John Shaw 48 metrede petrolü buldu.[10] Bir hafta boyunca kontrol altına alınamayan petrolün fışkırarak, günde 3.000 varil kadar petrolün kuyudan fışkırdığı bildirilmiştir.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilk modern petrol sondajı, 1850'li yıllarda Batı Virginia ve Pennsylvania'da başladı. Edwin Drake'in 1859 yılında Titusville, Pennsylvania yakınlarındaki keşfi ve kuyudan petrolün fışkırması ilk gerçek ve modern petrol kuyusu olarak kabul edilmektedir.[11][12] 20. yüzyılın ilk çeyreğinde Amerika Birleşik Devletleri, Dünya'nın en büyük petrol üreticisi olan Rusya'yı geçmeye başlamıştı. 1920'lerin ortalarına gelindiğinde, petrol alanları Kanada, Polonya, İsveç, Ukrayna, Amerika Birleşik Devletleri, Peru ve Venezuela olmak üzere birçok ülkede kurulmuştur.[12]
İlk başarılı petrol tankeri olan Zoroaster, Ludvig Nobel tarafından tasarlanmış ve İsveç'te 1878 yılında inşa edilmiştir. Bu tanker Bakü ile Astrahan arasında işletilmiştir.[13] Bir dizi yeni tanker tasarımları ise 1880'lerde geliştirildi.
1930'ların başlarında Texas Company, Meksika Körfezi'nin kıyı bölgelerinde delme işlemi yapılabilmesi için ilk taşınabilir çelik mavnaları geliştirdi. 1937 yılında Pure Oil Company (günümüzde Chevron Corporation'ın bir parçası) ve ortağı Superior Oil Company (günümüzde ExxonMobil Corporation'ın bir parçası) Calcasieu Parish, Louisiana'daki denizin 1.6 km. açıklarında 4.3 metrelik alanı bulunan sabit platform kullandı. Kerr-McGee Petrol Endüstrileri (günümüzde Anadarko Petroleum Corporation), Meksika Körfezi'nde Kermac No. 16'da yaptığı delme işlemi sonrasında, karadan görünmeyecek bir alandaki ilk petrol keşfini yapmış oldu.[14] 1949 yılı sonuna kadar Meksika Körfezi'nde kırk dört keşif kuyusu açıldı ve bunların on birinde petrol ve doğal gaz bulunduğunun keşfi yapıldı.[15] II. Dünya Savaşı sırasında (1939-1945) Bakü ve Orta Doğu'dan gelen petrolün kontrolü savaşa ve müttefiklerin nihai zaferinde büyük rol oynamıştır. Petrol arzının kesilmesi, savaşın ikinci bölümünde Japonya'yı zayıflatmıştır. II. Dünya Savaşı sona erdikten sonra ise petrol üretiminde Orta Doğu ülkeleri ve Amerika Birleşik Devletleri öne geçmiştir. Daha sonrasında ise açık deniz sondajları, gemi sondajları (Drillship), petrol tankerleri, boru hatları gelişmiş, petrolün küresel nakli konusunda büyük gelişme yaşanmıştır. 1960 ve 1970'li yıllarda kurulan çoklu toplum kuruluşları olan OPEC (Petrol İhraç Eden Ülkeler Örgütü) ile OAPEC (Petrol İhraç Eden Arap Ülkeleri Örgütü) petrol fiyatları ile petrol politikalarının belirlenmesinde önemli rol oynamışlardır. Bunun yanı sıra meydana gelen petrol sızıntıları ve temizlenmesi, siyasi, çevresel ve ekonomik önemi giderek artan önemli bir konu haline gelmiştir.
Doğal gaz yer kabuğunun içindeki fosil kaynaklı bir çeşit yanıcı gaz karışımıdır. Bir petrol türevidir. Yakıt olarak önem sıralamasında ham petrolden sonra ikinci sırayı alır. Doğal gazın büyük bölümü (%70-90'ı), Metan gazı (CH4) adı verilen hidrokarbon bileşiğinden oluşur. Diğer bileşenleri; etan (C2H6), propan(C3H8), bütan (C4H10) gazlarıdır. İçeriğinde eser miktarda karbondioksit (CO2), azot (N2), helyum(He) ve hidrojen sülfür (H2S) de bulunur. Doğal gaz konvansiyoneldir ve konvansiyonel olmayan doğal gaz türleri arasında kaya gazı, kum gazı ve kömür gazı bulunur.
Doğal gazı oluşturan hidrokarbon bileşikleri, yeraltındaki petrolün de bileşenleridir. Doğal gaz geçmişte petrol üretimi esnasında ortaya çıkan yararsız bir atık olarak görülmüş ve petrol üretim tesislerinde yakılarak uzaklaştırılmıştır. Günümüzde ise değerli ve stratejik bir enerji kaynağı olarak sıklıkla evlerde ve endüstride kullanılmaktadır.
Dünya üzerinde Antarktika dışında tüm kıtalarda doğal gaz üretilmektedir. Dünyadaki en büyük üretici Bağımsız Devletler Topluluğu'dur. ABD, Kanada ve Hollanda ve İran da önemli doğal gaz üreticileri ülkelerdendir.
Doğal gazı en verimli ve en ucuz taşıma yöntemi boru hattı kullanımıdır. ABD'de büyük bölümü II. Dünya Savaşı sırasında döşenmiş yaklaşık 3,2 milyon km doğal gaz boru hattı vardır.
Bunun yanında doğal gaz basınçlı tanklarda sıvılaştırılmış olarak da taşınabilir. Sıvılaştırılmış doğal gazın (LNG) taşıma sırasında çok yüksek basınç altında ve düşük sıcaklıklarda tutulması zorunluluğu, bu taşıma yöntemini boru hattı yöntemine göre daha verimsiz kılmaktadır.
Türkiye’de doğal gazın varlığı 1970 yılında Kırklareli Kurumlar Bölgesi'nde tespit edilerek 1976 yılında Pınarhisar Çimento Fabrikası’nda kullanılmaya başlandı. 1975 yılında Mardin Çamurlu sahasında bulunan doğal gaz, 1982 yılında Mardin Çimento Fabrikası’na verildi. Kaynaklardaki rezervlerin sınırlı olması tüketimin genişlemesini önledi.
Doğal gazın sanayi ve şehir şebekelerinde kullanımı çalışmalarına, 84/8806 sayılı Bakanlar Kurulu kararıyla 1984 yılında SSCB ile imzalanan doğal gaz sevkiyatı anlaşmasının ardından başlandı. Doğal gaz şehriçi evsel ve ticari olarak ilk kez 1988’de Ankara’da kullanıldı. 1992 yılında İstanbul, Bursa, Eskişehir ve İzmit’te doğal gaz pazarı genişledi.
Türkiye’de tüketime sunulan yıllık doğal gaz miktarı, imzalanan anlaşmalarla 2005 yılında 40 milyar m³; 2010 yılında 55 milyar m³ mertebesine ulaşması beklenmektedir. Özellikle evsel kullanımda doğal gazın kesilmesi riski yoktur. Gazın büyük bir kısmı sanayide kullanılmaktadır ve gaz dağıtım firmaları sanayideki aboneleri ile özel bir sözleşme yaparak olası bir gaz arzı sıkıntısında sanayiye verdiği gaz miktarını azaltıp bunu konutlara vermektedir. Böyle bir durum, bugün için çok az bir ihtimaldir, çünkü Türkiye'de gaz arzı talepten fazladır.
Türkiye’de de sınırlı bir miktarda doğal gaz çıkmakta ve kullanıma sunulmaktadır. Türkiye doğal gazı esas olarak Rusya ve İran’dan boru hatlarıyla, Cezayir ve Nijerya’dan sıvılaştırılmış (LNG) olarak deniz yoluyla satın almaktadır. Ayrıca Azerbaycan ve Türkmenistan ile doğal gaz temini için anlaşmalar yapmıştır.
Türkiye'nin doğal gazda dışa bağımlılığı %98'8'dir. Tüketilen 49,8 milyar m³ doğal gazın ancak 502 milyon m³'ü (%1) Türkiye'de üretilmiştir. Doğal gazın %50'si elektrik üretiminde kullanılmaktadır.
Türkiye 2014 yılında ithal ettiği doğal gazı sırasıyla şu ülkelerden temin etmiştir: Rusya %56,İran %19, Azerbaycan %9, Cezayir %9, Nijerya %7. Türkiye'nin doğal gaz rezervi 5 milyar m³'tür. Yeni kaynaklar bulunmadığı takdirde var olan kuyuların 10 yıllık üretim ömrü vardır