Crack 3-2-1 (3:2:1, 321) vs utilisation des raffineries, 1990–2026 : le lien qui a changé de signe en 2020

Dernière observation

Synthèse

L’historique en six chiffres

Ce que dit le récit du marché tendu

La lecture courante joint les deux séries en une phrase. Quand les raffineries tournent près de leur limite, le marché des produits est tendu, et un marché des produits tendu est précisément ce qu’un crack spread large mesure ; quand la flotte est à l’arrêt, les produits abondent et la marge est mince. Le guide d’Eco3min sur les marges de raffinage comme baromètre des profits pétroliers l’énonce sous cette forme, un taux d’utilisation tenu au-dessus de 90 % environ pendant des mois signalant un marché tendu propice aux marges élevées, et la page du dataset d’utilisation le répète : une utilisation élevée coïncide en général avec des cracks larges, parce que les deux reflètent la tension des produits. Cette lecture est intuitive, elle ressemble à l’été 2026, et cette page ne la caricature pas.

C’est aussi, sur l’historique, une description des six dernières années. Entre la première semaine commune de novembre 1990 et la fin de 2019, 1 385 semaines, la corrélation de niveaux entre l’utilisation et le crack vaut −0,177, et elle est négative dans chaque décennie prise séparément : −0,255 dans les années 1990, −0,185 dans les années 2000, −0,081 dans les années 2010. Les 350 semaines écoulées depuis janvier 2020 rendent +0,560. Mises bout à bout, les 1 735 semaines donnent 0,025, un chiffre qui dit que les deux bras s’annulent, pas que les deux séries sont sans rapport.

Deux faits du fichier cadrent tout ce qui suit. D’abord, les 13 semaines où l’utilisation a chuté de 7 points ou plus par rapport à la semaine précédente, toutes des ouragans ou des vagues de froid nommés, ont vu le crack monter la semaine même dans 12 cas, de 2,59 $ en médiane contre une médiane de 0,003 $ sur les 1 622 autres semaines consécutives. Ensuite, les semaines où la flotte tournait le plus fort avant 2020 n’étaient pas des semaines de marge large : les 99 semaines à 96 % d’utilisation ou plus entre 1993 et 2019 ont un crack médian de 4,83 $, et la plus haute lecture parmi elles, 22,19 $, date de la semaine du 7 août 2015.

Deux fréquences, deux signes

Le 0,025 de l’échantillon complet est la somme de deux co-variations de sens opposés, qui dominent à des fréquences différentes. D’une semaine à l’autre, le lien est négatif et l’a toujours été. Sur les 1 635 paires de semaines consécutives du fichier, la corrélation entre la variation de l’utilisation et celle du crack vaut −0,137 ; elle vaut −0,091 dans les années 1990, −0,239 dans les années 2000, −0,151 dans les années 2010 et −0,039 depuis 2020. Le mécanisme est celui que les semaines d’arrêt rendent visible : une usine qui s’arrête n’arrête pas les voitures, donc le produit qu’elle ne fabrique plus doit être rationné par le prix, et la marge sur chaque autre baril s’élargit. La réponse est immédiate. La corrélation croisée des variations hebdomadaires culmine au décalage zéro ; à chaque avance ou retard de une à huit semaines, elle reste entre −0,072 et +0,103.

D’un trimestre à l’autre, le lien est positif et l’a toujours été, faiblement avant 2020 et trois fois plus fortement depuis. Sur des moyennes trimestrielles non chevauchantes, la corrélation des variations vaut +0,139 sur les 117 trimestres antérieurs à 2020 et +0,363 sur les 27 trimestres écoulés depuis ; sur des moyennes annuelles, +0,120 et +0,662. C’est l’autre bras : sur une saison, les raffineurs tournent plus fort quand la demande de produits tire et lèvent le pied quand elle ne tire pas, et la marge bouge dans le même sens. Avant 2020, la flotte avait de la place pour répondre à cette traction, donc les runs supplémentaires plafonnaient la marge ; depuis 2020, elle en a moins, et la même traction apparaît dans les deux séries à la fois.

La corrélation de niveaux est l’endroit où l’époque compte le plus, parce que les niveaux portent les deux bras plus la tendance de chaque série. Avant 2020, l’utilisation a dérivé vers le haut dans les années 1990 et vers le bas dans les années 2000 pendant que le crack faisait l’inverse, ce qui explique une corrélation de niveaux de −0,177 sur les 1 385 semaines de 1990–2019 ; son intervalle à 95 % par bootstrap par blocs de 13 semaines va de −0,305 à −0,050, entièrement sous zéro. Depuis 2020, la corrélation de niveaux vaut +0,560 sur 350 semaines, intervalle +0,345 à +0,678 ; une hypothèse nulle d’absence de lien, obtenue en rééchantillonnant les deux séries indépendamment par blocs, s’étend de −0,329 à +0,295 sur cette taille d’échantillon. Hors année COVID, sur les 298 semaines depuis janvier 2021, elle vaut +0,411, intervalle +0,103 à +0,510. Les corrélations de rang de Spearman valent −0,198 avant 2020 et +0,578 depuis.

Le basculement daté est dans les colonnes du fichier lui-même. Prenez l’utilisation de chaque semaine moins la moyenne de la même semaine ISO sur l’échantillon, l’écart saisonnier, et le crack de chaque semaine moins la médiane des 52 semaines observées précédentes, l’écart glissant, puis corrélez les deux sur des fenêtres glissantes de 156 semaines. La corrélation a touché son plancher, −0,554, dans la fenêtre close le 25 octobre 2019, a franchi zéro dans la fenêtre close le 8 mai 2020, la semaine où la capacité opérable a atteint son pic de 18 976 milliers de barils par jour, et a touché +0,581 dans la fenêtre close le 25 septembre 2020. Elle est positive sur chacune des 332 fenêtres écoulées depuis. Avant 2020, elle était négative sur 59,4 % de 1 178 fenêtres, et sa plus longue séquence positive a duré 154 fenêtres, à partir de la fenêtre close le 14 décembre 2001.

Les treize chutes

Treize semaines du fichier montrent une utilisation en baisse de 7 points ou plus par rapport à la semaine précédente, sur des observations consécutives. Chacune est un ouragan ou une vague de froid sur la côte du Golfe, où siège près de la moitié de la capacité américaine, à l’exception de la première, en décembre 1990, pour laquelle le fichier n’enregistre aucune cause. Dans 12 des 13, le crack en moyenne hebdomadaire a monté la semaine même ; la hausse médiane est de 2,59 $, la moyenne de 4,95 $, et la plus forte, la semaine close le 2 septembre 2005 après l’arrivée de l’ouragan Katrina sur les côtes le 29 août, est de 30,72 $, de 11,12 $ à 41,84 $, la plus forte hausse en une semaine de tout l’historique. La semaine de Harvey, close le 1er septembre 2017, a ajouté 10,39 $ à la moyenne hebdomadaire et vu un plus haut quotidien de 36,59 $. Le pic dans les huit semaines suivant la chute arrive, en médiane, deux semaines après elle, et dans 5 des 13 cas la semaine de la chute elle-même.

Deux traits du tableau comptent pour lire l’imprimé d’utilisation. La marge bouge avant l’imprimé : l’EIA publie la semaine close le vendredi le mercredi suivant, et à ce moment-là les cotations spot ont déjà traversé la tempête, ce qui explique que la réponse du crack soit complète dès la semaine de la chute dans 5 des 13 cas et que la corrélation croisée hebdomadaire ne montre rien au-delà du décalage zéro. Et l’ampleur de la chute ne fixe pas l’ampleur de la réponse : les 16,9 points de Rita, la plus forte chute avec celle de Harvey, ont ajouté 3,12 $ à une marge que Katrina avait déjà triplée quatre semaines plus tôt, et les deux semaines d’Uri ont retiré ensemble 27,1 points d’utilisation pour 4,01 $ cumulés. Le seuil lui-même est un choix, divulgué : à 5 points, le tableau compte 22 semaines et une hausse médiane la semaine même de 1,21 $ ; à 10 points, 8 semaines et 3,53 $. À chacune de ces semaines correspond un mercredi de publication, 16h30 à Paris, celui que l’agenda des rendez-vous pétroliers en heure de Paris place au centre de la semaine, entre le bulletin de l’API du mardi et le rig count du vendredi.

Le gradient par décennie, et ce qu’il concède

L’objection la plus forte au chiffre de tête est l’époque. Le crack médian de toutes les semaines valait 8,00 $ avant 2020 et 23,01 $ depuis, si bien qu’une comparaison des semaines les plus pleines d’une époque à l’autre, 4,98 $ contre 43,34 $, transporte ce décalage autant que quoi que ce soit sur l’utilisation. L’objection a raison sur le niveau et tort sur l’ordre. Sur 1990–2019, la tranche à 95 % ou plus est la plus basse des cinq, sous la tranche 85–90 % de 4,64 $ et sous la tranche 90–95 % de 1,83 $ ; sur 2020–2026, elle est la plus haute, au-dessus de la tranche 85–90 % de 21,60 $ et de la tranche 90–95 % de 15,64 $. L’époque a relevé toutes les tranches ; elle n’avait pas à inverser leur ordre, et elle l’a fait.

La concession qui reste est le tableau par décennie. À l’intérieur de chaque décennie antérieure à 2020, le gradient n’est pas négatif mais plat : dans les années 1990, la tranche 85–90 % lit 3,84 $ et la tranche à 95 % ou plus 3,62 $ ; dans les années 2000, 7,59 $ et 7,23 $ ; dans les années 2010, 18,12 $ et 18,60 $. Le gradient négatif de l’échantillon groupé 1990–2019 vient de la composition, parce que les années 1990, la décennie des marges les plus minces, fournissent 80 des 172 semaines à 95 % ou plus. Ce qui est robuste à toutes les coupes, c’est l’absence de tout gradient positif avant 2020 : dans aucune décennie antérieure à 2020 les semaines les plus pleines n’ont rapporté plus que les semaines à 85–90 % de plus de 0,48 $. Depuis 2020, l’écart est de 21,60 $, et de 20,91 $ sur l’échantillon 2021–2026 qui laisse de côté l’année COVID, sur les mêmes 28 semaines.

Trois divulgations de plus ont leur place ici. Déplacer la frontière d’époque à janvier 2019 donne des médianes avant et après de 4,84 $ et 42,20 $ pour la tranche la plus pleine, sur 33 semaines après ; la déplacer à janvier 2021 donne 4,98 $ et 43,34 $ sur 28. Retirer 2011–2013, quand une décote du WTI sur les bruts maritimes gonflait le crack basé sur Cushing sans aucune rareté de produits, un biais que l’anatomie de l’épisode de raffinage 2022–2023 documente, fait passer la corrélation de niveaux antérieure à 2020 de −0,177 à −0,052 et laisse la médiane de la tranche la plus pleine à 4,98 $. Et l’écart saisonnier calculé sur une norme glissante de cinq ans plutôt que sur la norme de l’échantillon complet, la variante en temps réel, s’accorde avec la version complète face au crack détendancé dans les années 2000 (−0,011 contre −0,062), les années 2010 (−0,251 contre −0,250) et les années 2020 (+0,274 contre +0,311), et diverge dans les années 1990, où les trous de données et la tendance haussière de l’utilisation rendent les deux versions instables (+0,290 contre +0,151). Nous publions les deux plutôt que celle qui arrange.

Aligner n’importe quelle semaine contre Katrina, Harvey ou 2026

Le tableau ci-dessus cite treize semaines. Le fichier en compte 1 735, et la semaine qui intéresse le lecteur a peu de chances d’être sur la liste. Le module ci-dessous trace la série d’utilisation comme navigateur ; pointer n’importe quelle semaine, ou se déplacer avec les flèches, puis appuyer sur Entrée ou cliquer l’ajoute comme épisode, et les quatorze presets ajoutent les treize semaines de chute et la semaine record du crack, le 28 août 2026. Jusqu’à trois épisodes sont alignés sur un axe commun, de huit semaines avant à douze semaines après : l’utilisation en niveau, et le crack en écart à la semaine précédant la semaine alignée, seule transformation que le module applique. La vue par défaut aligne Katrina, Harvey et la semaine record de 2026 : deux marges qui ont bondi quand le traitement s’effondrait, et une qui a établi un record pendant que le traitement se tenait à 98,0 %.

Le module lit directement le CSV publié. S’il ne se charge pas, le graphique des épisodes alignés ci-dessus est l’équivalent statique de sa vue par défaut, avec Uri et Elliott en plus.

Ce qui a suivi chaque tranche d’utilisation

Le repère naturel d’une marge de raffinage est la marge elle-même six mois et un an plus tard. Le tableau classe chaque semaine par sa tranche d’utilisation et rapporte la variation médiane du crack en moyenne hebdomadaire 26 et 52 semaines calendaires plus tard, en dollars par baril, l’intervalle interquartile à 52 semaines et la part de variations positives à 52 semaines, sur les semaines pour lesquelles la semaine future existe dans le fichier. Aucune colonne de drawdown n’est rapportée : un spread qui traverse zéro n’a pas de drawdown en pourcentage qui ait un sens. Les fenêtres se chevauchent, si bien que des semaines voisines partagent l’essentiel de leur trajectoire et que l’échantillon effectif est bien plus petit que les effectifs.

Les lignes sous 80 % sont les semaines de choc de demande de 2020 et les semaines d’arrêt, suivies des reprises qui y ont mis fin ; la ligne 2020–2026 de cette tranche, 41 semaines, est presque entièrement le printemps 2020. La tranche la plus pleine depuis 2020 compte 12 semaines avec une fenêtre de 52 semaines écoulée et un intervalle interquartile de 45,48 $, ce qui est une réserve, pas un résultat. Après les 13 semaines de chute, la variation médiane à 26 semaines est de −0,87 $. Les distributions passées ne prédisent pas les résultats futurs. Les statistiques conditionnelles à un régime décrivent des motifs historiques, pas des rendements attendus.

Niveaux à surveiller

Tableaux par époque, décennie et fréquence

Crack médian en moyenne hebdomadaire, dollars par baril, par tranche d’utilisation et par période, avec le nombre de semaines. Les tranches sont fermées à gauche : 90 à 95 % contient 90,0 et exclut 95,0.

Corrélation entre l’utilisation et le crack par période et par fréquence. Les variations hebdomadaires n’utilisent que les semaines consécutives ; les chiffres trimestriels et annuels utilisent des moyennes calendaires non chevauchantes ; la colonne de l’écart saisonnier corrèle l’écart de l’utilisation à sa moyenne de semaine ISO avec l’écart du crack à sa médiane des 52 semaines précédentes.

Points de retournement historiques

Semaine close le 28 août 1998, le record d’utilisation. L’utilisation a imprimé 100,5 %, le plus haut du fichier, sur 15 761 milliers de barils par jour de capacité ; le crack hebdomadaire valait 2,45 $, au 7e centile de l’historique à cette date. La flotte tournait au-dessus de sa capacité nominale et ne gagnait presque rien sur la marge du Harbor : les années 1990 en une semaine.

Semaine close le 2 septembre 2005, Katrina. L’utilisation est tombée de 97,1 % à 86,8 % et le crack hebdomadaire est monté de 11,12 $ à 41,84 $, une hausse en une semaine de 30,72 $ qu’aucune autre semaine de l’historique n’approche ; la deuxième, la semaine du 29 avril 2022, est de 16,93 $. Quatre semaines plus tard, Rita a ramené l’utilisation à 69,8 % et le crack valait 21,29 $.

Semaines closes les 3 et 17 avril 2020, l’effondrement de la demande. L’utilisation est tombée à 75,6 % puis à 67,6 % pendant que le crack hebdomadaire lisait 6,96 $ puis 10,08 $ ; le plus bas de l’année, 4,76 $, est venu la semaine close le 29 mai. Les deux séries ont chuté ensemble, et c’est le premier grand épisode du fichier où elles le font : le bras de la demande, pas celui de l’offre. Distinguer le bras de la demande de celui de l’offre est le premier geste de la lecture des matières premières dans les cycles économiques mondiaux.

Semaine close le 20 mai 2022. Utilisation 93,2 %, crack hebdomadaire 60,49 $, plus haut quotidien 71,74 $, le record jusqu’en 2026 ; la plus haute moyenne hebdomadaire de 2022, 67,49 $, est celle de la semaine précédente, close le 13 mai. La capacité opérable s’établissait à 17 941 milliers de barils par jour, 1 035 sous le pic de mai 2020.

Semaine close le 28 août 2026, le voisinage de l’observation courante. Utilisation 98,0 %, la plus haute depuis les 98,1 % de la semaine close le 1er juillet 2005, et un crack hebdomadaire de 68,03 $, le plus haut de l’historique, le record quotidien de 73,84 $ tombant le 31 août, dans la semaine suivante. Les entrées brutes étaient de 17 661 milliers de barils par jour, sous les 18 243 du 10 août 2018, sur une base de capacité plus petite de 949 qu’en mai 2020. Les deux séries se tiennent à leur extrême commun pour la première fois du fichier.

Méthodologie

Le crack est la convention 3-2-1 quotidienne du site, recalculée à partir des trois cotations spot de l’EIA, les produits convertis de dollars par gallon en dollars par baril à 42 gallons, puis moyennée sur la semaine de référence de l’EIA close le vendredi. Le taux d’utilisation est le pourcentage hebdomadaire d’utilisation de la capacité opérable de raffinage publié par l’EIA, joint sur le même vendredi. Une semaine du panel existe quand les deux séries existent ; 123 des 1 858 semaines d’utilisation sont écartées parce qu’au moins une cotation spot n’a aucun jour de bourse dans la semaine, 122 d’entre elles entre 1993 et 2006. Les variations hebdomadaires ne sont calculées que sur des semaines observées consécutives.

Tranches et époques. Cinq tranches d’utilisation à bornes fermées à gauche à 80, 85, 90 et 95 %. La frontière d’époque est la première observation hebdomadaire de 2020, le 3 janvier ; elle a été choisie avant le calcul de la corrélation glissante, dont le propre passage par zéro, le 8 mai 2020, tombe 18 semaines après. La sensibilité aux frontières de janvier 2019 et janvier 2021 est rapportée dans la section du gradient. Les semaines d’arrêt sont des observations consécutives avec une variation d’utilisation de −7,0 points ou moins ; la sensibilité au seuil est rapportée dans la section des chutes. La semaine de l’ouragan Georges, le 2 octobre 1998, montre une baisse de 10,4 points par rapport à l’observation précédente, mais cette observation date de trois semaines plus tôt parce que les cotations de produits ont un trou, donc elle n’est pas marquée. Les corrélations sont de Pearson sauf mention contraire ; les intervalles par bootstrap rééchantillonnent des blocs de 13 semaines 2 000 fois, et la bande nulle rééchantillonne les deux séries indépendamment. Les quadrants classent chaque semaine par le signe de l’écart saisonnier et celui de l’écart glissant : la part de même signe, chaud-large plus creux-mince, est de 51,1 % sur 1 333 semaines avant 2020 et de 57,7 % sur 350 depuis, un rappel qu’à la résolution hebdomadaire les deux séries sont proches de l’indépendance dans les deux époques. Les variations futures sont le crack 26 et 52 semaines calendaires plus tard moins le crack de la semaine, sur la grille hebdomadaire, NaN quand la semaine future est absente ou pas encore observée.

Reproductibilité. Le fichier et les trois scripts qui le construisent, calculent chaque statistique de cette page et vérifient chaque nombre contre le fichier sont les livrables de cette étude. En Python :

Le taux d’utilisation du PADD 3, disponible chaque semaine depuis juin 2010, a servi de contrôle et n’est pas republié : sa corrélation de niveaux avec le taux national est de 0,922 sur 849 semaines et sa corrélation en variations hebdomadaires de 0,881, si bien que la série nationale porte bien les arrêts de la côte du Golfe que liste le tableau des chutes. Le relevé du site de toutes les fermetures de raffineries américaines depuis 1990 et sa liste des fermetures depuis le pic de capacité de janvier 2020 documentent le dénominateur ; cette page prend la capacité opérable hebdomadaire telle que publiée.

Sources et références

• US Energy Information Administration, Weekly Petroleum Status Report, taux hebdomadaire d’utilisation de la capacité opérable de raffinage (WPULEUS3), capacité opérable de distillation (WOCLEUS2) et entrées brutes en raffinerie (WGIRIUS2), 1990–2026.
• US Energy Information Administration, cotations spot : WTI Cushing, OK (RWTC), essence conventionnelle regular New York Harbor (EER_EPMRU_PF4_Y35NY_DPG), fioul domestique n° 2 New York Harbor (EER_EPD2F_PF4_Y35NY_DPG), quotidiennes, 1986–2026.
• US Energy Information Administration, Refinery Capacity Report, annuel, et « Copyrights and Reuse », déclaration de domaine public.
• National Hurricane Center, rapports de cyclones tropicaux pour Lili (2002), Ivan (2004), Katrina et Rita (2005), Gustav et Ike (2008), Harvey (2017) et Ida (2021) ; US Department of Energy, « Comparing the impacts of the 2005 and 2008 hurricanes on US energy infrastructure », 2009.
• Borenstein, S., Cameron, A. C. et Gilbert, R., « Do gasoline prices respond asymmetrically to crude oil price changes? », Quarterly Journal of Economics, 112(1), 1997, sur le versant prix des produits de la marge.
• Kilian, L., « Not all oil price shocks are alike: disentangling demand and supply shocks in the crude oil market », American Economic Review, 99(3), 2009, pour la logique d’identification des déplacements d’offre et de demande utilisée dans la discussion du signe.
• Granger, C. W. J. et Newbold, P., « Spurious regressions in econometrics », Journal of Econometrics, 2(2), 1974, sur la raison pour laquelle les corrélations de niveaux de séries tendancielles sont rapportées ici à côté de leurs pendants en variations.
• Eco3min Research, dataset du crack spread 3-2-1 américain et dataset du taux d’utilisation des raffineries américaines, les deux séries que cette page joint.

Limites

• Géographie. Le taux d’utilisation est national ; le crack est un panier de produits de New York Harbor contre du brut de Cushing. Un arrêt sur la côte du Golfe déplace le taux national par le poids du PADD 3 et la marge du Harbor par le marché des produits, mais une perturbation dans le Midwest ou sur la côte Ouest peut déplacer l’un sans l’autre.
• Marge brute, pas profit. Le 3-2-1 exclut les coûts d’exploitation, le gaz naturel, les catalyseurs, le capital et le panier de bruts de toute usine réelle, et la construction sur spot EIA diffère par une base du crack sur contrats RBOB. La journée de brut négatif du 20 avril 2020 est à l’intérieur de la semaine close le 24 avril 2020 et affecte la moyenne et le plus haut de cette semaine.
• Norme saisonnière ex post. La moyenne par semaine ISO est calculée sur l’échantillon complet, donc l’écart saisonnier d’une semaine donnée utilise des données postérieures. La variante glissante sur cinq ans est rapportée dans la section du gradient et se révèle instable dans les années 1990.
• Composition entre décennies. Le gradient groupé antérieur à 2020 est négatif en partie parce que les années 1990 fournissent 80 des 172 semaines à 95 % ou plus ; le tableau par décennie est la version honnête et montre un gradient plat à l’intérieur de chaque décennie antérieure à 2020.
• Petites tranches depuis 2020. La tranche la plus pleine depuis 2020 compte 28 semaines, et 12 avec une fenêtre de 52 semaines écoulée ; l’époque compte 27 trimestres et 7 années calendaires.
• Trous et révisions. 123 semaines d’utilisation n’ont pas de crack en face, presque toutes entre 1993 et 2006 ; deux valeurs d’entrées brutes, pour les semaines closes les 13 août 1993 et 24 mai 2002, sont absentes du fichier de l’EIA et sont dérivées de l’identité d’utilisation. L’EIA révise les données hebdomadaires et la base de capacité chaque année ; le fichier est régénéré depuis la source à chaque mise à jour plutôt que complété.

Questions fréquentes