La tendance sur le marché mondial du raffinage est à la fermeture ou aux réductions de capacités en Europe et en Amérique du Nord pendant que les nouveaux pays consommateurs, comme le sont certains pays producteurs, développent leur industrie. Depuis quelques années, les pays producteurs de pétrole ont annoncé la construction de "mega-projets" de raffinage et de pétrochimie de base. La question de la localisation des raffineries a été maintes fois posée depuis les années 1970 et plusieurs courants de la littérature proposent des éléments d'analyse selon les conditions économiques et politiques des pays. L'objectif de cette thèse est de comprendre les enjeux et les limites de l'intégration verticale des pays producteurs dans l'aval pétrolier, compte tenu des évolutions et perspectives sur l'offre de brut, la localisation de la demande et la mise en place accrue de politiques environnementales. Une analyse empirique des caractéristiques pétrolières et macroéconomiques des pays producteurs de pétrole permet d'identifier dans quel cadre théorique d'investissement les projets annoncés s'inscrivent. La revue de littérature permet de comprendre l'intégration dans l'aval, mais le développement de certains projets est plus difficile à expliquer. De ces analyses théoriques et empiriques, une typologie des pays producteurs est proposée selon leurs stratégies d'investissement. Par ailleurs, afin de mieux comprendre les marchés auxquels s'adressent ces nouveaux projets, une analyse économétrique des prix des produits pétroliers sur les marchés mondiaux majeurs est menée. Si la relation entre les prix des produits raffinés et le pétrole brut est significative, conformément à la littérature, la hiérarchie des prix entre les produits traduit une évolution de la demande. Une analyse de portefeuille est développée pour identifier les choix industriels efficaces qu'un pays producteur peut envisager pour assurer son développement économique en maîtrisant l'exposition aux risque de variation de ses revenus. Avec l'augmentation des enjeux industriels et financiers associés à ces nouvelles raffineries, la coopération des pays producteurs avec des Majors internationales permet de partager le risque et de répondre à leurs enjeux respectifs de développement économique. Chacune des parties maîtrise, en effet, certains facteurs de production essentiels à la réussite d'un projet qui, réunis, augmentent la valeur globale du projet. / On the whole, the refining industry in North America and Europe is reduced as new consuming countries, like producing countries, are developing their industry. In the past years 'mega-projects' in refining and basic petrochemicals have been announced by petroleum producing countries. Since the 1970s the question of location is repeatedly asked and authors have presented elements to analyze its implementation in different economical and political contexts. This thesis intends to review the incentives and limits to vertical integration by the producing countries, given the current evolutions and future prospects for supply, location of demand and increasing environmental regulation. An empirical analysis of the petroleum and macro economical conditions in producing countries enables the positioning of current projects in the theoretical context. The literature review helps understand current developments, but some projects cannot as easily be explained. Based these theoretical and empirical analyses, a typology of petroleum producers is built according to their refinery investment strategies. Moreover in order to understand the opportunities for refiners on the world markets an econometric analysis of world refined oil prices is undertaken. The strong correlation to crude oil price is confirmed, as in historical literature, but with different hierarchies between products explained by evolution of demand. Based on the observations of petroleum countries and their opportunities on world markets, a portfolio analysis is developed to identify the efficient industrial choices a producing country may proceed with in order to ensure the local development while containing risk on variations of revenue. Because the industrial and financial stakes of these refining projects are greater than before and they represent a lion's share of the future offer in refining, joint cooperation of producing countries with International Oil Companies enable a share of risk while also benefiting both players in their development objectives. Indeed each party detains different factors of production, essential for the success of a refining project that, brought together, increase the global value of the project