Die 1990er Jahre läuteten eine Phase bedeutender Transformation für Petrobras ein, die durch umfassendere Veränderungen in der Wirtschaftspolitik Brasiliens hin zu Marktliberalisierung und Globalisierung geprägt war. Die Regierung von Präsident Fernando Henrique Cardoso verabschiedete ein Programm zur Staatsreform, das darauf abzielte, die Rolle des Staates in der Wirtschaft zu verringern, ausländische Investitionen anzuziehen und den Wettbewerb in verschiedenen Sektoren zu fördern. Das staatliche Monopol über den Öl- und Gassektor, das Petrobras seit seiner Gründung im Jahr 1953 geprägt hatte, begann mit der Verabschiedung des Gesetzes 9.478 im Jahr 1997, bekannt als das Erdölgesetz, zu erodieren. Diese wegweisende Gesetzgebung veränderte die Branche grundlegend, indem sie den brasilianischen Öl- und Gasmarkt für den Wettbewerb öffnete und es anderen inländischen und internationalen Unternehmen ermöglichte, an Erkundungs-, Produktions-, Raffinerie- und Vertriebsaktivitäten teilzunehmen. Darüber hinaus wurde die Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) als unabhängige Regulierungsbehörde für den Sektor eingerichtet, die für die Vergabe von Konzessionen und die Überwachung der Marktoperationen verantwortlich ist. Dies stellte einen tiefgreifenden Bruch mit der grundlegenden Struktur des Unternehmens dar und zwang Petrobras, sich an ein wettbewerbsorientiertes Umfeld anzupassen, in dem es nun um Erkundungsblöcke bieten und um Marktanteile konkurrieren musste, ein deutlicher Gegensatz zu seiner vorherigen unangefochtenen Position.
Als Reaktion auf dieses neue Wettbewerbsumfeld unternahm Petrobras einen bedeutenden Restrukturierungs- und Modernisierungsprozess, der darauf abzielte, die betriebliche Effizienz und finanzielle Flexibilität zu verbessern. Um die Teilnahme am Kapitalmarkt zu erleichtern und ehrgeizige Investitionspläne, insbesondere in der Tiefseeerkundung, zu finanzieren, durchlief das Unternehmen eine teilweise Privatisierung. Im August 2000 führte Petrobras ein öffentliches Angebot (IPO) an der New Yorker Börse (NYSE) und der Börse São Paulo (Bovespa) durch, bei dem ein Teil seiner nicht stimmberechtigten Vorzugsaktien an private Investoren verkauft wurde. Dieser Schritt brachte erfolgreich etwa 4 Milliarden US-Dollar ein und lieferte wichtiges Kapital für Expansion und technologische Aufrüstungen. Während die brasilianische Regierung die Mehrheit der stimmberechtigten Aktien und eine "goldene Aktie" behielt, die ihr ein Vetorecht über bestimmte strategische Entscheidungen einräumte, setzte diese Transformation in ein börsennotiertes, wenn auch staatlich kontrolliertes Unternehmen Petrobras dem Druck des Marktes, strengeren Transparenzanforderungen und der Notwendigkeit aus, den Aktionärswert zu steigern, aus. Das IPO war ein bedeutender Schritt, um Petrobras mit den Praktiken der globalen Energiebranche in Einklang zu bringen, die zunehmend auf öffentliche Kapitalmärkte zur Finanzierung großangelegter Projekte angewiesen war.
Diese Ära sah auch, dass Petrobras eine robuste internationale Expansionsstrategie verfolgte, um Chancen jenseits der Grenzen Brasiliens zu nutzen, sein Anlageportfolio zu diversifizieren, Zugang zu neuen Märkten und Technologien zu gewinnen und seine weltweit anerkannten Fachkenntnisse in der Tiefseeerkundung und -produktion zu nutzen. Aufbauend auf seiner Pionierarbeit im Campos-Becken in Brasilien investierte das Unternehmen in Erkundungs- und Produktionsprojekte in Ländern in ganz Lateinamerika (z. B. Argentinien, Bolivien), Afrika (z. B. Angola, Nigeria) und im Golf von Mexiko (USA). Bis Mitte der 2000er Jahre hatte Petrobras eine bedeutende globale Präsenz etabliert, wobei die internationalen Aktivitäten einen wachsenden Anteil an der gesamten Öl- und Gasproduktion des Unternehmens beitrugen. Über die upstream-Aktivitäten hinaus verfolgte das Unternehmen auch selektive downstream- und Gasinfrastrukturprojekte im Ausland, wie Raffinerieanlagen in den USA und Gaspipelines in Bolivien. Diese strategische Diversifizierung zielte nicht nur darauf ab, zukünftiges Wachstum zu sichern und die Reservenbasis zu erweitern, sondern auch, Risiken zu mindern, die mit einer Überabhängigkeit von einem einzigen geopolitischen Umfeld verbunden sind. Unternehmensberichte aus dieser Zeit zeigen einen fokussierten Versuch, ein kommerziell orientierteres und global integriertes Energieunternehmen zu werden, eine klare Evolution von seiner historischen Rolle als rein nationaler Betreiber.
Die bedeutendste geologische Entdeckung in der Geschichte von Petrobras, und tatsächlich eine der bedeutendsten globalen Funde des 21. Jahrhunderts, fand jedoch in den mid-2000er Jahren statt: die Pre-Salt-Entdeckungen. Begonnen mit dem riesigen Tupi-Feld (später in Lula umbenannt) im Jahr 2007 im Santos-Becken identifizierte Petrobras massive Öl- und Gasreserven, die sich unter dicken Salzschichten, mehrere Kilometer unter dem Meeresboden im Santos- und Campos-Becken, befanden. Diese ultra-tiefen Pre-Salt-Reservoire, die bis zu 2.000 Meter unter Salz und in Wassertiefen von bis zu 3.000 Metern begraben waren, hielten Milliarden von Barrel hochwertigem Leichtöl. Nachfolgende Entdeckungen wie Iara, Guará (jetzt Sapinhoá) und Franco bestätigten das enorme Potenzial weiter und könnten Brasilien in einen der weltweit führenden Ölproduzenten verwandeln. Die technischen Herausforderungen beim Zugang zu diesen Reserven — einschließlich des Bohrens durch Salzschichten von bis zu 2.000 Metern Dicke, dem Management von Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen (HPHT) und dem Einsatz fortschrittlicher Unterwasserverarbeitung sowie ultra-tiefen schwimmenden Produktions-, Lager- und Entladeeinheiten (FPSO) — erweiterten die Grenzen der bestehenden Technologie und festigten erneut den Ruf von Petrobras für Innovation und Ingenieurskunst in extremen Umgebungen.
Während diese Entdeckungen ein beispielloses Vermögen und Energiesicherheit für Brasilien versprachen, führten sie auch zu neuen Komplexitäten, einschließlich intensiver politischer Debatten über Ressourcenmanagement und Einnahmenverteilung. Der schiere Umfang und die strategische Bedeutung der Pre-Salt führten zu einer Neubewertung des regulatorischen Rahmens. Im Jahr 2010 änderte die brasilianische Regierung daraufhin das rechtliche und regulatorische Regime für die Pre-Salt-Erkundung und wechselte vom bestehenden Konzessionsmodell zu einem Produktionssharing-Abkommen (PSA) für neue Pre-Salt-Blöcke. Dieser neue Rahmen gewährte Petrobras bevorzugte Betriebsrechte, indem es als operadora única (alleiniger Betreiber) bezeichnet wurde und eine Mindestbeteiligung von 30 % an allen neuen Pre-Salt-Blöcken vorschrieb, unabhängig von seinem Gebotsanteil. Dieser Schritt sollte die strategische nationale Rolle von Petrobras bei diesen kritischen Entwicklungen stärken und eine größere nationale Kontrolle über den riesigen neuen Ölreichtum sicherstellen, obwohl er auch erhebliche Kapitalanforderungen und operationale Verantwortlichkeiten auf das Unternehmen konzentrierte.
Parallel zu diesen Triumphen und strategischen Veränderungen sah sich Petrobras schweren Herausforderungen gegenüber, insbesondere dem Korruptionsskandal Operação Lava Jato (Operation Autowäsche), der 2014 zu entwirren begann. Ermittlungen, die zunächst auf Geldwäsche fokussiert waren, deckten schnell ein umfangreiches, systemisches Korruptionsschema auf, das illegale Zahlungen für überhöhte Verträge innerhalb von Petrobras umfasste. Ein Kartell von Bau- und Ingenieurfirmen soll sich abgesprochen haben, um Petrobras für Infrastrukturprojekte über den Tisch zu ziehen, wobei ein Prozentsatz der Überzahlungen als Bestechungsgelder an Unternehmensleiter und politische Parteien zurückfloss. Dieser Skandal hatte tiefgreifende Auswirkungen auf den Ruf, die finanzielle Gesundheit und die Governance-Struktur des Unternehmens. Unabhängige Ermittlungen und interne Prüfungen führten zu erheblichen Abschreibungen von Vermögenswerten in Höhe von insgesamt mehreren zehn Milliarden Dollar, da Projekte und Vermögenswerte, die durch korrupte Machenschaften erworben wurden, abgewertet wurden. Petrobras sah sich auch erheblichen rechtlichen und Compliance-Kosten gegenüber, einschließlich bedeutender Vergleiche mit US-amerikanischen und brasilianischen Behörden (z. B. ein Vergleich in Höhe von 2,95 Milliarden US-Dollar mit dem US-Justizministerium und der Securities and Exchange Commission im Jahr 2018). Branchenanalysten beobachteten einen deutlichen Rückgang des Investorenvertrauens, einen starken Anstieg der finanziellen Hebelwirkung aufgrund von Schuldenakkumulation und eine Herabstufung der Kreditratings des Unternehmens während dieser turbulenten Zeit.
Die Folgen des Lava Jato-Skandals waren weitreichend und erforderten eine tiefgreifende Unternehmensüberholung. Petrobras war gezwungen, strenge neue Compliance-Mechanismen zu implementieren, seine internen Kontrollen zu überarbeiten und ein aggressives Desinvestitionsprogramm zu starten, um seine massive Schuldenlast zu reduzieren und sich auf seine Kernaktivitäten im upstream-Bereich, insbesondere die Pre-Salt-Entwicklung, zu konzentrieren. Diese Desinvestitionsstrategie umfasste den Verkauf von nicht zum Kerngeschäft gehörenden Vermögenswerten wie Pipelines (z. B. Gaspetro, Nova Transportadora do Sudeste - NTS), Raffinerieeinheiten und seiner Kraftstoffvertriebssparte, BR Distribuidora. Diese Phase war geprägt von einem schmerzhaften, aber notwendigen Prozess der internen Säuberung, der durch zahlreiche Führungswechsel und eine strategische Neuausrichtung gekennzeichnet war. Das Unternehmen passte sich diesen neuen Realitäten an, indem es Transparenz priorisierte, die Governance durch die Einrichtung einer neuen Integritätsabteilung und verbesserte Aufsicht des Vorstands stärkte und sein Portfolio rationalisierte, um Werte freizusetzen. Diese turbulente Phase kulminierte in einem strategischen Wandel weg von einem integrierten Energieriesen mit diversifizierten Operationen hin zu einem fokussierteren Erkundungs- und Produktionsunternehmen, das sich hauptsächlich auf seine hochproduktiven und renditestarken Pre-Salt-Vermögenswerte konzentrierte und sein Geschäftsmodell sowie seinen operativen Fußabdruck für die bevorstehenden Herausforderungen grundlegend umgestaltete.