O planejamento da estratégia de desenvolvimento consiste em aplicar com eficácia, os recursos disponíveis por uma empresa de petróleo, visando obter os objetivos do projeto, por meio de uma adequada seleção de equipamentos, métodos de recuperação e controle da produção. Se o campo já estiver em fase de produção, o gerenciamento é a atividade mais importante, sendo necessário o monitoramento contínuo da produção para se obter dados de forma a compreender o comportamento do reservatório, possibilitando assim controlar e intervir nos poços eficientemente. Também se faz necessária, nesta fase, a análise da estratégia selecionada, avaliando-se a necessidade de uma possível alteração devido a mudanças no cenário econômico, revisão do modelo geológico ou avanços tecnológicos que permitam o aumento da recuperação.
A tomada de decisão quanto à seleção da estratégia é um processo bastante complexo devido às particularidades de cada projeto, à quantidade limitada de informações sobre o campo, muitas incertezas e ao grande número de variáveis envolvidas, classificadas em variáveis de projeto e variáveis de controle, e ainda à interação das variáveis.
O UNISIM apresenta vários projetos nesta linha de pesquisa que visam o desenvolvimento e aprimoramento de metodologias e de ferramentas com foco no conhecimento do reservatório para guiar o processo de tomada de decisão ligada à seleção da estratégia de desenvolvimento e produção dos campos petrolíferos.
Desde 1996, o UNISIM vem trabalhando com técnicas que consideram o tratamento de incertezas nos estudos de simulação de reservatórios que envolvem: quantificação do impacto de incertezas geológicas, econômicas e operacionais na previsão da produção, quantificação do valor da informação e do valor de flexibilidade, tendo consolidado uma metodologia de quantificação de risco que usa o hipercubo latino discreto e a simulação de reservatórios.
Exemplo de estratégia de desenvolvimento
Curva de risco de VPL da estratégia de desenvolvimento aplicada a diferentes cenários geológicos
A etapa de planejamento da estratégia de explotação é uma das mais importantes da fase de desenvolvimento do campo petrolífero a qual determina se um determinado projeto apresenta ou não viabilidade técnica e/ou econômica. Esta etapa pode ser crítica no caso de campos marítimos, os quais exigem altos investimentos e possuem pouca flexibilidade para posteriores mudanças.
A definição da estratégia de explotação depende do estágio em que o campo se encontra. No estágio inicial, o planejamento é baseado na definição do número, tipo e posição dos poços, além de esquemas de produção e de injeção, condições de operação, entre outros. Se o campo já estiver em fase de produção, o gerenciamento é a atividade mais importante, sendo necessário o monitoramento contínuo da produção para se obter dados de forma a compreender o comportamento do reservatório, possibilitando assim controlar e intervir nos poços eficientemente. Também se faz necessária, nesta fase, a análise da estratégia selecionada, avaliando-se a necessidade de uma possível alteração devido a mudanças no cenário econômico, revisão do modelo geológico ou avanços tecnológicos que permitam o aumento da recuperação.
O processo de definição da estratégia de explotação ser multidisciplinar, englobando geologia, engenharia de poço, engenharia de escoamento, análise econômica entre outras. Embora seja um processo bastante complexo devido à quantidade limitada de informações sobre o campo e ao grande número de variáveis envolvidas, é usual a utilização de procedimentos manuais para a escolha da estratégia, muitas vezes baseados na tentativa e erro. Isso faz com que esse procedimento exija muito tempo e esforço computacional. Portanto, para facilitar as tomadas de decisão, é necessário buscar meios que auxiliem o planejamento da estratégia de produção.
Exemplo de estratégia de produção inicial.
Fonte: Nakajima, 2003
Poços Inteligentes e Otimização da Explotação
Os estudos sobre otimização da produção de poços inteligentes compõem uma das linhas de pesquisa do UNISIM e visam a aquisição do conhecimento e o desenvolvimento de metodologias de avaliação de poços inteligentes, principalmente no que diz respeito à inclusão deles no planejamento do desenvolvimento inicial. Os estudos se concentram na avaliação da viabilidade de investimentos em poços inteligentes e no impacto da operação de válvulas na produção dos reservatórios, utilizando simulação de reservatórios.
Alguns trabalhos tanto do grupo UNISIM como de outras instituições já provaram que a inclusão de poços inteligentes pode alterar importantes decisões sobre a implantação de outros equipamentos, como plataforma e número de poços, além de sugerir algumas técnicas para avaliação de poços inteligentes no planejamento da estratégia inicial de produção.
Portanto, o desafio desta linha de pesquisa é encontrar uma forma viável e confiável de avaliar poços inteligentes levando-se em conta as características deste planejamento. Devido ao grande tempo que envolve em geral as simulações de reservatórios, existe a necessidade de encontrar métodos de otimização que combinem eficiência na busca da solução ótima com a minimização do esforço computacional. Técnicas de otimização considerando incertezas e a teoria da análise de decisão são ferramentas utilizadas para alcançar os objetivos desta linha.
Figura 1: Esquema de poço inteligente e simulador de reservatórios. Adaptado de Konopczynski e Tolan (2007)