ANÁLISE ECONÔMICA DE CAMPOS MARÍTIMOS DE PETRÓLEO CONSIDERANDO A OPÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO TEMPORÁRIA DE MÉTODO DE ELEVAÇÃO DE PETRÓLEO: UM ESTUDO DE CASO

Transcrição

1 Copyrigh 2004, Insiuo Brasileiro de Peróleo e Gás - IBP Ese rabalho écnico Cienífico foi preparado para apresenação no 3 Congresso Brasileiro de P&D em Peróleo e Gás, a ser realizado no período de 2 a 5 de ouubro de 2005, em Salvador. Ese rabalho écnico Cienífico foi selecionado e/ou revisado pela Comissão Cienífica, para apresenação no Eveno. O coneúdo do rabalho, como apresenado, não foi revisado pelo IBP. Os organizadores não irão raduzir ou corrigir os exos recebidos. O maerial conforme, apresenado, não necessariamene reflee as opiniões do Insiuo Brasileiro de Peróleo e Gás, Sócios e Represenanes. É de conhecimeno e aprovação do(s) auor(es) que ese rabalho será publicado nos Anais do 3 Congresso Brasileiro de P&D em Peróleo e Gás ANÁLISE ECONÔMICA DE CAMPOS MARÍIMOS DE PERÓLEO CONSIDERANDO A OPÇÃO DE SUBSIUIÇÃO EMPORÁRIA DE MÉODO DE ELEVAÇÃO DE PERÓLEO: UM ESUDO DE CASO Bruno Nogueira Silva 1, Fabiano Garcia Drumond 2, Iubaan Anonino Pino 3, Leonardo Lima Gomes 4 1 Fundação Ceciliano Abel de Almeida, Av. Fernando Ferrari s/nº Goiabeiras Viória ES, bruno.nog.fcaa@perobras.com.br 2 Fundação Ceciliano Abel de Almeida, Av. Fernando Ferrari s/nº Goiabeiras Viória ES, fabianog.fcaa@perobras.com.br 3 Fundação Ceciliano Abel de Almeida, Av. Fernando Ferrari s/nº Goiabeiras Viória ES, iubaan.fcaa@perobras.com.br 4 FUCAPE, Av. Saurnino Rangel Mauro 245 Ponal de Camburi Viória ES, leonardolima@fucape.br Resumo Projeos de desenvolvimeno da produção maríima de campos de peróleo demandam alos invesimenos, o que orna mais complexa a omada de decisão pelo invesimeno. Com isso, evidencia-se a necessidade de realizar análises econômicas que incorporem aspecos relevanes capazes de modelar e avaliar as diversas ações gerenciais que no fuuro poderão ser omadas com o objeivo de agregar valor ao projeo. A eoria das Opções Reais possui ferramenas para realizar al avaliação e se apresena como uma alernaiva melhor frene à eoria radicional de fluxo de caixa desconado. Em campos de óleo pesado (baixo ºAPI e ala viscosidade), nos quais a elevação do peróleo se orna mais complexa, uma das principais decisões é a escolha do melhor méodo de elevação arificial a ser empregado. Uma das flexibilidades exisenes neses ipos de projeo é a possibilidade de subsiuição emporária de um méodo de elevação de peróleo por ouro, endo em visa uma evenual indisponibilidade de deerminado méodo de elevação durane a operação. Ese rabalho em como principal objeivo apresenar uma meodologia para realizar uma análise econômica considerando a opção real de subsiuição emporária do méodo de elevação, apresenando-se ambém um esudo de caso como aplicação da meodologia. Palavras-Chave: Campo Maríimo de Peróleo; Méodos de Elevação Arificial de Peróleo; Opções Reais Absrac Offshore oil fields developmen projecs demands high invesmen amouns, wha makes he decision process complex. So, i is necessary o do economical analyses ha include imporan aspecs which models and evaluae differen acions. hese acions, in he fuure, can be done in order o increase he projec value. he Real Opion heory has he ools o do such evaluaion and is considered a beer echnique hen radiional cash flow analysis. In heavy oil fields (low API densiy and high viscosiy), in which arificial lif process is complex, one of he main decisions is which arificial lif mehod should be chosen. One of he flexibiliies of his kind of projec is he emporary swich of he arificial lif mehod by anoher, once i is no available during he producion. he main goal of his aricle is presen a mehodology o an economic evaluaion considering he emporary swich opion of he arificial lif mehod, also presening an example of is applicaion. Keywords: Offshore Oil Field, Arificial Lif, Real Opion

2 3 o Congresso Brasileiro de P&D em Peróleo e Gás 1. Inrodução A maioria das organizações uiliza algum méodo quaniaivo para avaliar um projeo e denre os mais radicionais esão o Valor Presene Líquido (VPL) e a axa Inerna de Reorno (IR). Porém, eses méodos consideram gerenciameno passivo, o que resula em um valor do invesimeno subdimensionado. Com as incerezas e mudanças cada vez mais presenes no dia a dia das empresas, os decisores esão coninuamene decidindo por mudanças adminisraivas e de operação com o objeivo de maximizar o valor do projeo. Dessa forma, há a necessidade de enender a imporância que esas flexibilidades gerenciais possuem em suas decisões de invesimeno. E, além disso, é crucial que os gerenes de projeos saibam quanificar o valor de ais flexibilidades com o objeivo de se ober sucesso em oporunidades de invesimeno fuuras e para que se diminuam as perdas que possam ocorrer por mudanças adversas ou inesperadas do mercado. Como consaado aneriormene, essas flexibilidades são valiosas e devem ser incorporadas na análise do projeo. Para isso, vem sendo proposa uma abordagem alernaiva, fundamenada na eoria de opções financeiras, já que decisões gerenciais ao longo da vida úil de um projeo de invesimeno podem ser consideradas análogas às opções. Essa nova abordagem é chamada de eoria das Opções Reais (OR), que é capaz de capar o valor das diversas formas de flexibilidade exisenes em um projeo, permiindo a incorporação dessas flexibilidades nos méodos radicionais de avaliação de invesimenos, endo se mosrado basane capaz de explicar ações e negociações verificadas na práica. Em campos maríimos de peróleo em águas profundas, caso o óleo enconrado seja do ipo pesado ou exrapesado, a escolha do ipo de méodo de elevação de peróleo a ser uilizado é uma das decisões mais imporanes na fase de concepção do projeo. Uma má decisão pode acarrear em redução do lucro da empresa e aé na inviabilização da coninuidade da operação do campo. Os dois méodos mais uilizados pela indúsria perolífera neses cenários são o Bombeio Cenrífugo Submerso Submarino (BCSS) e o Gas lif (GL) e a proposa dese arigo é de considerar a flexibilidade de rocar emporariamene do méodo de elevação BCSS para GL, quando da inviabilidade operacional da bomba. E para a quanificação desa opção de subsiuição emporária do méodo de elevação BCSS para Gas lif será aplicada a eoria das Opções Reais. 2. eoria das Opções Reais A eoria das Opções Reais é uma abordagem complemenar a eoria radicional de fluxo de caixa desconado, pois considera as flexibilidades exisenes em projeos sob condições de incereza agregando enão valor ao projeo. Com isso, alguns projeos que, inicialmene poderiam ser descarados do pono de visa econômico se os mesmos fossem analisados somene com a eoria do fluxo de caixa desconado, podem se mosrar araivos se suas flexibilidades forem consideradas, mosrando enão a imporância da eoria das Opções Reais. As principais flexibilidades exisenes nos projeos são: espera para se realizar o invesimeno, conraação e expansão de escala, suspensão emporária da operação, subsiuição de maéria-prima ou produos finais e abandono definiivo em roca de um valor residual ou de uma ofera pela venda dos fluxos de caixa fuuros. Numa realidade dinâmica como a de hoje, é necessário que sejam consideradas rês imporanes caracerísicas presenes na maior pare das decisões de invesimenos: irreversibilidade, incereza e a flexibilidade de alerar a esraégia inicial do projeo. A irreversibilidade diz respeio ao invesimeno inicial realizado que não pode ser facilmene recuperado no momeno que se desejar. Na maioria dos casos o invesimeno é parcialmene ou oalmene irreversível. A incereza refere-se aos fluxos de caixa fuuros que não podem ser previsos com cereza, pois dependem das condições fuuras do ambiene exerno e inerno, que podem ser boas ou ruins. A flexibilidade de alerar a esraégia inicial do projeo é cada vez mais uilizada pelos decisores que vêem nessa flexibilidade uma alernaiva de rever e alerar o planejameno original de seus projeos, adapando-os às novas siuações imposas pelo mercado devido a sua ala volailidade Essas rês caracerísicas se ineragem de forma a deerminar a decisão óima dos invesidores e mosra que a eoria das Opções Reais é mais recomendada do que os méodos radicionais para avaliar projeos em siuações de incereza, pois considera esas rês caracerísicas Analogia com Opções Financeiras Opções são conraos de compra e venda de aivos, cujo preço depende do valor do aivo objeo. Uma opção de compra (cali) permie ao deenor do conrao o direio de comprar o aivo objeo por um preço de exercício préesabelecido, em uma cera daa fuura. A equação [1] mosra a função de remuneração da call, no vencimeno. C ( S ) = max K,0 [1] Onde: C : preço da opção na daa de vencimeno ; S : preço do aivo objeo em ; K: preço de exercício. Uma opção de venda (pu) dá ao seu deenor o direio de vender o aivo objeo por um preço de exercício numa daa fuura. A função de remuneração da pu, no vencimeno, é dada pela equação [2].

3 3 o Congresso Brasileiro de P&D em Peróleo e Gás P ( K S,0) = max [2] Onde, P : preço da opção de venda em. A principal diferença enre uma opção financeira e uma opção real é que opções reais são aplicadas para aivos reais que são usualmene angíveis. A abela 1 mosra uma analogia enre as opções financeiras e as opções reais. abela 1 Analogia enre opções financeiras e opções reais Opção Financeira Valor correne da ação Preço de exercício empo de expiração Incereza no valor da ação axa de juros livre de risco Opção Real Valor presene do fluxo de caixa esperado fuuro Cuso do invesimeno empo aé que a oporunidade desapareça Incereza do projeo axa de juros livre de risco 2.2. Opção de Subsiuição (Swich Opion) Segundo RIGEORGIS (1996), uma opção de subsiuição de maéria-prima ou produo final pode ser descria da seguine forma: se os preços ou demandas se alerarem, o decisor pode mudar o mix de produção de uma indúsria (flexibilidade de produo). Alernaivamene, os mesmos produos podem ser realizados usando diferenes ipos de maéria-prima (flexibilidade de processo). Exisem ouros ipos de opções de subsiuição, como a de consrução de uma nova plana de geração de energia elérica ou uilização de ouro ipo de combusível, dependendo das condições do mercado, conforme mosrado em SAWHILL (1989). RIGEORGIS (1996) apresenou um caso de uma indúsria química que pode usar ano elericidade como carvão e em uma flexibilidade de produzir ano viaminas como aspirinas. Enão, se as condições de mercado mudarem, ela pode exercer a opção de roca ano do combusível quano do produo final. Em AKEZAWA (2001) é mosrada uma opção de roca de prioridades de agendameno da produção de um produo que pode ser comprado no mercado spo onde o preço varia a odo momeno, fazendo com que os conraos enre cliene e fornecedor sejam realizados com prazos e preços pré-deerminados ignorando a volailidade dos preços. O modelo proposo permie que o fornecedor deermine sua agenda de produção baseada não somene na daa de enrega do produo e nos preços pré-deerminados, mas ambém considerando a volailidade dos preços. AADLAND e all (2004) apresenaram um modelo de opções reais no mercado de navegação. Eles avaliaram uma opção de subsiuição enre o dry bulk marke ( mercado a granel ) e we bulk marke ( mercado de líquidos ) por uma combinação de cargueiros que são capazes de operar nos dois mercados. 3. Méodos de Elevação Arificial de Peróleo Nos campos maríimos de peróleo em águas profundas com óleo do ipo pesado ou exra-pesado, a escolha do ipo de méodo de elevação arificial orna-se de grande imporância para o projeo em função da maior dificuldade em se elevar ese ipo de óleo. Segundo HOMAS (2001), a escolha do melhor méodo de elevação arificial para um campo de peróleo depende de vários faores, sendo eses os principais: número de poços, diâmero do revesimeno, produção de areia, razão gás-líquido, vazão, profundidade do reservaório, viscosidade dos fluidos, mecanismo de produção do reservaório, disponibilidade de energia, acesso aos poços, disância dos poços às plaaformas de produção, equipameno disponível, pessoal reinado, invesimeno, cuso operacional, segurança, enre ouros. Nas indúsrias perolíferas que fazem a exploração de campos offshore, os dois méodos de elevação arificial mais empregados são o Gas Lif e o BCSS. Gas Lif: É um méodo de elevação arificial no qual se uiliza a energia conida em gás comprimido para elevar fluidos (óleo e/ou água) de um nível mais baixo para um mais alo. O gás é uilizado para gaseificar (gas-lif conínuo) ou deslocar (gas-lif inermiene) a coluna de fluido, diminuindo o gradiene de pressão verical, e, porano, diminuindo a pressão de fluxo no fundo do poço. BCSS: A uilização do BCSS esá se expandindo rapidamene enre as empresas de peróleo. Nese ipo de bombeio, a energia é ransmiida para a bomba por um cabo elérico. A energia elérica é ransformada em energia mecânica por um moor, o qual esá direamene conecado à bomba cenrífuga. Esa ransmie a energia ao fluido sob a forma de pressão elevando-o para a superfície. O Gas Lif em como principais araivos sua confiabilidade e flexibilidade diane de alerações nas condições operacionais. odavia, quando comparado ao BCSS observa-se um menor poencial de produção, em especial em campos de óleo pesado ou exra-pesado. O BCSS, por sua vez, possui um elevado poencial de produção associado a um MFF (Mean ime o Fail) pequeno, o que implica em paradas sisemáicas, aguardando sonda e inervindo no poço para subsiuição da bomba.

4 3 o Congresso Brasileiro de P&D em Peróleo e Gás 4. Opção de Subsiuição emporária de Méodo de Elevação Para minimizar as perdas de produção nos casos de indisponibilidade das BCSSs, pode-se considerar a alernaiva de uilização da BCSS, equipando odos os poços com Gas Lif, endo enão a flexibilidade de se uilizar o Gas Lif como méodo de elevação quando da inviabilidade operacional da bomba. A equação [3] represena uma equação para a opção de subsiuição emporária de méodo de elevação (C S ) que é semelhane a uma opção de compra. [ RA ( CO ),0] C = max + [3] S Onde: RA = Receia adicional referene à flexibilidade no ano ; CO = Cuso Operacional adicional referene à flexibilidade no ano ; = Imposos adicionais referenes à flexibilidade no ano. 5. Meodologia 5.1. Preço do Peróleo O processo de evolução dos preços do óleo considerado foi o de reversão para a média com jumps, conforme DIAS e ROCHA (2001). A fórmula dese modelo é apresenada na equação [4]. dp P ( P P) d + dz + jumps = η σ [4] Onde: P = Preço do óleo (US$/bbl); η = velocidade de reversão à média por ano; P = Preço médio do óleo (US$/bbl); σ = volailidade (%a.a) Invesimeno Os invesimenos necessários para se ober a opção de subsiuição emporária do méodo de elevação BCSS para Gas Lif limiam-se à insalação de mandris e válvulas de Gás Lif nos poços produores. A compressão do gás será realizada uilizando-se da capacidade disponibilizada pelo compressor backup já previso no projeo da plaaforma Quanificação da Opção Real As equações [5] e [6] represenam a equação do fluxo de caixa anual de um projeo de desenvolvimeno da produção de peróleo (FC ) e o valor do projeo (V ) considerando esa opção, respecivamene. FC = Q w w w P I CO + max D [ RA ( CO + ),0 ] [5] Onde: Q w = Produção de peróleo para o cenário de flexibilidade no ano ; P = Preço do peróleo no ano ; I = Invesimeno do projeo considerando a flexibilidade no ano ; CO w = Cuso operacional para cenário com flexibilidade no ano ; w = Imposos do projeo para o cenário de flexibilidade no ano ; D = Dispêndio do projeo considerando a flexibilidade no ano ; V = FC = 0 ( 1+ MA) [6] Onde: MA é a axa mínima de araividade considerada para o projeo. Para se ober o valor da opção é necessário, inicialmene, deerminar o valor do projeo sem a flexibilidade. A equação [7] e [8] represenam a equação do fluxo de caixa anual de um projeo de desenvolvimeno da produção de peróleo (FC ) e o valor do projeo (V) sem considerar a flexibilidade, respecivamene. FC = Q P D [7] Onde: Q = Produção de peróleo sem flexibilidade no ano ; D = Dispêndio do projeo sem considerar a flexibilidade;

5 3 o Congresso Brasileiro de P&D em Peróleo e Gás V = FC = 0 ( 1+ MA) [8] O valor da opção de subsiuição emporária do méodo de elevação BCSS para Gas Lif é a diferença enre os projeos com e sem a flexibilidade, conforme represenado pela equação [9]. Valor da Opção = V - V [9] 6. Esudo de caso Como aplicação da meodologia acima descria, realizou-se um esudo de caso, no qual os dados são meramene ilusraivos. A abela 1 apresena as caracerísicas gerais do projeo. abela 1 - Caracerísicas gerais do projeo Caracerísicas Gerais do Projeo Valores Campo Maríimo em águas profundas com óleo do ipo pesado Capacidade da Unidade Esacionária de Produção 180 Mil bopd Volume Recuperável de Óleo - Reserva > 600 MM bbl Número de Poços Produores 15 Invesimeno > US$ 1 bilhão 6.1. Projeo Sem Flexibilidade Para o caso do projeo sem a flexibilidade, o único méodo de elevação é o BCSS sem a opção de equipar os poços para uilizar ambém o Gas Lif. Com isso, pode-se uilizar as equações [7] e [8] para calcular o VPL do projeo sem a opção. O VPL enconrado para ese esudo de caso foi de US$ 160,0 milhões para uma MA de 15% a.a Projeo Com Flexibilidade Considerou-se um invesimeno de US$ 450 mil referene aos mandris e válvulas de GL nos poços produores. O cuso operacional para uilização do méodo de elevação Gas Lif é referene ao compressor de backup que será uilizado quando do exercício da opção que nese esudo de caso foi esimado em US$ 580 por hora. A evolução do preço do peróleo foi obida a parir da equação [4] com os parâmeros velocidade de reversão, preço médio do óleo e volailidade iguais a 0,30, 21 US$/bbl e 20% a.a. Devido à dificuldade de se gerar curvas de produção Q w que represenassem o comporameno do reservaório de peróleo, caso a opção seja exercida ou não, pois o exercício da opção em um deerminado ano aleraria o comporameno fuuro do mesmo, o que gera uma combinação de possibilidades da ordem de simulações de produção, foi uilizado o faor operacional para quanificar o ganho de produção do projeo com flexibilidade. Ese faor é definido como o percenual de empo em que as facilidades de produção esão disponíveis para operação, considerando falhas no sisema de elevação e operação da plana de processo. Para que esa consideração possa ser feia é necessário adoar que a opção seja sempre exercida, o que pode ser considerado devido ao ganho de receia ser bem maior que o preço de exercício (cuso operacional do compressor). Para esimar o faor operacional do projeo considerando a flexibilidade, adoou-se a equação [10]. Fop_BCSS + GL = 100% - [(100% - Fop_BCSS) x (nº de poços - nº máx de poços que podem operar c/ GL) + (100% - Fop_BCSS) x (nº máx de poços que podem operar c/ GL ao mesmo empo) x (1 Fop_GL)] [10] Onde: Nº de poços = 15; Nº máx. de poços que podem operar c/ GL ao mesmo empo = 5; Faor Operacional do Gas Lif (Fop_GL) = 87%; Faor Operacional do BCSS (Fop_BCSS) = 90% Resulados Para o cálculo do valor da opção de subsiuição emporária do méodo de elevação BCSS para Gas Lif, uilizou-se a equação [10], onde os resulados esão apresenados na abela 2 e na Figura 1. abela 2 Valor da Opção de Subsiuição emporária do Méodo de Elevação BCSS para Gas Lif Indicadores Valor Esperado da Opção Valor Esperado da Opção / Invesimeno Aualizado Valores US$ 5,9 milhões 21,4 US$/US$

6 3 o Congresso Brasileiro de P&D em Peróleo e Gás 0,2 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 Disribuição de Probabilidade do Valor da Opção X <=0 0% Média = 5,89 X <=10,97 95% Valor da Opção (MM US$) Figura 1 Disribuição de probabilidade do valor da opção Pela abela 2 pode-se perceber que o valor da opção de subsiuição emporária de méodo de elevação é posiivo e que para cada US$ 1,0 de invesimeno realizado para se er a opção, é incorporado ao projeo mais de US$ 20,0. A Figura 1 apresena a disribuição de probabilidade do valor da opção, onde observa-se que não há a probabilidade do valor da opção ser negaivo, pagando, porano o valor do invesimeno nos poços para se er a opção. 7. Conclusão A eoria das Opções Reais, pelo fao de considerar as diversas flexibilidades gerenciais exisenes nos projeos de desenvolvimeno da produção maríima de campos de peróleo, se apresena como uma alernaiva melhor frene à eoria radicional de fluxo de caixa desconado. A quanificação e incorporação de possíveis ganhos que a flexibilidade proporciona ao projeo é uma práica que deve, cada vez mais, esar presene nas análises dos projeos, uma vez que exise uma grande insabilidade nos movimenos do mercado e conseqüene necessidade de reduzir os riscos. Uma opção real exisene nos projeos de desenvolvimeno de campos de peróleo é a opção de subsiuição ou roca emporária do méodo de elevação de peróleo BCSS para Gas Lif, endo em visa a indisponibilidade emporária das bombas durane a operação o que dificula ou impossibilia a produção do óleo sem auxílio da elevação arificial. Esa flexibilidade é de crucial imporância para ese ipo de projeo, pois o monane de invesimenos e cusos operacionais envolvidos são elevados, a vida úil do projeo é longa e o reorno deve ser garanido. A modelagem e quanificação apresenadas desa opção mosram que a mesma em valor posiivo para os dados considerados no esudo de caso e que ambém pode ser facilmene incorporada, uma vez que não é necessário um alo invesimeno. Com isso, acarrea em ganho de VPL ao projeo de desenvolvimeno da produção do campo, minimiza o risco de perda de produção e, conseqüenemene, de redução do reorno ou aé mesmo prejuízo para a empresa. 8. Referências AADLAND, R., KOEKEBAKKER, S. & SODAL, S. he Value of Marke Swiching Opions for Combinaion Carriers. 8h Annual Inernaional Conference, Monreal, BREALEY, A. R. & MYERS, C. S. Princípios de Finanças Empresariais, Porugal, Ed. Mcgraw-hill, DIAS, M. A. G. Invesimeno Sob Incereza em Exploração & Produção de Peróleo, Disseração de Mesrado, PUC- RIO, RJ, DIAS, M. A. G. & ROCHA, K. M. C. Peroleum Concessions Wih Exendible Opions Using Mean Reversion Wih Jumps o Model Oil Prices, 3rd Annual Inernaional Conference on Real Opions, Wassenaar/Leiden, DIXI, A. & R. PINDYCK. Invesmen Under Uncerany. Pinceon Universiy Press. 2ª Edição, ECONOMIDES, M.J, HILL, A. D. & ECONOMIDES, C. Peroleum Producion Sysems, Prenice Hall Peroleum Enginnering Series, SAWHILL, J. W. Evaluaing Uiliy Invesmen Decisions An Opions Approach, Maser of Science in Managemen, MI, AKEZAWA, N. he Opion o Swich Scheduling Prioriy, Inernaional Universiy of Japan, Niigaa, 2001 HOMAS, J. E. Fundamenos de Engenharia de Peróleo, Ed. Inerciência, RIGEORGIS, L. Real Opions: Managerial Flexibiliy and Sraegy in Resource Allocaion. MI Press, London, 1996.