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  • Departamento de Engenharia Industrial

    DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE AVALIAO DE

    RESERVAS DE LEO E GS

    Aluno: Julia Chueke Rochlin

    Orientador: Silvio Hamacher

    Introduo

    Reservas de leo e gs so ativos estratgicos no somente para avaliao das empresas

    como tambm para naes. O valor de companhias de petrleo e o preo das suas aes, como

    Petrobras ou EBX, so diretamente influenciados pelo tamanho das reservas de leo e gs,

    pelo seu preo e pelos custos de produo. Porm a estimao de reservas mostra-se um

    procedimento de grande complexidade, dada a incerteza associada aos volumes, recuperao

    e ao desenvolvimento dos recursos.

    O valor das reservas estimado a partir da diferena entre a receita proveniente da

    venda do petrleo e seus custos exploratrios e de produo. Enquanto esta diferena for

    positiva, a quantidade de hidrocarbonetos ser considerada a reserva da companhia de

    petrleo. No entanto, o mundo est repleto de incertezas que acabam criando determinados

    questionamentos como:

    Como a variao dos custos exploratrios e de produo influenciam as reservas de leo e gs?

    Qual o efeito da variao do preo de petrleo sobre as reservas?

    Qual o impacto da mudana de impostos e taxas nas reservas? Existem estudos que apresentam uma metodologia para a avaliao probabilstica de

    reservas baseada em correlaes e em acordo com as orientaes do SPE-PRMS (2007) e as

    regras da Securities Exchange Commission (SEC- 2009). A metodologia se divide em duas

    etapas principais: avaliao econmica considerando incertezas nos componentes do fluxo de

    caixa e agregao probabilstica para a determinao das correlaes entre projetos.

    Esta iniciao cientfica foi desenvolvida dentro do contexto do projeto de pesquisa

    Anlise de Sensibilidade, realizado pelo laboratrio NExO PUC-Rio e apoiado pela

    Petrobrs, com o objetivo de construir um conjunto de ferramentas para analisar, de maneira

    rpida e confivel, o impacto sobre as reservas da companhia dado mudanas nos custos e

    preos envolvidos na explorao e produo de petrleo. Os resultados obtidos proporcionam

    apoio deciso de priorizao de desenvolvimento de determinados projetos da companhia.

    O sistema envolve a elaborao de um banco de dados em ACCESS atravs dos dados

    recebidos da Petrobrs e o desenvolvimento de uma interface em VB.NET. Essa interface

    possibilita ao usurio variar os parmetros mais decisivos na construo do fluxo de caixa. Ao

    simular essas mudanas, o sistema apresenta os resultados para o usurio. A ferramenta

    utilizada para esse clculo foi construda em EXCEL.

    A anlise de sensibilidade da Petrobrs pode ser feita em trs nveis distintos:

    companhia, unidade operacional (UO) ou por campo. Alm disso, existem cinco classes de

    reserva de leo e gs: 1P, 2P, 3P, PVDDES e PVDDESP. Essas classes devem ser analisadas

    separadamente.

    O Laboratrio Nexo Ncleo de Excelncia em Otimizao, do Departamento de

    Engenharia Industrial da PUC desenvolveu um algoritmo para o clculo de todo fluxo de

    caixa da Petrobrs. Devido ao grande porte e complexidade deste clculo, foi imprescindvel o

    desenvolvimento de uma ferramenta que permita visualizar os dados de entrada e de sada de

    forma clara e objetiva para a interpretao dos resultados a partir das variaes dos

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    parmetros. Este projeto de iniciao cientfica teve como principal objetivo a criao dessa

    interface.

    Alm disso, como objetivo secundrio procurou-se obter uma maior compreenso sobre

    a avaliao econmica de reservas, os clculos utilizados para o fluxo de caixa nominal e o

    efeito dos resultados na variao dos diversos parmetros.

    Neste relatrio, ser apresentada inicialmente uma viso geral do problema, abordando

    como feita a avaliao econmica de reservas. Em seguida, sero introduzidos alguns

    conceitos relacionados s variveis do problema em questo e por fim ser apresentada a

    interface que foi desenvolvida para o modelo, detalhando as principais facilidades criadas.

    Metodologia

    A primeira etapa do projeto foi entender o problema e desenvolver um prottipo em

    Microsoft EXCEL para simular e testar os resultados.

    Em seguida, o objetivo foi estabelecer uma arquitetura do sistema, ou seja, definir quais

    ferramentas seriam utilizadas para a execuo do projeto.

    Os dados de entrada foram importados e armazenados pelo Sistema Gerenciados de Banco de Dados (SGBD) Access, da Microsoft Office, a partir da leitura de arquivos

    TXT recebidos pela Petrobrs;

    A interface do sistema com o usurio foi desenvolvida em DOTNET. Nesta interface possvel realizar as variaes, executar os clculos programados no Excel e visualizar os

    resultados;

    Os clculos foram implementados no Microsoft EXCEL;

    Os dados de sada da simulao so armazenados pelo Sistema Gerenciados de Banco de Dados (SGBD) Access, da Microsoft Office.

    A Figura 1 apresenta a arquitetura do sistema proposto:

    Figura 1 - Arquitetura do Sistema

    Clculo

    Aqui ser mostrado como cada parmetro do clculo envolvido no problema

    composto:

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    Lquidos: Representa o leo que vendido pela companhia. calculado a partir do valor inicial acrescido ou decrescido da taxa determinada pelo usurio.

    Gs Venda: Representa o gs que vendido pela companhia. calculado a partir do valor inicial acrescido ou decrescido da taxa determinada pelo usurio.

    Gs Reserva: Sempre maior que o gs de venda porque tambm engloba o gs consumido e perdido na opero de explorao e produo. calculado a partir do valor

    inicial acrescido ou decrescido da taxa determinada pelo usurio.

    leo Equivalente Venda: Todo o lquido e gs que so vendidos. calculado a partir da frmula: Lquidos + Gs Venda/1000.

    leo Equivalente Reserva: Todo o lquido e gs que so declarados como reserva. calculado atravs da mesma frmula para a obteno do leo Equivalente Venda porm

    ao invs de Gs Venda utiliza-se Gs Reserva.

    Receita Bruta: Valor obtido com a venda do leo equivalente de venda sem considerar a tributao de impostos. calculada pela frmula:

    Preo-leo leo + Preo-gs Gs (Poder Calorifico de Venda / Poder Calorfico

    Referencial) + Outras Receitas

    Onde o Poder Calorfico Referencial tem valor 9400 para todos os campos. No entanto,

    utilizando o Poder Calorfico de Venda fornecido pela PETROBRS foi obtido valores

    diferentes para a Receita comparados ao valor terico. Para corrigir o problema, foi

    criado um fator de correo que corresponde a Poder Calorifico de Venda / Poder

    Calorfico Referencial que calculado a partir da frmula do Fluxo de Caixa original

    (FC = (Receita Bruta - Preo-leo x leo Outras Receitas)/ Preo-gs x Gs x fator de

    correo).

    Outras Receitas: Receita obtida com a venda de derivados. O valor permanece inalterado.

    Receita Bruta Tributao: Valor obtido com a venda do leo equivalente de venda considerando a tributao de impostos. O mesmo que feito para Receita Bruta feito

    para a Receita Bruta Tributao, no entanto ambos o Preo-gs e o Preo-leo possuem

    valores especficos para a tributao.

    Valor residual: Valor residual dos equipamentos de explorao. O valor permanece inalterado.

    Investimentos: Investimentos feitos para dar incio a produo. calculado a partir do investimento inicial acrescido ou decrescido da taxa determinada pelo usurio.

    Custo Fixo: Custos necessrios para manter os equipamentos em funcionamento. calculado a partir do investimento inicial acrescido ou decrescido da taxa determinada

    pelo usurio.

    Custo Varivel: Custos com pessoas e custos associados a produo. calculado a partir do investimento inicial acrescido ou decrescido da taxa determinada pelo usurio.

    Pesquisa e Desenvolvimento: Percentual da receita destinado a pesquisa e desenvolvimento. Corresponde a 1% da Receita Bruta Tributao

    Custo de Importao de Gs: As vezes necessrio importar gs para o consumo na explorao do campo. Preo do Gs Importado Volume de Gs Importado

    Custo Total: a soma do Custo Fixo, Custo Varivel, Pesquisa e Desenvolvimento e Custo de Importao de Gs.

    Custo Abandono: Valor gasto para fechar o campo e encerrar as atividades. O valor permanece inalterado.

    Custo Operacional: a soma do Custo Total, Custo de Abandono e Investimentos.

    Proviso de Abandono: o custo de abandono distribudo em parcelas iguais ao longo dos anos de vida do campo.

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    Depreciao de Poos: Depreciao dos equipamentos de perfurao e completao. O valor permanece inalterado.

    Depreciao de Equipamentos: Depreciao dos demais equipamentos. O valor permanece inalterado.

    Royalties: Corresponde a 10% da Receita Bruta Tributao.

    Participao Especial: A Participao Especial uma compensao financeira paga em caso de grande volume de produo conforme os critrios do decreto 2705 de 1998,

    segundo a ANP. Ela cobrada trimestralmente por campo. A cobrana calculada da

    seguinte forma: PE = (RLP RLPvalor/VPF) alquota, onde:

    RLP - a receita lquida da produo trimestral de cada campo, em reais;

    VPF - o Volume de Produo Trimestral fiscalizada de cada campo, em milhares de

    metros cbicos de petrleo equivalente.

    E ambos o valor e alquota so determinados de acordo com o VPF referente ao

    trimestre, da data de incio de produo e da localizao do campo (por meio de tabelas

    presentes no decreto).

    Receita Lquida Produzida: calculada a partir da receita bruta tributao, decrescida de Custo Fixo, Custo Varivel, Custo de Importao de Gs, Pesquisa e

    Desenvolvimento, Depreciacao de Pocos, Depreciacao de Equipamentos, Provisao de

    Abandono, Royalties e Aluguel de rea.

    Como o sistema no recebe a data de incio de produo nem a localizao do campo, a

    primeira coisa a ser feita determinar a lmina dgua em que o campo se encontra.

    Para isso, como no temos o VPF, feita sua estimativa atravs do volume de venda

    anual do quarto ano em diante (uma vez que, aps o terceiro ano, no h mais

    diferenciao das tabelas por idade) e calculamos a participao especial para todas as

    localizaes possveis e achamos a correspondente para cada campo comparando os

    valores obtidos com os valores reais da participao especial. Depois que a localizao

    do campo determinada, calculamos todos os valores de participao especial que

    variam por data de incio de produo e comparamos os valores com o valor real da

    participao especial do primeiro ano achando assim a data de incio de produo.

    Achamos, assim, a faixa de participao especial correspondente ao campo.

    Determinada a faixa correspondente ao campo, em seguida feita fazemos a conta

    inversa com o objetivo de encontrar o VPF. Determinamos ento o valor do fator de

    correo do gs (VPF = Lquidos + (Gs Venda/1000)*fator de correo).

    Assim, para novas projees anuais ser possvel calcular o valor do VPF e, por

    consequncia, o valor da participao especial. Aps o segundo clculo da Partcicipao

    Especial, o Fluxo de Caixa recalculado e o ano de corte determinado. Aps, a Proviso

    de Abandono atualizada e a Participao Especial calculada pela ltima vez.

    A participaao especial de muita importncia no clculo do fluxo de caixa. No caso de

    Marlim, por exemplo, seu valor chega a valer mais de 30% do valor da Receita Bruta

    Tributao.

    Exemplo: Campo MARLIM

    1. Descobrir a localizao do campo: Comparando as diferenas entres o valor terico da participao especial com os obtidos com os valores de todas as

    faixas.

    2. Descobrir a data de incio de produo: Com a localizao obtida, calcular a participao especial para o primeiro ano com todas as faixas de idade

    possveis.

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    3. Calcular o VPF: Sabendo a faixa correspondente de cada campo possvel fazer a conta inversa da participao especial para calcular o VPF.

    4. Calcular o fator de correo: Atravs da frmula: VPF = Lquidos + (Gs Venda/1000) fator de correo.

    5. Calcular o novo valor da Participao Especial. 6. Atualizar o Fluxo de Caixa. 7. Descobrir o ano de corte. 8. Atualizar a Proviso de Abandono. 9. Recalcular a Participao Especial.

    Aluguel de rea: rea do bloco de concesso * Preo do aluguel por quilmetro quadrado.

    Pagamento Superficirio: 1% da Receita Bruta de Tributao para campos em terra.

    Recolhimento de ICMS: Deduzido a partir de alquotas estabelecidas por cada estado para o transporte de equipamentos de explorao e produo.

    Government Take: a soma dos Royalties, Participao Especial e Aluguel de rea decrescido de Recebimento de ICMS.

    Dispndio: a soma do Government Take e do Custo Operacional Total.

    Fluxo de Caixa Nominal: a Receita Bruta decrescida do Dispndio.

    Valor da Companhia: Uma vez realizado o clculo do fluxo de caixa de um campo, o mesmo deve ser analisado para obteno do Ano de Corte econmico, que corresponde

    ao ltimo ano do fluxo de caixa com valor positivo. Em seguida, soma-se o leo

    equivalente de reserva do ano inicial de produo at o ano de corte, obtendo assim a

    reserva total do campo. Esse clculo realizado para todos os campos, obtendo o valor

    total de reserva da companhia que avaliado por certificadores e enviado para SEC

    (U.S. Securities and Exchange Commission rgo responsvel por reportar

    informaes na bolsa de valores de Nova Iorque).

    Principais entidades do modelo

    A seguir, foi necessrio orgazniar o modelo de entidades do problema, ou seja, como

    seria cada entidade e como cada uma delas se relacionaria logicamente dentro do sistema:

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    Figura 2 Conjunto Lgico das Principais Entidades do Sistema

    Na modelagem do sistema foi concludo que toda vez que um novo conjunto de dados

    for fornecido, o mesmo ser organizado formando assim um estudo. Uma vez que tenham

    sido escolhidas as variaes de preo, custos e volumes, temos a definio de um cenrio.

    Dessa forma, um estudo pode ter diversos cenrios onde os mesmos dados sofrem diferentes

    variaes. Com a definio e aplicao dos parmetros so gerados os resultados do fluxo de

    caixa para cada cenrio. Agregando as reservas ao nvel de campo temos as reservas ao nvel

    de UO e agregando as reservas ao nvel de UO temos a reserva da companhia. S podemos

    atribuir um tipo de reserva/classe a cada cenrio, ou seja, cada classe possui um determinado

    conjunto de campos que variam diretamente em suas reservas.

    Interfaces do Sistema

    O sistema tem um menu de opes que consiste basicamente nos seguintes itens:

    Parametrizao bsica;

    Cadastro de Cenrio / Estudo;

    Seleo de Cia / Uo / Campo para simulao das variveis;

    Variao dos parmetros por Cia / UO / Campo selecionados;

    Apresentao dos Resultados;

    Grfico Tornado - Analise de sensibilidade a partir dos resultados.

    Parametrizao Bsica

    Nesta tela o usurio ir determinar os percentuais de Royalties, T.M.A e P&D que so

    atribudos ao projeto. Os Royalties correspondem ao percentual da receita obtida em um

    campo que dever ser pago ao governo pela explorao do recurso que pertence ao pais e em

    geral corresponde a 10% da receita total. O T.M.A a taxa mdia de atratividade que

    utilizada no fim da vida do campo para verificar se o mesmo deve ser abandonado no

    momento em que o campo deixa de ser lucrativo. Ela representa o percentual que a empresa

    ganha aplicando o dinheiro gasto com o fechamento do campo em outras atividades e de

    8,8% ao ano. Essa taxa multiplicada pelo custo de abandono do campo e somada ao fluxo de

    caixa negativo. Caso o mesmo se torne positivo, a explorao do campo continua. Do

    contrrio, o campo encerrado. A taxa de P&D o percentual da receita total que deve ser

    destinado a pesquisa e desenvolvimento e em geral corresponde a 1% da receita total do

    campo. Estas informaes so usadas nos clculos.

    Figura 3 Janela do Sistema de Alterao de Parmetros

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    Cadastro de Estudo / Cenrio

    Um estudo um conjunto lgico de cenrios. Cada cenrio consiste em uma

    determinada anlise. Na janela de cadastro podemos criar um novo estudo/cenrio ou

    podemos visualizar uma anlise anteriormente simulada.

    Figura 4 Janela do Sistema de Cadastro de Cenrio

    Figura 5 Janela do Sistema de Cadastro de Estudo

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    Seleo de Companhia / UO / Campo para simulao das variveis

    Essa tela serve para selecionar os campos de interesse da anlise, que pode ser feita em

    trs nveis distintos. Esses nveis podem ser analisados conjuntamente ou individualmente. Os

    nveis so:

    Companhia: variao a nvel de companhia (todos os campos da companhia)

    UO: variao a nvel de uma ou mais Unidades Operacionais de produo de petrleo (que formado por um conjunto de campos).

    Campo: variao a nvel de campo a campo. Esta tela foi feita de forma a facilitar bastante as escolhas do usurio possibilitando

    diversas combinaes.

    Vale lembrar que a anlise sempre feita de acordo com apenas uma classe de reserva:

    1P (provada), 2P (provada + provvel), 3P (provada + provvel + possvel), PVDDES

    (provada + desenvolvida) ou PVDDESP.

    Figura 6 Janela do Sistema de Seleo de Cia / UO / Campo para simulao de suas variveis

    Variao dos parmetros por Cia / UO / Campo selecionados

    Essa tela serve para aplicarmos a variao nos parmetros de interesse. Cada coluna da

    tabela corresponde a um parmetro. Ao terminar de preencher todas as variaes a serem

    analisadas, dever ser acionado o boto simular. Assim, ser chamado o algoritmo no Excel

    para o clculo do fluxo de caixa da companhia.

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    Figura 7 Janela do Sistema de Variao dos parmetros de Cia / UO / Campo selecionados

    Apresentao dos Resultados

    Essa tela serve para visualizarmos os resultados da simulao aplicada na janela

    anterior. Na primeira coluna, a janela mostra a quantidade de volume de leo equivalente

    antes e aps a simulao, a sua variao percentual e o ano de corte de cada campo que sofreu

    alterao antes e aps a simulao. Na segunda coluna, ela mostra um ranking que coloca em

    ordem decrescente a variao de volume entre as unidades operacionais e campos simulados.

    Figura 8 Janela do Sistema de Apresentao de Resultados aps a Simulao

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    A janela a seguir tem como objetivo a realizao e visualizao do diagrama tornado para

    uma anlise mais profunda sobre a simulao.

    Figura 9 Janela do Sistema de Seleo de Cia / UO / Campo para simulao de suas variveis

    Concluses

    Ao final desse projeto, pode-se concluir que, de fato, a interface grfica desenvolvida

    foi muito til tanto para a validao do clculo, quanto para anlise dos resultados gerados.

    O Microsoft Visual Studio (.NET) se mostrou bastante eficiente. Sua facilidade em

    construir forms usando uma biblioteca de objetos particular foi de grande utilidade para que

    os parmetros pudessem ser variados da melhor maneira possvel. Alm disso, seu ambiente

    de programao se adaptou perfeitamente estrutura do sistema, visto que a comunicao

    com o banco de dados em Access e Excel se deu de forma bem simples.

    Em relao ao estudo sobre as reservas de leo e gs, pode-se dizer que o conhecimento

    adquirido ao longo do projeto foi bastante proveitoso.

    A complexidade envolvida nos clculos e a rapidez da simulao de novos resultados

    fazem com que os estudos da companhia cresam exponencialmente, colaborando claramente

    com a sua produo.

    Referncias

    1 - KAHN, M. Avaliao Econmica e Financeira de Reservas de Petrleo e Gs. Rio de

    Janeiro, 2002. 105 f. Dissertao (Mestrado em Engenharia de Produo) - Pontifcia

    Universidade Catlica do Rio de Janeiro.

    2 - TEIXEIRA, A. B. E. Metodologia para avaliao probabilstica de reservas de leo e

    gs. Rio de Janeiro, 2009. Dissertao (Mestrado em Engenharia de Produo) - Pontifcia

    Universidade Catlica do Rio de Janeiro.

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    3 - HASTENREITER, L. Previso da Evoluo dos Custos de Explorao e Produo de

    Petrleo e Gs. Rio de Janeiro, 2010. Dissertao (Mestrado em Engenharia de Produo) -

    Pontifcia Universidade Catlica do Rio de Janeiro.

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