A otimização da estratégia de produção (especificamente considerando a área de reservatório: posicionamento, número e cronograma de entrada de poços, cotas de produção
e injeção por intervalo, entre outros) pode ser aplicada para se alcançar diferentes objetivos. Um desses objetivos é o desenvolvimento de uma estratégia adequada para a aplicação em projeto de desenvolvimento de reservatórios, ou seja, definição da estratégia inicial. Pode- se também otimizar a estratégia de campos maduros, com o objetivo de melhorar a produção futura e conseqüentemente o lucro do projeto. Outro objetivo pode ser a utilização de um procedimento detalhado de otimização, para a obtenção de resultados o mais precisos possível, a fim de apoiar análises de decisões complexas.
Para a escolha da estratégia de produção, é fundamental a consideração de fatores que influenciam diretamente no resultado do processo e nas tomadas de decisão. Alguns desses fatores são:
• Características do reservatório: volume e tipo de hidrocarbonetos presentes, dimensões, forma e propriedades da rocha reservatório, conectividade hidráulica do meio poroso, produtividade/injetividade esperada dos poços, presença de aqüífero, incertezas geológicas etc.;
• Considerações técnicas: lâmina d’água, viscosidade do óleo, necessidade de recuperação suplementar etc.;
• Limitações tecnológicas: capacidades de produção e injeção dos poços, eficiência do sistema de elevação, capacidade de tratamento de líquidos na plataforma etc.; • Considerações econômicas: custos de poços e de instalações, disponibilidade de
caixa da empresa, metas de lucratividade, incertezas econômicas etc.
Além dos fatores citados acima, é necessário levar em consideração que o processo de escolha de uma boa estratégia de produção, a depender do caso, pode ser inviável ou conduzir a várias soluções equivalentes devido à complexidade do problema e à interdependência entre os fatores que definem o desempenho produtivo de um reservatório. Por isso, é importante o desenvolvimento de metodologias e processos de otimização que consigam abranger cenários com diferentes características, ou seja, métodos que levem em consideração todas as variações e limitações dos principais fatores que afetam a produção do campo e, conseqüentemente, o lucro do projeto.
Schiozer e Mezzomo (2003) e Mezzomo (2005) propuseram um procedimento de otimização da estratégia de produção. Este procedimento foi organizado em nove fases (Figura 2.2) que são executados para selecionar múltiplas soluções para cada fase até a etapa final do processo, que seleciona apenas uma estratégia, aquela que deve ser implantada.
Figura 2.2 – Fases do processo de otimização. Adaptado de Mezzomo (2005)
A seguir são apresentadas resumidamente as fases da metodologia, que na Figura 2.2 são representadas pelos números, enquanto as letras representam as estratégias disponíveis. Nota-se que a quantidade de estratégias vai se tornando menor conforme a seqüência das fases da metodologia, efeito representado pelo funil. A cada fase, a intenção não é escolher a melhor alternativa, mas sim eliminar os piores esquemas para que se dê seqüência à metodologia com boas alternativas. A metodologia prevê ainda flexibilidade para juntar fases ou realizar apenas parte do processo, dependendo dos objetivos do projeto.
A primeira fase consiste na definição do método de recuperação (injeção de água, gás, química ou térmica) e da geometria e trajetória dos poços (vertical, horizontal, direcional, multilateral). A segunda é a avaliação de esquemas de injeção e produção, onde é escolhido um número aproximado de produtores e injetores, quantidade melhorada na execução da Fase 3.
A quarta fase é utilizada para definir parâmetros observando as restrições operacionais dos poços que compõem cada alternativa disponível no projeto. Para a otimização desses parâmetros, leva-se em consideração as restrições técnicas, associadas especialmente aos investimentos e custos definidos para cada alternativa. O método de análise de risco (Fase 5) deve proporcionar uma quantificação adequada dos riscos considerados na elaboração do projeto, de forma a possibilitar a aplicação de uma metodologia de análise de decisão (Fase 6).
As últimas fases são para o refinamento de parâmetros (como comprimento dos poços, espaçamento entre completações, correções nos posicionamentos dos poços, corte de água etc.) do modelo escolhido na análise de decisão, objetivando sua melhora. Normalmente, nestas fases, é estudada e alterada somente uma alternativa, especialmente quando o campo já está em produção.
A metodologia apresentada serviu de base para o processo de elaboração da metodologia desta pesquisa, que é enfocada principalmente nas Fases 2 a 6. Os principais parâmetros estudados são a influência da capacidade da plataforma, arranjo dos poços, restrições operacionais e estudo de incertezas. Mais detalhes e considerações a este respeito são abordados no capítulo referente à metodologia do trabalho.
Quanto à automatização de processos, a otimização de estratégia de produção pode ser dividida em três categorias: manual, automatizado e assistido. O processo manual requer uma metodologia bem definida. A alteração de alguns parâmetros, como a busca do número e posicionamento de poços, é baseada em índices técnicos e econômicos do reservatório e, em alguns casos, o processo é feito basicamente por tentativa e erro. Por isso, é importante que a otimização manual seja executada por profissionais experientes.
O processo automatizado é totalmente feito por programas computacionais. Somente carregam-se os dados necessários no programa de otimização e estabelecem-se alguns limites e restrições técnicas e operacionais para que se chegue à estratégia final.
Por fim, no processo chamado de assistido parte da otimização é feita manualmente e parte é automatizada. Neste tipo de otimização, pode-se, por exemplo, utilizar um programa para a busca aproximada do número e posicionamento dos poços e, em seguida, fazer um ajuste manual mais refinado, baseado na experiência do profissional que está realizando a otimização.
No presente trabalho a otimização é realizada manualmente, seguindo uma metodologia de trabalho bem definida e criteriosa, para não privilegiar nem poços convencionais nem inteligentes, mas sim realizar uma comparação justa entre as opções.