Planeación de la Explotación

de Campos en Aguas Profundas

XI Congreso anual AMEE y II Congreso anual AMEE/WEC MEX / AME y AMG

Acapulco, Junio 2011

Efraín Rodríguez

ersanche@imp.mx

Contenido

oRecursos Potenciales en Aguas Profundas

oInfraestructura de Explotación

oMetodología Planeación de Campos

oGeneración de escenarios de explotación

oProceso VCD

oPerfiles de Producción

oCostos de pozos e infraestructura

oEvaluación económica determinista

oEvaluación económica probabilista

oAnálisis de sensibilidad

oEvaluación del Riesgo

oSelección del escenario de explotación

oResumen

oConclusiones

Recursos Potenciales en Aguas Profundas

De un total de 52 mil millones de barriles de petróleo crudo equivalente de recursos

prospectivos (potenciales) que tiene el país, el 58% o cerca de 30 mil millones de

barriles de crudo equivalente, se localizan en Aguas Profundas.

Fuente: www.pemex.com.

Petróleos Mexicanos estima que el 50 por ciento de los recursos potenciales del

país se localizan en la cuenca del Golfo de México Profundo.

Recursos Prospectivos al 31 dic 2009500 metros

Para el periodo 2014-2021 la producción estimada promedio

proveniente de aguas profundas será de 294 MBPCED.

Fuente: Presentación del Director General de Petróleos Mexicanos en el congreso OTC 2008

Producción estimada de Aguas Profundas

Infraestructura de Explotación

Sistemas Submarinos,

Sistema Flotante y Tie- Back

Sistemas de Explotación Fijos y Flotantes

Infraestructura de Explotación

7

Sistemas utilizados en el GOM

Presentación Ing. Carlos Morales, 1º dic 2009

Metodología

Análisis de Variables con Incertidumbre

Perfiles de producción

MODELO ESTOCÁSTICO

Análisis Probabilista

Módulo Integrador

Optimización de los Indicadores Técnicos Económicos

MODELO

YACIMIENTO

MODELO

POZOS

MODELO

INFRAESTRUCTURA

ESTRATEGIAS

EXPLOTACIÓN

Proceso VCD

BENEFICIOS DE UN MARCO DE REFERENCIA :

• Perspectiva multidisciplinaria de los escenarios de explotación

• Apreciación del valor de la oportunidad, antes de saltar a la ejecución.

Matriz de Opciones de Desarrollo

4 X 2 X 2 X 6 X 2 =

192 OPCIONES DE DESARROLLO

Como resultado del Marco de Referencia se genera

una Matriz de Opciones de Desarrollo

Perfiles de Producción

ARENA 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 500 600 700 800 900 1000 1100

VOLUMEN MMM pc

Pro

ba

bilid

ad

Ac

um

ula

da

TODOS LOS DATOS

DISTRIB EQUIVALENTE

Se determina la distribución acumulada de probabilidad de la volumetría.

Se elabora un modelo integral yacimiento-pozo-red alimentado con datos volumétricos.

Del modelo integral se generan los perfiles de producción.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

MM

PC

D

años

Perfiles de Producción Lakach

P50 con Vol. P90 y Vol.P10

Costos de Pozos e InfraestructuraPremisas Económicas

Para estimar las inversiones, se determinanmediante bases de datos los costos de:

•Perforación y Terminación de Pozos•Infraestructura de Explotación•Operación y Mantenimiento•Abandono

Por otra parte se establecen lassiguientes premisas económicas:

•Precio del Aceite•Precio del Gas•Tipo de Cambio•Tasa de Interés

Evaluación económica de escenarios

P(x)

VPN, VPI, IU

Arena 1

X * Y *N EVALUACIONES ECONÓMICAS

ANALIZADAS DE MANERA PROBABILISTA

Resultados

Probabilistas

Escenario 1

A1Vi+A2Vj

i=1 a X, j=1 a Y

Escenario 2

A1Vi+A2Vj

i=1 a X, j=1 a Y

Escenario N

A1Vi+A2Vj

i=1 a X, j=1 a Y

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

DMS

Método de muestreo

Monte Carlo

Latin hypercube

XLSResultados

Probabilista

VPN

IU

VPI

CAPEX

Proceso de evaluación

Cálculo de

indicadores

económicos

“n”

iteraciones

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

DMS

Método de muestreo

Monte Carlo

Latin hypercube

XLSResultados

Probabilista

VPN

IU

VPI

CAPEX

Proceso de evaluación

Cálculo de

indicadores

económicos

“n”

iteraciones

P(x)

valor

P(x)

valor

Evaluación

Económica

X * Y *N PERFILES DE PRODUCCIÓN

MODELO INTEGRAL

YACIMIENTO-POZO-RED DISTRIBUCIÓN

A1V2

A1V1

A1V3

A1VX

MODELO PROBABILISTA DE EVALUACIÓN ECONÓMICA

Arena 2

A2V2

A2V1

A2V3

A2VY

X * Y COMBINACIONES DE

VOLUMENES Arena 1+Arena 2

A1 V1 + A2 V1

A1 V1 + A2 V2

A1 V1 + A2 V3

A1 V1 + A2 V4

A1 V1 + A2 V5

A1 V1 + A2 V6

A1 V1 + A2 V7

A1 V2 + A2 V1

A1 V2 + A2 V2

A1 V2 + A2 V3

A1 V2 + A2 V4

A1 V2 + A2 V5

A1 V2 + A2 V6

A1 V2 + A2 V7

A1 V3 + A2 V1

A1 V3 + A2 V2

A1 V3 + A2 V3

A1 V3 + A2 V4

A1 V3 + A2 V5

A1 V3 + A2 V6

A1 V3 + A2 V7

A1 Vx + A2 V1

A1 Vx + A2 V2

.

.

.

A1 Vx + A2 Vy

P(x)

VPN, VPI, IU

P(x)

VPN, VPI, IU

Arena 1

X * Y *N EVALUACIONES ECONÓMICAS

ANALIZADAS DE MANERA PROBABILISTA

Resultados

Probabilistas

Escenario 1

A1Vi+A2Vj

i=1 a X, j=1 a Y

Escenario 2

A1Vi+A2Vj

i=1 a X, j=1 a Y

Escenario N

A1Vi+A2Vj

i=1 a X, j=1 a Y

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

DMS

Método de muestreo

Monte Carlo

Latin hypercube

XLSResultados

Probabilista

VPN

IU

VPI

CAPEX

Proceso de evaluación

Cálculo de

indicadores

económicos

“n”

iteraciones

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

DMS

Método de muestreo

Monte Carlo

Latin hypercube

XLSResultados

Probabilista

VPN

IU

VPI

CAPEX

Proceso de evaluación

Cálculo de

indicadores

económicos

“n”

iteraciones

P(x)

valor

P(x)

valor

Evaluación

Económica

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

DMS

Método de muestreo

Monte Carlo

Latin hypercube

XLSResultados

Probabilista

VPN

IU

VPI

CAPEX

Proceso de evaluación

Cálculo de

indicadores

económicos

“n”

iteraciones

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

DMS

Método de muestreo

Monte Carlo

Latin hypercube

XLSResultados

Probabilista

VPN

IU

VPI

CAPEX

Proceso de evaluación

Cálculo de

indicadores

económicos

“n”

iteraciones

P(x)

valor

P(x)

valor

Evaluación

Económica

X * Y *N PERFILES DE PRODUCCIÓN

MODELO INTEGRAL

YACIMIENTO-POZO-RED DISTRIBUCIÓN

A1V2

A1V1

A1V3

A1VX

A1V2

A1V1

A1V3

A1VX

MODELO PROBABILISTA DE EVALUACIÓN ECONÓMICA

Arena 2

A2V2

A2V1

A2V3

A2VY

A2V2

A2V1

A2V3

A2VY

X * Y COMBINACIONES DE

VOLUMENES Arena 1+Arena 2

A1 V1 + A2 V1

A1 V1 + A2 V2

A1 V1 + A2 V3

A1 V1 + A2 V4

A1 V1 + A2 V5

A1 V1 + A2 V6

A1 V1 + A2 V7

A1 V2 + A2 V1

A1 V2 + A2 V2

A1 V2 + A2 V3

A1 V2 + A2 V4

A1 V2 + A2 V5

A1 V2 + A2 V6

A1 V2 + A2 V7

A1 V3 + A2 V1

A1 V3 + A2 V2

A1 V3 + A2 V3

A1 V3 + A2 V4

A1 V3 + A2 V5

A1 V3 + A2 V6

A1 V3 + A2 V7

A1 Vx + A2 V1

A1 Vx + A2 V2

.

.

.

A1 Vx + A2 Vy

Incertidumbre

en el volumen

Infraestructura de explotación

Análisis Probabilista

Evaluación Económica Determinista

Efecto de la inversión en los

indicadores económicos

considerando el mismo inicio de la

producción

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00

VPN MMM$

IU=

VP

N /

VP

I

4 Pozos

Plat Fija

6 Pozos

Plat Fija

8 Pozos

Plat Fija10 Pozos

Plat Fija

6 Pozos

Tie Back

4 Pozos

Tie Back

8 Pozos

Tie Back

10 Pozos

Tie Back

TIE BACK

PLATAFORMA FIJA

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00

VPN MMM$ Pesos

IU=

VP

N /

VP

I

6 Pozos

4 Pozos

8 Pozos

10 Pozos

10 Pozos8 Pozos

6 Pozos

4 Pozos

SISTEMA

FLOTANTE

PLATAFORMA

FIJA

TIE BACK

6 Pozos

4 Pozos

8 Pozos

10 Pozos

Efecto de la inversión y del

aplazamiento del inicio de la

producción en los indicadores

económicos

VARIABLES CON

INCERTIDUMBRE

Las variables con incertidumbre consideradas en el análisis son:

Las que durante la explotación del campo pueden asumir valores sobre los que no se

puede ejercer control

Su incertidumbre tiene un efecto importante en los indicadores económicos

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

P(x)

valor

Método de muestreo

Monte Carlo

Latin hypercube

XLSResultados

Probabilista

VPN

IU

VPI

CAPEX

Proceso de evaluación

Cálculo de

indicadores

económicos

“n”

iteraciones

P(x)

valor

Evaluación Económica Análisis probabilista

Precio de hidrocarburos

Volumen de hidrocarburos

Costo de los pozos

Costo de la infraestructura

Resultados -Análisis probabilista

Dist Acum Indice Utilidad Tie Back Vs Plataforma Fija

Tie Back

Plataforma Fija

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0.5 1.125 1.75 2.375 3

IU

Pro

b A

cu

m

Distribución de probabilidad

acumulada del IU y VPN para dos

tipos de infraestructura donde se

observa que el caso de Tie-Back

presenta mayores IU y VPN.

Para ninguno de los casos se

presentan valores de IU y VPN <0 lo

que representaría probabilidades de

pérdida.

Dist Acum Valor Presente Neto Tie Back Vs Plataforma Fija

Tie-Back

Plataforma Fija

95% 5%

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

5 15 25 35

VPN ($MMM Pesos)

Pro

b A

cu

m

Evaluación Económica - Análisis de Sensibilidad

En los diagramas de tornado se observa que para la evaluación de los índices

económicos IU y VPN, comúnmente el precio del gas y el tipo de cambio son las

variables con mayores efectos seguidas del costo de la infraestructura y de pozos.

Tornado Graph of IU / 2009Impact by Input

-40.0

0%

-30.0

0%

-20.0

0%

-10.0

0%

0.0

0%

10.0

0%

20.0

0%

30.0

0%

40.0

0%

Precio gas

Tipo Cambio

Pozos / 2008

TIE BACK (FIELDPLAN) / 2008

Estación / 2008

Percent Change in IU / 2009

ValorValor

Ampliado

Concepto de Valor

Cuantificación del Riesgo

Se realiza una evaluación de los posibles eventos de riesgo para el subsuelo, pozos e

infraestructura para la explotación del campo.

Selección de la opción de desarrollo considerando el valor ampliado y el riesgo asociado. INSTITUTO MEXICANO DEL PETRÓLEO

5

Enfoque General para la Selección de Opciones

Una decisión equilibrada se encuentra entre valor y riesgo

OPCION “N”

Marginalmente un Valor mejorque la #1Un Riesgo mucho más altoVale la pena?

Triple Valor que la opción #2 con el doble de Riesgo¿Cual escogería usted, 1 o 2?

¿Eres un jugador seguro?Entonces elige esta opción

#4 tiene una alternativacon mejor Valor @< Riesgo¿Para que preocuparse?

Resumen

Durante las actividades de planeación de la explotación de campos seidentifican todas las posibles opciones de desarrollo considerandoalternativas de infraestructura de explotación.

Posteriormente se determinan los valores de las variables de optimización(por ejemplo, número de pozos, plateau, etc.) que maximizan losindicadores económicos del proyecto mediante la determinación de ingresospor concepto de venta de hidrocarburos.

Asimismo, se realiza un análisis de incertidumbre para identificar los valoresmínimo, más probable y máximo de los indicadores económicos yfinalmente se realiza un análisis de sensibilidad para identificar las variablescon incertidumbre con mayor efecto en la evaluación económica.

Finalmente, mediante un análisis de valor ampliado y de riesgo seconsideran aspectos de seguridad y operacionales para soportar laselección de estrategias de explotación no solamente fundamentada enindicadores económicos.

Conclusiones

El análisis realizado permite optimizar el esquema de desarrollo decampos en aguas profundas mediante un enfoque probabilista.

Asimismo, mediante este análisis es posible seleccionar la infraestructuraque permita acelerar la producción para maximizar la rentabilidad de lainversión.

Comúnmente la variable con mayor efecto en la evaluación del VPN es elprecio del hidrocarburo seguida del volumen producido y el costo depozos e infraestructura.

Considerando la infraestructura instalada se evalúa la posible sinergia concampos adyacentes a fin de maximizar la inversión.