A Framework to Select the Best Strategy for Iran's Entry into the Repair and Maintenance Market of Oil Drilling Rigs

The oil and gas service industry revenue is projected to rise to $350 billion in 2020, and a major part of such services belong to repair and maintenance (R&M) of the drilling rigs. Therefore, with regard to the number of jack-up rigs in Iran and the Persian Gulf, the R&M and improvement of these types of rigs become particularly important, especially due to the high lifespan of these rigs, which increases the time frequency of basic repairs. Nevertheless, Iran is suffering from lack of management and knowledge in the field of project resource management in this industry. Therefore, knowing the strategies and effective criteria for this industry is essential. In this paper, 15 criteria affecting the selection of R&M strategy were determined through interviews with experts, and the effect of each criterion on each alternative (seven strategies) was studied, and the most appropriate R&M strategy was then selected through analytic hierarchy process (AHP). The results show that the best strategy for Iran's entry into the R&M market is to perform all basic repairs of the rig, followed by license and joint venture. Finally, the best strategy was applied at R&M of Sina1 rig, comparing the results with those for Iranian rigs such as Modarres and Rajaei, the repairs of which were carried out in foreign yards, indicates the low cost of domestic repairs and the economic justification

Proposta de Modelo Matemático para o Problema de Roteamento de Sondas de Intervenção a Poços de Petróleo Terrestres Revelados Dinamicamente com Período de Atendimento Viável

Durante a fase de produção em poços de petróleo terrestres uma das atividades mais importantes e caras é o uso de sondas de intervenção. O funcionamento de cada um desses poços ocorre, na maioria das vezes, em condições difíceis com perfil de produção com grande variação em função da sua geologia, localização e a maneira como o poço é desenvolvido. Estas características levam ao longo da vida produtiva dos poços à necessidade de intervenções de manutenção nomeadas como workover, que são fundamentais para manter a produção ou mesmo melhorar a produtividade ao corrigir falhar que tipicamente ocorrem nos equipamentos dos poços. Como as sondas de intervenção são equipamentos caros e, por isto, em menores quantidades comparadas a quantidade de poços terrestres que demandam intervenções de manutenção, ocorre a geração de filas de poços aguardando atendimento. Isto leva a necessidade de geração de rotas de atendimento aos diferentes poços com as escassas sondas existentes, desafio conhecido como Problema de Roteamento de Sondas de Intervenção (PRSI). Na literatura, verificam-se modelos e métodos de solução para o PRSI estático, ou seja, que busca minimizar a perda total de produção, não considerando a possibilidade de novas informações relevantes para o roteamento serem reveladas ao longo do horizonte de planejamento. Sendo assim, busca-se neste trabalho estudar e propor um modelo matemático com abordagem dinâmica para o PRSI que minimize a perda total de produção dos poços revelados ao longo de um horizonte de planejamento. O PRSI Dinâmico foi resolvido ao ser criado algoritmo estrutural executado ao longo de um horizonte de planejamento, contendo o modelo matemático proposto, linearizado para execução no solver CPLEX, utilizando técnicas de Programação Linear Inteira Mista. Os resultados computacionais foram obtidos considerando instâncias geradas artificialmente, e a conclusão dessa pesquisa mostra que o modelo proposto aproxima o PRSI Dinâmico do contexto operacional do problema, o que impacta no processo de definição das rotas e agendamento dos atendimentos

Otimização e simulação da programação de projetos em estaleiros nacionais considerando restrições de conteúdo local

The growth of oil exploration and production in Brazil, especially after the pre-salt oil reserves discovery, implied in ships, rigs and platforms construction demand increase. In this context, the activities planning and scheduling in Brazilian shipyards has become a challenging task to minimize exposure to fines for local content non-compliance clauses and, at the same time, meet the demand of the national oil industry. In order to support the decision-making process of allocating projects to shipyards and dimensioning the exposure to foreign content, this work proposes a mixed integer programming model, based on the classic resource constrained project scheduling problem. Due to the historical delays in the completion of activities by the national shipbuilding industry, a robust model was developed to address the anticipation of possible delays. The parameter known as degree of conservatism was scaled according to the activities lateness probabilities, based on the historical data. Finally, an event discrete simulation model is proposed for sensitivity analysis and delays dimensioning in the projects delivery, and the opportunity cost in the oil production delay.Com o crescimento das atividades de exploração e produção de óleo e gás no país, principalmente com a descoberta das reservas de petróleo na camada do Pré-sal, houve aumento na demanda por construção de navios, sondas e plataformas. Nesse contexto, o planejamento e programação de atividades nos estaleiros nacionais tornou-se uma tarefa desafiadora, visando minimizar a exposição a multas por não atendimento de cláusulas de conteúdo nacional e, ao mesmo tempo, atender a demanda da indústria petrolífera nacional. Para apoiar o processo decisório de alocação de projetos a estaleiros e dimensionamento da exposição ao conteúdo estrangeiro, foi proposto um modelo de programação inteira mista, baseado no problema clássico de programação de projetos com restrição de recursos. Devido aos atrasos históricos na conclusão das atividades pela indústria naval nacional, uma modelagem robusta foi desenvolvida para tratar a antecipação de possíveis atrasos. O parâmetro conhecido como grau de conservadorismo foi dimensionado de acordo com as probabilidades de atrasos das atividades, baseadas nos dados históricos. Por fim, foi proposto um modelo de simulação para análise de sensibilidade e dimensionamento de atrasos na entrega dos projetos, e do custo de oportunidade no atraso na produção de óleo

Análise de aumento da eficiência do sistema marítimo offshore de transporte de carga por meio de simulação probabilística

The objective of this thesis is to propose different solutions to improve the efficiency of the maritime component of the offshore logistics chain of a Brazilian oil company. A simulation model was developed in order to evaluate different operational strategies involving general cargo, water and diesel. In each scenario, the necessary fleet for delivery the products and the service levels were evaluated. Analyses were performed, based on a historical scenario of the company. The results show that there are more efficient operational strategies than the historical one, in which it is possible to reduce the fleet of supply vessels and increase the service levels.O objetivo desta dissertação é propor soluções para o aumento de eficiência do elo marítimo da cadeia logística offshore de uma empresa de petróleo brasileira. Foi construído um modelo de simulação para a avaliação de diferentes estratégias de operação envolvendo carga geral, água e diesel. Em cada cenário simulado, observou-se a frota necessária para a entrega dos produtos e os níveis de serviço associados. Todas as análises foram realizadas com base em um cenário de operação histórico da empresa. Os resultados mostram que existem modos de operação mais eficientes do que aquele adotado pela empresa no período da análise, em que é possível reduzir a frota de embarcações supridoras e aumentar o nível de serviço

DECISION SUPPORT FOR OPTIMAL WELL PLACEMENT, INFRASTRUCTURE INSTALLATION AND PRODUCTION PLANNING IN OIL FIELDS

Ph.DDOCTOR OF PHILOSOPH