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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2018.tde-05112018-105820
Document
Author
Full name
Sérgio Bassi
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Ronconi, Debora Pretti (President)
Brinati, Marco Antonio
Fávero, Patrícia Belfiore
Title in Portuguese
Otimização do uso de recursos críticos no desenvolvimento de campos de petróleo offshore.
Keywords in Portuguese
Indústrias
Pesquisa operacional
Petróleo
Roteirização
Abstract in Portuguese
O presente trabalho aborda a questão da interligação de poços de petróleo às plataformas de produção com a utilização de embarcações do tipo Pipe Laying Support Vessels (PLSVs). O objetivo do estudo é a maximização da curva de produção de óleo no período analisado, o que passa pelo melhor aproveitamento da frota de PLSVs contratada. São consideradas as especificidades da situação como, por exemplo, as restrições técnicas de cada embarcação para as atividades necessárias, a disponibilidade dos PLSVs, materiais para interligação e a já ocorrência da fase precedente, denominada completação. Considerando todo este conjunto de características do problema, desenvolveu-se uma formulação de Programação Linear Inteira Mista com pontos inovadores em relação à literatura, especialmente no que diz respeito ao incremento da curva de produção por conta da operação de poços injetores e ao declínio natural de poços produtores com o passar do tempo. Como os resultados obtidos nos testes da formulação matemática mostraram-se satisfatórios para pequenas instâncias, mas de alta complexidade computacional para um número grande de atividades, foram elaboradas duas versões de uma heurística construtiva adequada para a resolução de problemas de maior porte. Levando em consideração as mesmas características do problema que foram usadas na etapa de formulação matemática, puderam ser elaborados os algoritmos e suas devidas programações computacionais. A partir disso, foram realizados testes de pequeno porte para verificar a robustez dos algoritmos quanto aos seus comportamentos. Por fim, houve a comparação do caso completo, onde foram aplicadas as heurísticas, com o que ocorreu na situação real, tendo o resultado deste presente estudo apresentado um relevante ganho.
Title in English
Optimization of the use of critical resources in the development of offshore fields.
Keywords in English
Oil industry
Operations research
Routing problem
Abstract in English
This research presents a real case of connection of oil wells in subsea environment to the production platforms with the use of ships of the type PLSV - Pipe Laying Support Vessels. The objective of this study is to maximize the oil production curve in the horizon considered, which is due to the best exploitation of the outsourced fleet. Specificities of the situation are considered like, for example, technical constraints of each vessel for the required activities, the availability of the PLSVs, materials for connection and the end of the previous phase, called completion. Considering all this set of the problem characteristics, it was developed a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) formulation with innovative aspects in relation to the literature, especially with respect to the increase of the production curve due to the operation of injector wells and to the natural decline of producer wells during their operation, in the course of time. As the results obtained in the tests of the mathematical formulation were satisfactory for small instances, but with a high computational time for a great number of activities, two suitable constructive heuristics were elaborated for the resolution of larger problems. Numerical experiments were conducted, in small scale, to verify the robustness of the algorithms. Next, the proposed methods were applied to a real case of an oil company and relevant gains were observed.
 
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SergioBassiCorr18.pdf (1.78 Mbytes)
Publishing Date
2018-11-06
 
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