Petrobras usa @RISK para análise de E&P

O desafio
Em termos do valor de mercado, a Petrobras, com operações de produção e refino de petróleo, é a oitava maior empresa global do mundo.  Seus investimentos chegam a mais de US$53 bilhões, e incluem mais de 13 mil poços produtores de gás e petróleo e 112 plataformas de produção.  

Recentemente, a Petrobras adotou em toda a empresa um protocolo para avaliação dos riscos econômicos associados a investimentos potenciais. Alguns dos principais riscos de interesse para a Petrobras são os associados a: produção de petróleo e gás natural; demanda por derivativos; preços de diversas commodities; datas de início de várias operações; mudanças no capital da empresa (CAPEX) e nas despesas operacionais (OPEX). Ao efetuar a análise desses riscos, a Petrobras focaliza diversos indicadores-chave: VPL (Valor Presente Líquido); desvio padrão do VPL, que dá uma noção da relação lucro/perda; probabilidade de VPL negativo ou de perda monetária; e o VAR (Valor em Risco) de 95% do VPL, que é a quantia mínima de perda que apresenta probabilidade de 5%.

Para avaliar esses riscos, o órgão de Exploração e Produção (E&P) da Petrobras desenvolveu um sistema interno que é usado em toda a empresa, denominado Progride (Programa dos Indicadores do Desenvolvimento da Produção). Esse sistema é baseado no Excel e usa sub-rotinas personalizadas em C++ para executar análises. A empresa usa o sistema para modelar uma variedade de aplicações de E&P, entre as quais: tendências relacionadas ao petróleo, como preços e distribuições; imposto de renda e royalties; depreciação, valor residual e vida econômica dos projetos; análise de sensibilidade e outros indicadores econômicos internos.  O Progride também conta com recursos de análises de risco.

O sistema tem capacidade para lidar com situações complexas, como vários projetos dependentes (ex.: um projeto base e projetos complementares) em uma mesma “concessão” ou local geográfico.  Concessão refere-se ao direito da Petrobras de perfurar em uma determinada área; normalmente, acarreta obrigações como pagamento de aluguel, impostos e royalties. O sistema Progride também apresenta recursos para o gerenciamento de projetos de produção previstos para o futuro e projetos que reduzem as despesas operacionais (com futuras despesas operacionais “negativas”).

Análise convencional com o Progride
Os analistas de E&P da Petrobras efetuam a entrada de uma variedade de dados para executar uma análise convencional com o Progride, e usam pressupostos para as incertezas. Os dados incluem: taxas de desconto, inflação, impostos e câmbio; datas de início das operações; período de depreciação; preços do petróleo; curvas de produção de petróleo, gás natural e água no local, assim como injeção de água; despesas de capital como perfuração, instalações de superfície, cobrança; custos operacionais fixos e variáveis; e custo de abandono.

Em uma análise desse tipo, o Progride retorna o VPL, o IRR e o tempo de retorno do projeto; a melhor data para abandono do projeto; e o risco financeiro para a empresa.  Esses resultados, contudo, são baseados em valores pontuais correspondentes à melhor estimativa calculada com os dados de entrada usados, pressupondo-se 100% de certeza.  O risco, portanto, não é levado em conta.

Análise de risco com o sistema Progride
Para executar uma análise de risco no Progride, o analista precisa construir distribuições que representem as faixas de possibilidades correspondentes às principais variáveis de input.  Elas incluem: curvas de produção probabilística de petróleo, gás natural e água no local, bem como injeção de água; capacidade operacional de produção da unidade; distribuições dos desvios em cada componente CAPEX e OPEX; distribuição de data de início da operação.

Com base nessa análise de risco, o Progride fornece o VPL esperado do projeto, junto com um histograma e medidas de dispersão, ou risco, ao redor do VPL esperado. Ele também faz uma estimativa da probabilidade de VPL negativo, ou de se perder dinheiro com o projeto.

Limitações do Progride
Embora o Progride seja muito útil para a Petrobras, ele tem várias limitações significativas que levaram a empresa a se interessar no @RISK. Uma dessas limitações é que a análise de risco do Progride não fornece ao usuário acesso aos dados das simulações, o que impede o analista de examinar melhor os diversos cenários probabilísticos.  Além disso, o Progride não tem capacidade para lidar eficazmente com projetos mais complexos, como os realizados em parceria com outras empresas, nem com projetos de infraestrutura compartilhada ou projetos integrados realizados em várias concessões.

Para ilustrar o efeito dessas limitações, vamos tomar como exemplo um projeto de desenvolvimento integrado, com produção em duas concessões ou locais específicos.  A Petrobras investe em uma única unidade de produção de petróleo para lidar com as duas concessões – com CAPEX em comum.  Contudo, a ANP (Agência Nacional do Petróleo) exige que a empresa trate cada concessão individualmente, no que se refere à locação da área, royalties e Pesquisa e Desenvolvimento.   Veja a Figura 1.

Figure 1

Nesse tipo de situação, é necessário efetuar uma análise de risco correspondente ao projeto integrado, isto é, como um todo.  Alguns fatores de risco são os mesmos para as duas concessões; por exemplo, preços e CAPEX.  Existem, também, fatores de risco independentes, como as datas de início do projeto e da produção.  Entretanto, alguns custos devem ser tratados individualmente para cada concessão, como a locação da área, os royalties, e Pesquisa e Desenvolvimento. Certos tipos de depreciação (dos poços, por exemplo) também devem ser calculados separadamente para cada concessão. Projetos que envolvem várias concessões são bastante comuns, porém o Progride não tem capacidade de efetuar uma análise sem rodar milhares de horas – o que torna a análise ineficiente e potencialmente inexata.

A solução @RISK-Progride
Para resolver o problema, o órgão de E&P da Petrobras adotou o @RISK.  Rafael Hartke, responsável pelo gerenciamento de risco e planejamento financeiro das operações de investimento da Petrobras, desenvolveu um método para integrar o @RISK e o Progride por meio do Excel.  Esse sistema possibilita efetuar avaliações exatas e completas de uma plataforma de produção com várias concessões – com imensa economia de tempo. 

No caso do projeto com várias concessões que mencionamos anteriormente, a empresa configura três análises distintas com o Progride: uma para a concessão A, uma para a concessão B e uma para o projeto integrado A+B. Em seguida, os analistas efetuam a modelagem dos cenários probabilísticos no @RISK tanto para os fatores de risco em comum (ex.: preços, CAPEX, desvios) quanto para os riscos independentes, para cada concessão.  É executada uma análise convencional do Progride para cada concessão separadamente, usando os cenários probabilísticos gerados pelo @RISK como dados de input.  Essa análise é efetuada com o @RISK em execução, por meio da chamada de uma macro que executa o Progride durante a simulação do @RISK. Os resultados das duas análises convencionais das concessões formam o cenário probabilístico de cada uma (ex.: produção, receita, CAPEX, OPEX, custos tributários e depreciação).   Veja as Figuras 2 e 3.

Figure 2

Figure 3

Esses resultados individuais referentes às concessões são então somados para determinar os cenários probabilísticos do projeto integrado como um todo (A+B).  Em seguida, é executada uma análise convencional do projeto integrado com o Progride no @RISK, usando os cenários probabilísticos combinados como dados de entrada.  Os indicadores de risco desejados para o projeto inteiro são então calculados, com base nos resultados da análise.  Veja a Figura 4.

Figure 4

É tão fácil quanto 3-2-1

O processo @RISK-Progride pode ser resumido em 3 etapas, 2 funções e 1 macro.

As 3 etapas do processo são:

1. Usar o @RISK para modelar e gerar cenários probabilísticos baseados nos fatores de risco comuns e independentes.
2. Vincular os cenários probabilísticos gerados pelo @RISK aos dados de entrada de cada análise convencional de concessão efetuada pelo Progride, usando a função Offset (Desloc) do Excel e a função RiskCurrentIter do @RISK.
3. Executar cada análise convencional do Progride individualmente no @RISK, chamando a macro que executa a análise convencional do Progride após cada iteração efetuada pelo @RISK.

As duas funções principais usadas para efetuar a integração entre o @RISK e o Progride são:

1. RiskCurrentIter(): função estatística do @RISK que retorna o valor da iteração atual da simulação enquanto ela está sendo executada.
2. Offset(ref. cél, linhas, colunas): função do Excel (Desloc) que retorna o valor de uma célula localizada a um número especificado de linhas e colunas da célula de referência em questão.

Enfim, só é necessária uma macro para o processo.  O @RISK é definido para executar essa macro do Excel durante as simulações, depois de cada recálculo de iteração.  A macro simplesmente executa o Progride e contém o código: SendKeys "%PX", True

Vantagens da solução @RISK-Progride
A solução integrada da Petrobras proporciona à empresa uma série de vantagens muito valiosas.  Primeiro, ela permite separar os cenários probabilísticos a fim de identificar os fatores de risco comuns aos projetos que estão sendo analisados.  Segundo, o uso do @RISK possibilita a análise de projetos realizados em conjunto com empresas parceiras.  De modo semelhante ao exemplo acima, uma análise separada é efetuada com o Progride para cada parceria, levando em conta os aspectos fiscais individuais, mas usando os fatores de risco comuns aos projetos.  Terceiro, como acabamos de ver, esta abordagem possibilita analisar projetos integrados de várias concessões e efetuar uma análise individual com o Progride para cada concessão, levando em conta separadamente os aspectos fiscais e de depreciação de cada uma, mas considerando os fatores de risco em comum.  Assim, projetos que usam uma mesma infraestrutura, ou concessões ou projetos separados agora também podem ser modelados dessa mesma forma. Por último, o @RISK ajuda a Petrobras a reduzir para apenas um dia o tempo de cálculo das projeções, que antes levava milhares de horas.  Se multiplicarmos o número de horas economizadas pela remuneração horária dos funcionários, é fácil ver que a economia de custo é imensa.

» Integração de sistemas corporativos e análise de risco
   com o @RISK, Rafael Hartke, Petrobras. Apresentação
   realizada na Palisade Conference de novembro de 2009
   no Brasil
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