Resumo: A integração da modelagem de sistemas de produção com reservatórios para obtenção de resultados mais robustos de previsão de produção pode afetar diretamente a estimativa de reservas das companhias de petróleo e aumenta a qualidade das previsões de produção e decisões. A integração é sempre importante para obter resultados mais robustos, mas também pode levar a um aumento de esforço computacional significativo do processo. Por isso, um dos objetivos deste trabalho é a avaliação da necessidade de integração entre reservatórios e sistemas de produção para uma determinada estratégia de produção, dentro do contexto de previsão de produção e tomada de decisão. Foi desenvolvida uma metodologia com indicadores quantitativos para tornar o processo de avaliação da necessidade menos subjetivo. Outro objetivo do trabalho é o aprimoramento da integração explícita e a sua adequação em estudos de tomada de decisão no desenvolvimento da produção, como a montagem de uma estrutura para modelagem integrada, balanceamento da rede, correção da instabilidade numérica (uma das principais contribuições do trabalho), uso de proxy para acelerar integração, e avaliação da escalabilidade do problema. As metodologias propostas trazem benefícios demonstrados nas aplicações onde é mostrada a vantagem no uso da metodologia de integração explícita. Dentro do processo de otimização assistida para tomada de decisão, foram aprimoradas as metodologias de Gaspar et. al. (2016) e Gramorelli et. al. (2018) para considerar todas as variáveis de projeto e operação relacionadas ao sistema de produção. Apresentam-se exemplos da influência da integração entre sistemas de produção e reservatórios na previsão de desempenho e na seleção de estratégia de produção. Uma conclusão é que a simplificação do sistema de produção por condições de fundo de poço, isto é, sem integração, nem sempre é suficiente para representar bem os problemas de desenvolvimento de campos de petróleo e com isto, obter uma melhor tomada de decisão. Os resultados mostram também que no gerenciamento integrado ocorre um impacto relevante da escolha da estratégia de otimização das variáveis de gerenciamento de poços no projeto de desenvolvimento do campo com múltiplos reservatórios devido à aplicação de diferentes metodologias de gerenciamento de poços. As aplicações são baseadas em benchmarks representando campos areníticos do pós-sal e campos carbonáticos do pré-sal, que são modelos sintéticos baseados em casos usuais da indústria de petróleo do Brasil para produção com poços satélites, múltiplos reservatórios compartilhando instalações de superfície e novas tecnologias submarinas. Este trabalho comprova para casos de aplicação com poços satélites e múltiplos reservatórios, em uma análise do impacto da integração na otimização da estratégia de produção para o desenvolvimento da produção aplicando a metodologia de 12 etapas (Schiozer et. al., 2019), que a tomada de decisão com integração pode ser dividida em um processo de otimização não integrada inicial, o que corresponderia às etapas 6 a 10, e seguindo-se uma etapa de reotimização das variáveis já avaliadas, correspondendo à etapa 11, obtendo decisões similares e validando a opção de integração apenas na etapa 11 da metodologia de 12 etapas. Para sistemas submarinos complexos, foi provada a necessidade de integrar desde o passo 6 Ver menos

Abstract: Integrating production system modeling with reservoirs to achieve more robust production forecast results can directly affect oil companies' reserve estimate and increase the quality of production forecasts and decisions. Integration is always important for more robust results, but it can also lead to a significant computational increase in the process. Therefore, one of the objectives of this work is to evaluate the need for integration between reservoirs and production systems for a given production strategy, within the context of production forecasting and decision making. A methodology was developed with quantitative indicators to make the process of assessing the need less subjective. Another objective of the work is the improvement of explicit integration and its adequacy in decision-making studies in the development of production, such as the assembly of a framework for integrated modeling, network balancing, correction of numerical instability (main contribution of this work), use of proxy to accelerate integration, and evaluation of the scalability of the problem. The proposed methodologies bring demonstrated benefits in applications where the advantage in the use of explicit integration methodology is shown. Within the process of assisted optimization for decision making, the methodologies of Gaspar et. al. (2016) and Gramorelli et. al. (2018) were improved to consider all design and operation variables related to the production system. Examples of the influence of the integration between production systems and reservoirs on performance forecasting and production strategy selection are presented. One conclusion is that the simplification of the production system by bottom-of-the-well conditions, that is, without integration, is not always enough to represent well the problems of oil field development and thereby obtain better decision-making. The results also show that in integrated management there is a relevant impact of the choice of the optimization strategy of well management variables in the multi-reservoir field development project due to the application of different well management methodologies. The applications are based on benchmarks representing post-salt sandstone fields and pre-salt carbonate fields, which are synthetic models made available based on brazilian oil industry's common cases for production with satellite wells, multiple reservoirs sharing surface facilities and new underwater technologies. This work proves for application cases with satellite wells and multiple reservoirs, in an analysis of the impact of integration on the optimization of the production strategy for production development by applying the 12-step methodology (Schiozer et. al., 2019), that decision-making with integration can be divided into an initial non-integrated optimization process, which would correspond to steps 6 to 10, followed by a step of reoptimization of the variables already evaluated, corresponding to step 11, obtaining similar decisions and validating the option of integration only in step 11 of the 12-step methodology. For complex submarine systems, the need to integrate since step 6 has been proven Ver menos